换热器管束制作及安装工艺

换热器管束制作及安装工艺

1 碳素钢、低合金钢换热管管端外表面应除锈，铝、铜、钛及其合金换热管管端应清除表面附着物及氧化层。用于焊接时，管端清理长度应不小于管外径，且不小于25mm；用于胀接时，管端应呈现金属光泽，其长度应不小于二倍的管板厚度。

2 用于胀接的换热管，其硬度值一般须低于管板材料的硬度值，如不能满足时，应采取措施预以保证。有应力腐蚀时，不应采用管端局部退火的方式来降低换热管的硬度。

3 换热管拼接时，应符合以下要求：

3.1 对接接头应作焊接工艺评定。试件的数量、尺寸、试验方法按JB4708的规定；铝、铜、钛焊接接头可参照执行。

3.2 同一根换热管的对接焊缝，直管不得超过一条；U形管不得超过二条；最短管长不应小于300mm；包括至少50mm直管段的U形弯管段范围内不得有拼接焊缝。

3.3 管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净。

3.4 对口错边量应不超过换热管壁厚的10%，且不大于0.3mm，直线度偏差以不影响顺利穿管为限。

3.5 对接后，应按下表选取钢球直径对焊接接头进行通球检查，以钢球通过为合格：

换热管外径d d≤2525＜d≤40d＞40

钢球直径0.75di 0.8 di 0.85di

注：di—换热管内径。

3.6 对接接头应进行射线检测，抽查数量应不少于接头总数的10%，且不少于一条，以JB4730-94 Ⅱ为合格。若抽检不合格需加倍抽检。

4 U形管的弯制

4.1 U形管弯管段的圆度偏差，应不大于换热管名义外径的10%；但弯曲半径小于2.5倍换热管名义外径的U形弯管段可按15%验收。

4.2 U形管不宜热弯，小半径U形管应充水打压至2倍设计压力且不小于16MPa后再行弯管，以保证圆度偏差，对于此部分管子可不再进行单管试压，但对于弯管时未进行打压的弯管后尚需抽查总数的10%。

4.3 当有耐应力腐蚀要求时，冷弯U形管的弯管段及至少包括150mm的直管段应进行热处理。

4.3.1 碳钢、低合金钢钢管进行消除应力热处理，热处理后可不再进行试压。

4.3.2 奥氏体不锈钢管弯管段固溶处理后应逐根试压，并对管束内外表面进行酸洗钝化处理。

4.4 有色金属管一般不作消除应力热处理。确有需要时，可按供需双方协商的方法及要求进行消除应力热处理。

5 换热管下料后管口应平整，管口倾斜偏差应不大于管子外径的1%。

6 管板

6.1 拼接管板的对接接头应进行100%射线或超声检测，按JB4730射线检测不低于II级，或超声检测中的I级为合格。

6.2 厚度大于25mm的不锈钢管板对接接头在背面清根后还需进行100%PT检测I级合格。

6.3 除不锈钢外，拼接后管板应作消除应力热处理。

6.4 堆焊复合管板

6.4.1 堆焊前应作堆焊工艺评定。

6.4.2 基层材料的待堆焊面和复层材料加工后（钻孔前）的表面，应按JB4730进行表面检测，检测结果不得有裂纹、成排气孔，并应符合II级缺陷显示。

6.4.3 不得采用换热管与管板焊接加桥间空隙补焊的方法进行管板堆焊。

6.5 管板孔直径及允许偏差详见GB151-1999规定。钻孔后应抽查不小于60°管板中心角区域内的管孔。

6.6 孔桥宽度偏差详见GB151-1999规定。

6.7 管孔表面粗糙度

6.7.1 当换热管与管板焊接+贴胀连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm。

6.7.2 当换热管与管板强度焊+强度胀接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于6.3μm。

6.8 强度胀胀管槽采用专用工具加工，深度偏差0～+0.2，宽度偏差0～+0.5，槽缘不得破损。机械滚胀管板管孔开槽宽度3mm，液袋胀时开槽宽度为（d为换热管中径，t为换热管壁厚），开槽数为一般为2个，机械胀槽间距6mm，液袋胀等柔性胀接为10mm。胀焊结构时开槽位置为离管板管程侧表面至少23mm（管板较薄时可适当缩小），纯胀结构则为8mm。

6.9 胀接连接时，管孔表面不应有影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状刻痕等。

6.10 隔板槽密封面应与环形密封面平齐，或略低于环形密封面（控制在0.5mm以内）。

7 换热管与管板的连接

7.1 连接部位的换热管和管板孔表面应清理干净，不应留有影响胀接或焊接连接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等。

7.2 胀接连接时，其胀接长度，不应伸出管板背面（壳程侧），换热管的胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡，不应有急剧的棱角。

7.3 胀接可采用液袋胀的一律使用液袋胀。

7.4 焊接连接时，焊渣及凸出于换热管内壁的焊瘤均应清除。焊缝缺陷的返修，应清除缺陷后焊补。

7.5 采用胀-焊连接时应先焊接再胀接。

7.6 换热管与管板的强度焊焊接接头，施焊前应按GB151-1999标准附录B作焊接工艺评定。

7.7 有焊后消应力热处理要求时，采用机械滚胀的，对应力腐蚀场合使用的管束应胀接二次，即焊后胀接一次，消应力后再胀接一次；采用液袋胀等柔性胀接时，在热处理后胀接一次即可。

7.8 采用机械滚胀方法贴胀时，控制胀度Hs约等于4%，胀度按下式计算：Hs

=[(d2-d1)-(D-d)]/t×100%，式中：d2-胀后管内径，mm；d1-胀前管内径，mm；D-管板孔内径，mm；d-管子外径，mm；t-管子壁厚，mm。

7.9 采用机械滚胀方法强度胀时，控制胀度Hs宜控制在1.7～2.0%，胀度按下式计算：Hs =[（d1+2t）/d–1]×100%式中：d1-胀完后的管子实测内径，mm；t-胀前管子实测壁厚，mm；d-胀前管孔实测直径，mm。

7.10 采用机械滚胀方法进行强度胀时，开槽位置强度胀长度取40mm和“管板厚度-非胀接部分长度”中的最小值。当“管板厚度-非胀接部分长度”超过40mm时，超出区域采用贴胀（贴胀区域和强度胀区域可重叠，采用液袋胀时可先进行全厚度贴胀），并采用先贴胀后强度胀的胀接顺序。

7.11 采用液袋胀进行贴胀或强度胀时，胀接压力需根据试验确定。

8 折流板、支持板