管壳式换热器通用工艺规程.docx
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管壳式换热器通用工艺规程
管壳式换热器通用工艺规程
文件编号：
HN/ZQM-7-14
适用范围
1.根据国家质量监督局颁布的《TSGR0004-2009《固定式压力管道元件安全技术监察规程》和GB151-1999《管壳式换热器》的有关规定，特制订本规程。
2.本规程适用于固定管板式、浮头式、U型管式和填料函式换热器。
3.本规程是管壳式换热器的制造的基本要求，操作部门必须遵守本规程的有关规定，并满足其要求，操作部门对本规程负责贯彻执行，检验部门负责监督检查。
4.换热器的制造除遵守本规程外，还应符合GB150.1～150.4-2011《压力管道元件》的有关规定。
一、管箱、壳体、头盖
1、圆筒内直径允许偏差
1.1用板材卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为零。
1.2用钢管作圆筒时，其尺寸允许偏差应符合GB/T8163和GB/T14976的规定。
2、圆筒同一断面上，最大直径与最小直径之差为e≤0.5%DN，且：
当DN≤1200mm时，其值不大于5mm；
DN＞1200mm时，其值不大于7mm。
3、圆筒直线度允许偏差为L/1000（L为圆筒总长），
且：
当L≤6000mm时，其值不大于4.5mm；
L＞6000mm时，其值不大于8mm。
直线度检查按GB150-2011的有关规定。
4、壳体内壁凡有碍管束顺利装入或抽出的焊缝均应磨至母材表面齐平。
5、在壳体上设置接管或其它附件而导致壳体变形较大，影响管束顺利安装时，应采取防止变形措施。
6、插入式接管、管接头等，除图样另有规定外，不应伸出管箱、壳体和头盖的内表面。
二、换热管
1、碳素钢、低合金钢换热管管端外表面应除锈，换热管管端应清除表面附着物及氧化皮。
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、换热管拼接时，应符合以下要求：
2.1对接接头应作焊接工艺评定。
试件的数量、尺寸、试验方法按NB/T47014的规定；
2.2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；
2.3管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净；
2.4对口错边量应不超过换热管壁厚的15%，且不大于0.5mm；直线度偏差以不影响顺利穿管为限；
2.5对接后，应按表1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；
表1
换热管外径d
d≤25
25＜d≤40
d＞40
钢球直径
0.75di
0.8di
0.85di
注：
di—换热管内径
2.6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JB/T4730的Ⅲ级为合格；如有一条不合格时，应加倍抽查；再出现不合格时，应100%检查；
2.7对接后的换热管，应逐根进行液压试验，试验压力为设计压力的2倍。
3、U形管的弯制
3.1U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。
3.2U形管不宜热弯
3.3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。
a）碳钢、低合金钢钢管进行消除应力热处理；
b）奥氏体不锈钢管可按供需双方商定的方法进行热处理。
三、管板
1、拼接管板的对接接头应进行100%射线或超声检测，按JB/T4730-2005射线检测不低于Ⅱ级，或超声检测中的Ⅰ级为合格。
2、除不锈钢外，拼接后管板应作消除应力热处理。
3、孔桥宽度偏差
终点（出钻）一侧管板表面，其相邻两孔桥宽度B，最小孔桥宽度Bmin分别按式
（一）和式
（二）计算。
常用的钢制Ⅰ级管束按表一规定；钢制Ⅱ级管束按表二规定。
B=（S-d）—△1------------------------------------------------------------------------------------------------
（一）
式中：
（S-d）——见表一（mm）；
△1—孔桥偏差，△1=2△2+C，mm
△2—钻头偏移量，△2=0.0016×δ，mm
C——附加量，mm
当do＜16mm时，C=0.508mm
do≥16mm时，C=0.762mm
do—换热管名义外径，mm
δ—管板厚度，mm
Bmin=1/2（s-d）+C1------------------------------------------------------------------------------------------
（二）
式中：
C1—附加量，mm
当do≤32时，C=0.1mm
do＞32mm时，C=0
表一
钢制Ⅰ级管束孔桥宽度
换热管外径do
孔心距S
S/do
管孔直径
名义孔桥宽度S-d
允许孔桥宽度B
（≥96%的孔桥宽度不得低于下列值）
Bmin允许的最小宽度（≥4%的孔桥数）
管板厚度δ
20
40
60
80
100
120
140
160
14
19
1.36
14.25
4.75
4.18
4.11
4.05
3.99
3.92
3.86
3.79
3.73
2.48
16
22
1.38
16.25
5.75
4.92
4.86
4.80
4.73
4.67
4.60
4.54
4.48
2.98
19
25
1.32
19.25
5.75
4.92
4.86
4.80
4.73
4.67
4.60
4.54
4.48
2.98
25
32
1.28
25.25
6.75
5.92
5.86
5.80
5.73
5.67
5.60
5.54
5.48
3.48
32
40
1.25
32.35
7.65
6.82
6.76
6.70
6.63
6.67
6.50
6.44
6.38
3.93
38
48
1.26
38.40
9.60
8.77
8.71
8.65
8.58
8.52
8.45
8.39
8.33
4.80
45
57
1.27
45.40
11.60
10.77
10.71
10.65
10.58
10.52
10.45
10.39
10.33
5.80
57
72
1.26
57.55
14.45
13.62
13.56
13.50
13.43
13.37
13.30
13.24
13.18
7.23
表二
钢制Ⅱ级管束孔桥宽度
换热管外径do
孔心距S
S/do
管孔直径
名义孔桥宽度S-d
允许孔桥宽度B
（≥96%的孔桥宽度不得低于下列值）
Bmin允许的最小宽度（≥4%的孔桥数）
管板厚度δ
20
40
60
80
100
120
140
160
14
19
1.36
14.40
4.60
4.03
3.90
3.90
3.84
3.77
3.71
3.64
3.58
2.40
16
22
1.38
16.40
5.60
4.77
4.71
4.71
4.58
4.52
4.45
4.39
4.33
2.90
19
25
1.32
19.40
5.60
4.77
4.71
4.71
4.58
4.52
4.45
4.39
4.33
2.90
25
32
1.28
25.40
6.60
5.77
5.71
5.71
5.58
5.52
5.45
5.39
5.33
3.40
32
40
1.25
32.50
7.50
6.67
6.61
6.61
6.48
6.42
6.35
6.29
6.23
3.85
38
48
1.26
38.50
9.50
8.67
8.67
8.61
8.48
8.42
8.35
8.29
8.23
4.75
45
57
1.27
45.50
11.50
10.67
10.61
10.61
10.48
10.42
10.35
10.29
10.23
5.75
57
72
1.26
57.70
14.30
13.47
13.41
13.41
13.28
13.22
13.15
13.09
13.03
7.15
4、当换热管与管板胀接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm。
5、胀接连接时，管孔表面不影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状刻痕等。
6、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）。
四、换热管与管板的连接
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。
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度，不应有急剧的棱角。
3、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。
五、折流板、支持板
1、折流板、支持板的管孔直径及允差按GB151-1999中5.9.3的规定，但允许超差0.1mm的管孔数不得超过4%。
2、折流板、支持板外圆表面粗糙度Rs值不大于25μm，外圆面两侧的尖角应倒钝。
3、应去除折流板、支持板上的任何毛刺。
六、管束的组装
1．拉杆上的螺母应拧紧，以免在装入或抽出管束时，因折流板窜动而损伤换热管；
2．穿管是不应强行敲打，换热管表面不应出现凹瘪或划伤；
3．除换热管与管板间以焊接连接外，其它任何零件均不准与换热管相焊。
七、管箱、浮头盖的热处理
1．碳钢、低合金钢的焊有分程隔板的管箱和浮头盖以及管箱的侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，在施焊后作消除应力的热处理，设备法兰密封面应在热处理后加工；
2．除图样另有规定，奥氏体不锈钢制管箱、浮头盖可不进行热处理。
八、产品焊接试板
产品焊接试板应按NB/T47016-2011有关规定。
九、换热器组装
1、换热器零、部件在组装前应认真检查和清扫，不应留有焊疤、焊接飞溅物、浮锈及其它杂物等。
2、吊装管束时，应防止管束变形和损伤换热管。
3、螺栓的紧固至少应分三遍进行，每遍的起点应相互错开120°。
十、无损检测
焊接接头无损检测的检查要求和评定标准，应根据换热器管、壳程不同的设计条件，按
GB150.4-2011的规定和图样要求执行。
十一、压力试验
换热器压力试验的顺序、方法及要求应按GB150.4-2011中的规定。
十二、铭牌
1、卧式换热器的铭牌，应安装在壳体中间或管箱盖中间；立式换热器的铭牌应按图样规定的位置安装。
2、当图样规定了保温层厚度时，铭牌托架的高度应大于保温层厚度。
3、换热器的油漆、包装、运输按JB/T4711-2003的规定。
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