绕管换热器芯体制作工艺

 绕管换热器芯体制作工艺   1　领料、验收 　1.1芯体材料均应有钢材质量证明书，材质标记及质保书自编号。 1.2换热管如采用不锈钢焊接管应符合GB/T12771《输送流体用不锈钢焊接钢管》及GB151-1999附录C及订货技术协议的要求；并经图样要求的试验压力进行的整盘水压试验，如图样有要求对换热管进行复验的，必须复验合格后领用。 　1.3　换热管拉到作业场所，作业人员先行进行认真的外观检查，如有质量问题及时提出。 异型垫条需检查其缺口及缺口间距是否符合图纸要求。 检查管板孔表面粗糙度，要求表面粗糙度Ra值不大于12.5μm，管板两面所有转角处均需倒角，不得有毛刺存在。 2　下料、切割 上下支承管下料时，按图样要求长度预留8～10 mm加工余量，套管预留5mm加工余量，端板下料按图样要求直径预留5mm加工余量. 切割根据不同的材质分别采用等离子或氧-乙炔切割，对于端板和筋板尽量采用数控等离子或数控氧-乙炔切割机切割，筋板切割时按图样尺寸留2mm加工余量。 平垫条经拉直后按图样长短尺寸进行切割。 金加工 上、下支承管、套管两端面加工平行度误差≤0.5mm，上支承管与套管配合度公差为0～0.15mm； 端板按比中心筒节内径小1.5-2mm加工，加工完端板外径后用车刀划出一个与支承管外径相同的圆。 中心筒上所有需与其它零件相焊接的端面均需按焊接工艺要求制备坡口。 上支承管与套管之间的销孔需配钻。 中间筒节下料、滚圆、纵缝组对及筒体环缝的组对与前述艺02、艺03、艺04、艺05相同，筒体直线度要求0.5/1000mm并≤2mm。 中心筒组装 按图样尺寸组对上、下端板，组对端板时至少检查对称的四个点相对中间筒端面的尺寸，要求误差在±1mm以内，并保证上、下端板与中间筒内表面的间隙均匀，检查合格后按焊接工艺对称分段施焊。 组对下管板与下支承管及上管板与套管，要求下支承管和套管相对于上、下管板外径同心度偏差在1mm以内，垂直度偏差在0.5mm/300 mm以内；自检合格后按焊接工艺对称分段施焊。 在离上、下端板划出的圆周外约1 mm处对称的点焊上四块筋板。 将上管板与套管整体套入上支承管并装上销轴，分别在上、下端板的四块筋板之间装入上、下支承管，调整上、下管板的方位使两者一致。 在检查下管板与中间筒体的端面四个方位尺寸基本一致后，点焊下支承管与端板之间的焊缝。 以下管板为基准测量两管板之间的平行度，在离两管板相同距离并同方位的位置上拉一粉线分别测量中间筒体外表面至粉线的最短距离，要求平行度误差在±1 mm以内，管板与中间筒体外表面的同心度误差在2 mm以内。 组对合格后，所有焊缝必须分段对称焊接，焊缝外观需达合格标准，焊后复测两管板平行度及管板与中间筒体同心度偏差值，若其误差大于以上两倍数值，需进行调整。 换热管采用无缝钢管时，绕管前需组焊钢管 钢管按每层单根所需换热管长度进行拼接，每根换热管两端管子的长度不得少于3米。 绕管用管子对接时需在如下图所示的专用胎具上进行，下部胎具V型槽需整体加工后再行在中间开一缺口，以确保管子在槽内对中后同心度达到一定的要求，钢管对接时错边量不大于管子壁厚的5%，且≤0.1mm，焊接一般采用不填丝脉冲焊接施焊。    由于采用不填丝焊接对于管口椭圆度要求需保证基本一致，若到货管子同心度偏差较大，需用上下半圆的胎具进行管口椭圆度校正。 焊后管子100%RT检测，并用直径为管子内径90%的钢球进行通球试验，合格后按设计试验压力的2倍进行压力试验。 有预、后热要求的材质必须进行预后热，热处理合格后方能进行试验。 绕管 将组装完成的中心筒吊入经调整到位的绕管机上，按图纸要求在中间筒体的外表面均布的点焊上异型垫条和平垫条，点焊异型垫条时需根据由设计室通过专门途径下发的绕管参数表（附表六）中的绕管角度确定异型条缺口的位置。同时根据附表六中的数据确定各层管子的长度，一般情况下，单管层绕管芯体的换热管长度基本相同，多管程由于每个管程要求的换热后温度不同，而根据所需传热面积确定的各个管程内管子长度有所不同。 每层管子在绕制第一根管子时需根据附表六中的角度、螺距、圈数等数据在中间筒或已绕好的管子上用记号笔画出换热管走向。 清理管孔内的油、水、浮锈等影响焊接质量的杂质。 将要绕制的换热管的一端留出约2倍管板厚度的直管段，按图样要求用弯管工具弯制过渡圆弧。 将管子插入管板孔内，对过渡圆弧进行适当调整，使管子在中间筒体上按事先确定的管子缠绕走向在中间筒体上先绕制一小段，然后在离过渡圆约150mm处点焊上管箍，绕制到该换热管最后一圈时先缠紧，但暂不焊管箍弯制过渡圆弧（如此换热管单管试压则在弯制过渡圆弧前进行试压），过渡圆弧成型后，再次缠紧并将管子插入上管板，同时调整过渡圆弧的形状，并在离过渡圆弧150mm处焊好管箍。 第二根管子紧靠第一根管子绕制，各层上过渡圆弧要保持基本一致，并不得有大于本层换热管中心圆直径的突起情况，依此绕制该层所有的管子，绕制时换热管必须绕制在异型垫条的凹槽内，不得有脱落或移位的现象并在绕制的过程中按图样要求焊接管箍。 后一层换热管的异型垫条平垫条必须焊在前一层的管箍上，不得在换热管上直接焊接。 相邻层次换热管绕制方向均相反，各层管子均需紧密缠绕，层与层之间除了异型垫条的间隙外不许有其它间隙，每层管子缠绕后均需复查绕管间距与中心圆直径，并做好相应记录。 绕制过程中尚需认真检查绕好的管子外表，换热管外表不允许有裂纹、起皮、凹瘪、划痕等缺陷，在弯制过渡圆弧时在弯管处管子的最大与最小外径差必须在5%以内并不得有皱纹、分层等缺陷。 同层管子绕完后尚需检查管子之间沿芯体径向的高度变化，要求高度差在1mm以内，换热管在绕制过程中，不得强行敲打。 每层管子绕完后，在绕制下一层管子前，必须按图样要求对管子做压力试验和通球试验，在试验不合格的情况下，需按图样的比例进行加倍试验，同时更换不合格的管子。 为防止过渡圆弧段换热管外周直径大于绕管中心圆直径，允许用不锈钢丝将上下层之间的管子捆扎牢，但在绕制再下层管子时需将捆扎的钢丝去除，捆扎钢丝时注意用力适度不得造成换热管的损伤。 当采用15CrMo管子绕制时，需在绕管结束后，对过渡圆弧段进行热处理，热处理时不得对管口进行焊接，且为保证管束的热交换效率，热处理时加热段不得超过过渡圆弧段200mm以上，为保证热处理质量，尽量采用箱式炉处理。 暂停绕管时需及时在芯体中部加支托，以防芯体挠曲。绕管方法简图见附图六 绕管时由于芯体自重的影响，上、下管板之间平行度将会发生变化，且在换热管插入后即使芯体挠度得到纠正而两管板之间间距尚需用千斤顶进行调整，要求调整后的两管板平行度在±1mm以内。 按图样规定包扎绕管部分 加强衬筒安装时需用手拉葫芦通过尼龙吊带捆扎在加强衬筒的外部，然后抽紧葫芦使加强衬筒牢牢的包扎在绕管的外部，再行焊接，加强衬筒的焊缝必须全部满焊。 用扁钢以同样的方法包扎在加强衬筒外部并分段焊。 按图样要求组焊下夹套与支承圆钢。 管头组焊 用砂轮机切割多余的管头，切割后保持管头伸出长度大致相同。 用摇臂钻床钻削管头，使管头伸出管板的长度误差在±0.5mm以内。 拨出换热管孔内的铁屑，再用压缩空气吹扫换热管内的铁屑，使管内保持清洁。 由合格焊工按焊接工艺要求点焊固定。 焊接 焊接必须保证施焊位置在管口的上半部分。 施焊前先用抛光砂轮对每根管子的管口四周抛一遍，保证管板焊缝无水迹、油污、浮锈等影响焊接质量的杂质存在。 按焊接工艺对上、下管板的管板焊缝同时施焊，焊接时需避免对一根管子的两头同时施焊。 当两端管板上的焊缝上半部分打底焊全部结束后，滚动芯体使未焊的部分转到上部，再以同样的方法施焊。 盖面焊与上述相同，转动芯体时需用道木垫起与原摆放位置相同的高度，以免滚动时造成芯体的损伤或管板相对尺寸的变动。 有热处理要求的芯体，应在管子平头、组焊前进行热处理，热处理时尽量采用箱式炉且仅对管束绕出端前200mm至管板长度的采用手工弯管加工的过渡段管子进行热处理，热处理后的氧化皮需进行认真处理，以免堵塞换热管层间和同层管间的间隙，影响换热效果。 贴胀 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。 采用液袋胀进行贴胀时，胀接压力需根据试验确定，并在工艺文件中明确。     附表六 层数 绕制方向 换热管中心圆直径 绕管间距 绕管螺距 绕管角度 1 左 2 右 层数 管子缠绕圈数 异型垫条根数 平垫条根数 管子长度 各管程在该层管子的数量   附图六     特殊说明： 多股流芯体由于其中间筒体与支承管和套管之间的连接尚需采用异径段，而前几层绕出段R处弯管偏差的累积，将会导致R处的凸起和变径段的下凹，为保证绕管体整体平整，需在距离R处约300mm-800mm范围内层间增设4mm厚的平垫条。 对于Cr-Mo钢材质的芯体绕制后，在衬筒组焊前需对两头绕出端的R处进行消应力热处理，处理时将绕出段弯曲部位+200mm放入炉内再用专用炉门封炉，进行整体消应力处理。    

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