換熱器制造的質量控制分析

1、換熱器制造的質量控制分析換熱器是工業(yè)生產中用來實現(xiàn)物料之間熱量傳遞過程的一種設備，殼體制造、殼體接管、換熱管與管板連接 是換熱器制造過程中的三個主要控制環(huán)節(jié)，通過分析某些制造環(huán)節(jié)中的關鍵因素，提出了確保換熱器制造質 量的有效控制措施。換熱器在石油化工行業(yè)用途廣泛，它在生產裝置中可占到設備總重量的35%以上，其中管殼式換熱器又占換熱器制造總量的 70%。管殼式換熱器與其它類型換熱器相比，具有能夠承受更高壓力，整體結構更加緊固， 拆裝和維修更加方便的特點。隨著近幾年換熱器大型化、結構設計創(chuàng)新化，以及制造水平的不斷提高，嚴格 換熱器制造工藝便成為決定其制造質量的關鍵因素，也成為換熱器今后安全運行的先

2、決條件，本文以管殼式 換熱器為例，著重分析影響制造質量的關鍵因素及控制措施。1.換熱器殼體制造質量控制殼體是換熱器的主要部件，其制造過程主要包括筒節(jié)板材下料、筒節(jié)成型和組對焊接、筒體圓度與直線度控 制等。1.1.下料工序的質量控制筒節(jié)下料尺寸準確與否直接影響著筒節(jié)成型后的幾何尺寸。本工序的首要控制環(huán)節(jié)是對材料進行復核，除了檢查材料標記、規(guī)格和外觀質量外，更重要的是檢查劃線和下料尺寸是否正確。1.2.筒節(jié)成型和組對焊接的質量控制本工序是筒體制造過程中的最重要環(huán)節(jié)，它直接影響整個筒體的最終制造質量，主要控制環(huán)節(jié)為筒節(jié)縱縫及 環(huán)縫的對口錯邊量（b）、棱角（E）、焊縫余高（e）和焊縫咬邊量等。錯邊量和

3、棱角會引起筒節(jié)應力集中，在局部產生附加彎曲應力。換熱器組對完成后，整臺設備所產生的應力 集中不容忽視，它極大的消弱產品使用過程中的承載能力，所以國家標準對錯邊量和棱角有嚴格限制。對于 換熱器來說，錯邊量和棱角的影響還不僅僅如此，它還關系到制造過程中管束拆裝和殼體的折流間隙，并由 此影響到換熱效果。棱角不僅影響到產品外觀，還加大了局部錯邊量，形成交接部位形狀和尺寸突變，使用過程中產生壓力不均勻分布，減少換熱器使用壽命，所以棱角超標危害極大。檢查焊接接頭形成的環(huán)向棱角（E）,用弦長等于1/6Di,且不小于300mm的內樣板或外樣板檢查，其E值不得大于（S s/10+2）mm,且不大于5mm，如果岀

4、現(xiàn)棱角超標必須從筒節(jié)卷制，組對焊接等工序找出原因，對超標部位進行校正，校完后局部位置探傷檢查。在筒節(jié)對接焊中，焊接接頭軸向形成的棱角（E）常被忽視，此棱角多數(shù)是在筒節(jié)組對過程中形成，周向分布沒有規(guī)律，一旦形成便不易消除。所以要控制強力組對，減少組對變形，隨時調整徑向組對尺寸，使誤差均勻分布，避免集中到一處形成軸向棱角，檢查時用長度不小于300mm的直尺，其 E值不得大于（S s/10+2）mm,且不大于 5mm ，見圖 1 。和焊縫咬邊的控制焊縫余高引起應力集中，加劇應力腐蝕，是疲勞裂紋的起源，焊縫余高打磨后其疲勞壽命將增加2.12.5倍,但并不是所有設備都要求打磨掉焊縫余高。所以實際制造中要

5、盡量減小焊縫余高，并盡可能使焊縫與筒節(jié)表 面平齊。焊縫咬邊會消弱焊縫強度，引起咬邊處應力集中，通常也是應力腐蝕裂紋起源，特別是對于強度級 別較高的鋼材，咬邊處危害更大、對應力腐蝕更加敏感，應對咬邊深度和長度加以限制。對焊縫余高及咬邊 的質量檢查，應使用焊縫檢測尺對每條焊縫抽測8 10點，并盡可能檢測其最大或最小偏差處，以其最大值和最小值記錄為該焊縫的檢查值。對于超標部分，必須進行修磨，若咬邊深度超標，則必須進行補焊后，再 進行修磨，直至符合要求。殼體公差 （直徑、圓度和直線度 ）將影響與折流板的制造間隙，總體直徑偏大則間隙過大，圓度超標則局部間隙 加大，這些都導致?lián)Q熱器中旁路流體量急劇增加。如

6、果間隙達到10mm 以上，走捷徑的熱介質可達10%以上，換熱器工作效率和換熱效果最高可降低20%。因此控制筒體圓度及直線度也是一關鍵要素，相關要求GB151有明確規(guī)定。2.接管開孔與組裝的質量控制接管開孔位置與組裝質量直接影響換熱器現(xiàn)場安裝與設備管線的對接質量，特別是更新的換熱器與舊有管線 安裝時，更要求筒體接管位置精確。接管尺寸控制允差除 GB151 規(guī)定外，還應符合如下要求 :（1）接管中心線至 基準面的安裝尺寸允差為 士 6mm;（2接管的方位允差為 士 6mm此外，接管開孔位置正確與否，取決于正確地選 擇測量基準面，一般情況下測量基準面與圖紙所提供的基準面一致。若不能直接利用圖紙所提供的基準面， 則應以圖紙所提供基準面為依據(jù)，相應地減去換熱器部位的尺寸（如管板、法蘭及組對間隙等尺寸），以得到新的測量基準面，從而確定接管開孔的定位尺寸。結合制造的實際情況，則應選擇筒節(jié)的邊緣（即B3焊縫所在平面 ）為測量基準面。接管組裝的垂直度，應進行軸向和環(huán)向檢查，并記錄相應數(shù)據(jù)，取其最大偏差值作為測量 結果。對于軸向垂直度檢查，應使用彎尺和直尺測量，對于環(huán)向垂直度檢查，應首先確定兩個測量基準點， 該基準點應位于接管環(huán)向左右兩側并等值。3.總結換熱器殼體制造是控制整體質量的第一道環(huán)節(jié)，從板材下料開始就要嚴