第32卷第4期黑龍江冶金Vol 322012年12月Heilongjiang MetallurgyDecember 2012換熱器的組裝工藝莊曉和(東北特鋼集團北滿特鋼有限責任公司,黑龍江省齊齊哈爾161041)摘要:換熱器組裝工藝的設計。包括管箱殼體、管束、及總體的組裝工藝關鍵詞:換熱器;制造;工藝;設計assembly Process of Heat ExchangerZhuang XiaoheDongbei Special Steel Group Beiman Special Steel Co, Ltd, Qiqihaer Heilongjiang 161041, China)Abstract: The design of assembly process of the heat exchanger includes the tube trunk,canistertube bundle, and whole assembly processKey Words: heat exchanger; fabricate; process i design接面為相貫線,不好直接劃線,因此要做法蘭接管1管箱的組裝工藝與筒體相貫部分的樣板。②劃線按圖紙借用樣板在殼體內外表面劃出接口法蘭的位置線或尺寸管箱的作用是把管箱中來的流體均勻分布線,待接管成型后用樣板測量接管與筒體相貫部到各傳熱管和把內流體匯集在一起送出換熱器。分,如果樣板與該部分吻合,即可開孔。③開孔前在多程換熱器中,管箱還起改變流體的流向作用。要利用火焰加熱器對割口兩側預熱150℃,切割采1.1管箱組對工藝流程用等離子切割。組對—焊接一檢驗一開接口一打磨一組對(5)打磨。打磨坡口,去掉開口邊緣的淬硬焊接一檢驗一熱處理一檢驗層1.2管箱的組焊工藝(6)組對。接下來就要進行法蘭接管與筒體(1)組對。依次組對封頭筒節(jié)與法蘭并將其組對,先點焊,然后對其位置進行檢查待合格后焊成一體,點焊前應先將工件預熱到250~300℃。裝上定位工裝。組對是要使內壁錯邊量b≤2mm(7)焊接。焊接前先將工件焊縫出預熱至(2)焊接。焊接時封頭與筒體間、筒節(jié)與法蘭250-300℃,然后在進行焊接焊接采用手工電弧間應開坡口。焊接時采用手工電弧焊,其焊接規(guī)焊,焊接規(guī)范同前。范:電流:100~110A;電壓:22~28V;焊接層數:2(8)檢驗。對焊縫進行100%探傷檢驗。3層;焊條型號:E5015規(guī)格Φ4。(9)熱處理。由于焊接而使焊縫處材料產生(3)檢驗。對焊后的環(huán)縫進行檢驗,對環(huán)縫進應力,因此在焊完全部工件之后必須進行消除應行2%探傷環(huán)縫內表面打磨至與母材平齊后做力的熱處理熱處理還能改善焊縫周圍的組織性100%磁粉檢查。能。由(4)開接口。①放樣由于接管與筒體間的連中國煤化工牽低了焊縫金屬CNMHG收稿日期:2012-09-03作者簡介:莊曉和東北特鋼北滿基地機電公司生產科助理工程師。黑龍江冶金第32卷的強度和韌性。因此為了提高焊縫的機械性能,油、孔擦洗干凈、去毛刺等改善熱影響區(qū)的組織性能,必須對工件進行熱處(5)滑道要平直、無棱角。理熱處理是指將固態(tài)金屬材料采用適當的方式4殼體的組裝工藝進行加熱、保溫和冷卻以獲得需要的組織結構與性能的工藝。熱處理工藝方法雖然有多種,但是筒體裝焊兩端法蘭時,除注意使筒節(jié)縱縫的其過程都是加熱、保溫和冷卻三個階段構成。鋼布置符合臥式容器規(guī)定外,還必須以法蘭端面為件過加熱和保溫獲得均勻一致的奧氏體,然后以基準來保證法蘭與筒體軸線的垂直度與法蘭螺孔不同的冷卻速度冷卻下來,獲不同的組織,從而使方位。法蘭螺孔一般應以縱軸對稱跨中分布,其鋼件具有不同的性能,以滿足不同的使用要求,這偏差大于5度角。當兩法蘭間的形位公差符合要就是后熱處理的原理。求方可點焊固定。2管束的組裝工藝5換熱器的組裝工藝(1)把固定管板放在管束插架上,作為裝配的5.1總裝配基準零件。安裝時要保證管板與管束插架的軌道(1)臥式設備的安裝:①多數設備安裝高度垂直。較低,因此使用短起重臂可以最大限度的發(fā)揮起(2)將拉桿安裝到管板上并擰緊重機性能;②它起吊的設備發(fā)生旋轉或振動時,與(3)穿入3根L=446的定距管。起重臂接觸的危險性大;③由于多數場合沒有吊(4)穿入第一塊折流板,注意折流板的缺口方耳,因此對于起吊點的滑動要格外注意;不需要鋪向吊起重機④萬不得巳而進行兩端對吊時,計劃中(5)依次穿入其余折流板和定距管,并用螺栓的作業(yè)最好不改變起重臂傾角;⑤對于重心和起緊固。吊點要特別注意。(6)安裝導流筒,導流筒支持板及旁路擋板,為了防止產生泄露,在搬運及安裝時應該注為防止燒傷換熱管。此道工序必須在穿管之前完意不要沖擊換熱器,而且換熱器等臥式設備考慮成膨脹問題,要將一側的鞍孔制成橢圓形使其能吸(7)穿入換熱管要從里向外逐層穿入,每穿收延伸量所以對地腳螺栓的位置和螺母的緊固根要點焊。點焊用氬弧焊,點焊處要焊透。待情況要加以注意。穿入換熱管同時,將固定管板也立于管束插架并換熱器的組裝要求兩管板應該相互平行,允穿入換熱管,穿入全部換熱管后要對管束和管板許誤差不得大于±1mm;兩管板間的長度誤差為間進行焊接。±2mm;管子與管板應該垂直;拉桿應該牢靠固定;定距管兩端面要整齊;穿管時管子頭不能用鐵3管束的組裝要求器直接敲打2)總組裝工序:①裝管束、墊片;②進行殼(1)拉桿上的螺母應擰緊,以避免裝人或抽出程試驗,試驗壓力1.6MPa,檢查焊縫有無泄露,檢管束時,因折流板竄動而損傷換熱管;查殼體變形情況;③裝管箱并裝盲板等;④進行(2)穿管時不應強行敲打,換熱管表面不應出管程試驗,試驗壓力1.6MPa,檢查焊縫和墊片有現凹癟劃傷無泄露;竹阿儼嚴書羋仁以漆中國煤化工(3)除換熱管與管板間以焊接連接外,其它任CNMH器的找正作業(yè)何元件均不應與換熱管焊接;中,也要用立式塔、槽類所談到的禊形塊進行水平(4)換熱管端頭2倍管板厚度長內除銹、去調整。設備為臥式時,在設計上為了使鞍座能隨第4期莊曉和:換熱器的組裝工藝著設備的熱膨脹而滑動,必須考慮將接觸鞍座下可能有極微量滲漏(如很少時間才滲一點水),單面整個面的滑板插入墊塊和設備鞍座之間,水平憑保壓10~30mn也不可能看出壓力的下降,這調整結束后焊接墊塊和滑板,使設備的墊塊和滑時應仔細檢查發(fā)現后以補之。板經常保持自由狀態(tài),以致不對設備產生熱應力在臥式設備的殼體上劃上中心線或標記用水平7最終檢驗儀進行校正,兩端的水平誤差調整為1/1000~1/2000L(L為臥式設備的長度),可使放凈口側稍(1)連接尺寸的檢驗。①接管法蘭:當無特殊要求時接管法蘭的螺孔不應與殼體主軸中心線重合,而應對稱分布在6如何進行壓力容器的水壓試驗。軸線的兩側這樣有利于改謄螺栓的受力狀況。法蘭面應垂直于接管或筒體的主軸中心線,法蘭面(1)水壓實驗的步驟和方法。的水平或垂直偏差,一般不得超過法蘭外徑的①做水壓試驗前,必先作補強圈氣密試驗,這1%,且不大于3mmo是因為氣密試驗,比水壓試驗發(fā)現泄露便于補焊②支座位置:支座直接與基礎連接設備的基處理。礎施工往往先于設備,如果支座位置偏差較大,不②檢查各部尺寸及焊縫,并清理容器內雜物僅會影響到設備的基礎就位而且當檢修更換設和進行必要的封閉,合格后充滿試驗介質水。備時,還要受到連接管線的限制。因此支座位置③容器壁與水溫相同時,緩慢開壓到規(guī)定試的尺寸的檢驗實際上包括了支座連接尺寸和支座驗壓力。與開口接管間的相應位置尺寸的檢驗。本設備為④根據容器大小試驗壓力保持10~30min。臥式容器但只有兩個鞍座,由于很多重量集中在⑤將壓力降到設計壓力至少保持30min,同支座上,支座間的跨距以及距端部間的距離對受時進行檢查,然后降壓至零。力的合理性影響很大。設備上有較多開孔時,支⑥合格后放水將容器內殘留液體排凈,并用座的位置與尺寸精度也相應要求較高壓縮空氣或情性氣體將容器內表面吹干。(2)特性尺寸檢驗。⑦壓力容器水壓試驗后,符合到下列情況,即設備的特性尺寸是指影響強度安全性和使用認為合格。(a)無滲漏;(b)無可見的異常變形;性能的尺寸。最終檢驗時要依筒體直線度和圓度(c)試驗過程中無異常的響聲。等形狀公差的檢驗。筒體的直線度的檢驗是通過⑧放水時必須開兩個管口,一個下面放水容器中心線的水平和垂直面,沿圓周0°90°150°個口面進氣,以免形成負壓損壞壓力表甚至將筒和270°角四個部位拉0.5m細的鋼絲測量。為體抽癟。防止鋼絲彎曲帶來的誤差,鋼絲應該布置在容器(2)實際工作中作水壓試驗時與試壓規(guī)范的的水平位置上測量容器的四個部位的偏差,測量差異。時要求測量位置離縱焊縫的距離不小于100mm。①不管環(huán)境溫度的高低甚至-10℃,只要水本設備長度L≤s6m,所以公差數值不得超過5m。參考文獻源不結冰便灌水試驗[1]蕭前石油化工設備制造工藝[M].上海科學技術出版②經質檢部門檢查合格后,便一直降壓至零社,1984并沒有先降至設計壓力保持30min,進行檢查后在[2]王玉瑋,王立業(yè)化工設備機械基礎[M].大連理工大降壓至零。aH學出中國煤化工③放水后并沒有用壓縮空氣或情性氣體將內[3]姚慧CNMHG化學工業(yè)出版社,表面吹干。④在達到設計壓力后,焊縫或補強圈信號孔(下轉第41頁)39第4期梁金龍:煉鋼廠行車信息管理系統(tǒng)方案方案實施:變頻器將釆用υo控制,通過總線讀取機接觸器(變頻系統(tǒng)用)、正向接觸器(串電阻系統(tǒng)變頻器內部相關數據,總線方式將采用以太網通用)、反向接觸器(串電阻系統(tǒng)用)、轉子接觸器訊(在變頻器中需增加通訊板);增加斷路器、接觸(串電阻系統(tǒng)用)零壓繼電器等器的輔助觸點,將輔助觸點接入PLC中,用于檢測監(jiān)控模擬量點:定子電壓(串電阻系統(tǒng))定子其工作狀態(tài),進而掌握元件動作情況,對設備維護電流(串電阻系統(tǒng))、輸出電壓(變頻器讀)、電流提供依據;在電氣室內增加PC控制箱,PLC控制(變頻器讀)頻率(變頻器讀)、故障代碼(變頻器箱內含電源模塊、CPU、數字量輸人模塊讀)、主鉤起升高度、溜溝報警等。(AC220v)、位置檢測模塊、以太網模塊、高速計數(3)歷史數據查詢模塊等;原有PLC系統(tǒng)拆除;在電氣室內增加工歷史數據查詢的基本內容包括:各模擬量信控機柜,內裝UPS、工控機、行車信息管理系統(tǒng)等,號的曲線查詢;操作人員的檔位給定查詢;各開關對PLC采集到的信號進行處理,動態(tài)顯示主系統(tǒng)點的狀態(tài)查詢;支持任意時間點(采樣時間500ms當前工作狀態(tài),對報警進行實時監(jiān)測和記錄,對模左右)的各模擬信號量值的查詢;幫助提供分析數擬量信號進行記錄,以備日后復查,備查的數據時據,同時支持任意時間點的開關點的狀態(tài)查詢。間為7天22軟件設計方案實施3結語(1)PLC的軟件版本使用STEP7-V5.4,上位機軟件將使用行車信息管理系統(tǒng)Ⅴ1.1版本。煉鋼總廠和信息自動化處經過調查、分析,并(2)實時狀態(tài)顯示在10月份協(xié)同特種設備科相關人員,與國內相關監(jiān)控的開關點:如急停按鈕、停止按鈕、主起技術專家進行交流對行車進行行車信息系統(tǒng)改升重錘、副起升重錘、主接觸器等;造的可行性進行了討論。并在生產間隙進行了項器接觸器、風機接觸器(變頻系統(tǒng)用)、正向接觸器‘達到了設計要求滿足了生產需要。(串電阻系統(tǒng)用)、反向接觸器(串電阻系統(tǒng)用)、[1陽憲惠現場總線技術及其運用[M].北京:清華大轉子接觸器(串電阻系統(tǒng)用)、零壓繼電器、電機選學出版社[2]熊桂喜,等.計算機網絡[M].北京:清華大學出版擇繼電器等;社,1998運行系統(tǒng):檔位、限位、電機制動器接觸器、風會會會會會會會會會會會會會朵會會六會會會會會會會會會會會會會六會會公會會會會會會會朵會會會會公會會會會會會會會會負會會會會會會會負會負負朵朵朵負會負會會朵角盤盤會會(上接第39頁)[13傅水根機械制造工藝基礎[M]清華大學出版社,1998[4]翟洪緒.實用鉚工手冊.化學工業(yè)出版社,2000[14]模具實用技術叢書編委會編[M]北京機械出版社,1995[5】焊接手冊[M].機械工業(yè)出版社,1998[15]樓宇新.化工機械制造與安裝修理[M]化學工業(yè)出版社[6]陳裕川焊接工藝評定手冊[M].機械工業(yè)出版社,20001984[7]JB4730-2000容器無損檢測[M]機械工業(yè)出版社,2000016]zck,LP. Stresses in Large Horizontal Cylindrical Pressure Ves[8]張達康洪起超壓力容器手冊[M]勞動人事出版社,2002sels on Two Supports. Welding Joumal Research Supplement[9]翟洪緒實用鉚工讀本[M].化學工業(yè)出版社,20021951[10]王邵俊機械制造工藝設計手冊[M]哈爾濱工業(yè)大學出版17] Kaviahy, Mprinciple of Heat Tranfer in Porous Media2nd社,1984[!G0-1998.鋼制壓力容器[s].中國標準出版社出版,[18]Gmn中國煤化工CNMHG[12]GB51-1999.管殼式換熱器[S].中國標準出版社出版[19]CiteTolernace in Imperfenc2000tion analysis of Shells. ASME Publication 1982