[發(fā)明專利]一種緊湊型高效管板式換熱器管頭焊接加工工藝

在審

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• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108284285A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 黃和芳;張永波;許斌;張祖洪;童愉;何曉崐;姚江;劉銳;方海峰
• 申請（專利權）人: 江蘇普格機械有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02
• 代理公司: 蘇州銘浩知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 32246
• 代理人: 朱斌兵

本發(fā)明公開了一種緊湊型高效管板式換熱器管頭焊接加工工藝，依次包括下述步驟：（一）、用電加熱帶在管板外表面對管板及換熱管管頭進行預熱至200℃～250℃；（二）、用丙酮對要焊接的部位進行清潔；（三）、對換熱管和管頭進行焊接；（四）、對焊接的管頭進行RT檢測；所述步驟（三）的焊接時間相隔較長時，可重復上述步驟（一）預熱和步驟（二）清潔。該加工工藝保證了緊湊型高效管板式換熱器的管頭焊接質(zhì)量，減少了管頭破壞產(chǎn)生泄漏的可能性，通過該加工工藝生產(chǎn)的緊湊型高效管板式換熱器，保證設備的整體質(zhì)量，確保了設備安全、穩(wěn)定、長周期運行，產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟效益。

技術領域

本發(fā)明涉及一種緊湊型高效管板式換熱器管頭焊接加工工藝，屬于熱交換技術領域。

背景技術

緊湊型高效管板式換熱器屬于間壁式換熱器的一類，廣泛應用于能源、化工、制造等領域的熱交換，例如變換爐工藝氣體的余熱回收、空分系統(tǒng)中的級間換熱器等。

變換爐工藝氣體在發(fā)生催化反應時釋放的熱量屬于余熱資源，通過將轉化之后的氣體，也稱“轉化氣”通入管板式換熱器的殼程，同時將吸熱介質(zhì)如冷卻水通入管程，就可以利用水吸收熱量轉化為熱水或蒸汽。如果換熱器管頭產(chǎn)生泄露，一方面會導致蒸汽泄漏，另一方面會導致轉化氣與管內(nèi)蒸汽混合，污染蒸汽品質(zhì)。級間換熱器是空分系統(tǒng)中各級壓縮機之間用來冷卻氣體的換熱器。因為級間冷卻器是利用冷卻水對潤滑油進行冷卻，但壓縮機的轉動對潤滑油的純凈度要求較高，以保證對壓縮機的轉子部分的潤滑效果良好。如果級間換熱器管頭焊接加工工藝產(chǎn)生泄漏現(xiàn)場，管程、殼程的介質(zhì)互相串漏，那就會使壓縮機潤滑油中水分超標。對壓縮機轉子在高速運轉工況下的潤滑效果將大大降低，將會產(chǎn)生轉子軸承部位溫度升高，影響壓縮機轉子的高速轉動，使壓縮機的振動增大，甚至燒壞軸承，給設備的運轉帶來安全隱患。同時溫度升高還會使壓縮機潤滑油產(chǎn)生汽化現(xiàn)象，增加潤滑油的消耗量。綜合以上分析，這就需要對緊湊型管板式換熱器管頭焊接加工工藝的加工質(zhì)量提出了更高的要求，保證管、殼的介質(zhì)不能產(chǎn)生串漏現(xiàn)象。管、殼程介質(zhì)互相串漏，主要由設備的兩處結構發(fā)生破壞后產(chǎn)生泄漏。一是換熱管中間處腐蝕穿透產(chǎn)生泄漏；二是換熱管與管板焊接接頭處產(chǎn)生開裂引發(fā)泄漏。換熱管中間處泄漏的問題我們可以通過采用不銹鋼換熱管減少介質(zhì)的腐蝕加以解決。對換熱管管頭處引起的破壞，我們增加了對換熱管管頭進行100%射線檢測，對管頭進行檢查，保證管頭的焊接質(zhì)量，以降低設備運行后產(chǎn)生破壞的機率。但在實際加工過程中焊接后對管頭進行射線，發(fā)現(xiàn)在管頭中存在一定數(shù)量的焊接氣孔及夾渣。雖然這些焊接缺陷體積不是很大，但對管頭這種截面積較小的焊接接頭影響還是比較大的。為了消除氣孔及夾渣，我們采取了一些措施，焊接過程中嚴格控制焊接電流和電壓；降低焊接速度；在焊接前用丙酮對焊接的管板孔內(nèi)表面和管子的外表面進行清潔。焊接后進行RT檢測，管頭依然有焊接缺陷的存在，只是在數(shù)量上有一些減少。從而可以判斷上述這些措施對保證管頭的焊接質(zhì)量作用是有限的，還滿足不了我們的要求。經(jīng)我公司技術人員分析，產(chǎn)生上述焊接缺陷的原因還是管頭處的清潔度不夠，還殘留有少許污物殘留。雖然我們也用丙酮進行了清潔，但污物并沒有全部和丙酮一起揮發(fā)掉；同時焊接時基材溫度低外部氣體容易侵入焊縫，焊接時層間溫度過高也容易產(chǎn)生焊接缺陷。因此有必要對緊湊型高效管板式換熱器管頭焊接加工工藝進行改進，來解決這些問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的技術問題，本發(fā)明的目的是：提出了一種有效防止泄漏的緊湊型高效管板式換熱器管頭焊接加工工藝。

本發(fā)明的技術解決方案是這樣實現(xiàn)的：一種緊湊型高效管板式換熱器管頭焊接加工工藝，依次包括下述步驟：

（一）、用電加熱帶在管板外表面對管板及換熱管管頭進行預熱至200℃～250℃；

（二）、用丙酮對焊接的部位進行清潔，利用步驟（一）的加熱，增加丙酮的揮發(fā)性；

（三）、對換熱管和管頭進行焊接；

（四）、對焊接的管頭進行RT檢測。

優(yōu)選的，所述步驟（三）的焊接時間相隔長時，可重復上述步驟（一）預熱和步驟（二）清潔。