管壳式换热器制造工艺规程1. 主题内容与适用范围本规程规定了管壳式换热器的壳体、管箱、折流板、支持板和管束的制造，以及换热器的组装、耐压试验及油漆包装等内容。

适用于换热器制造。

2.引用标准GB150-1998《钢制压力容器》GB151-1999《管壳式换热器》《压力容器安全技术监察规程》3. 壳体制造3.1 壳体的制造除符合本规程外，还应符合《压力容器壳体制造工艺规程》和GB151-1999《管壳式换热器》中的规定。

3.2 圆筒内直径允许偏差3.2.1 用板材卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加工以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为0。

3.2.2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。

在遵循GB1514.4.2规定时，GB151附录 C的奥氏体不锈钢焊接钢管也可用作圆筒。

3.2.3 圆筒同一断面上最大最小直径之差e≤0.5%DN且当：（1）D N≤1200mm时，其值不大于5mm；（2）D N>1200mm时，其值不大于7mm；3.2.4 圆筒直线度允许偏差为L/1000（L为圆筒总长）。

且当：（1）L≤6000mm时，其值不大于4.5mm；(2) L>6000mm时，其值不大于8mm；直线度检查应通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位测量。

3.3 壳体内壁凡有碍管束顺利装入或抽出的焊缝均应修磨至与母材表面齐平。

3.4 壳体长度公差按GB/T1804-2000中m级规定。

3.5 接管、补强圈与壳体装配，须待壳体与法兰的两道环缝焊接完毕后，再划线开孔。

装配接管法兰及补强圈，先从壳体内部将接管焊到壳体上，并对正接管以千斤顶或支撑胎具在壳体内部顶住，然后在外面焊接接管及补强圈。

4. 管箱制造4.1 管箱短节与管箱法兰组对时，应以法兰背面为基准。

法兰的螺栓孔在施工图样无规定时均应跨中，如施工图样有规定时，按图样要求加工。

4.2 管箱法兰密封面及隔板密封面应在接管、补强圈等零部件与管箱组焊完毕并经热处理后再进行加工。

4.3 管箱接管开孔划线时，应使短节纵焊缝处于水平位置。

4.4 管箱隔板装配前，应将管箱内部环缝凸起处铲平，然后再组装焊接隔板。

4.5 焊接管箱隔板时，焊缝应与法兰端面齐平，不得凹下。

4.6 碳钢、低合金钢制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，应在施焊后作消除应力的热处理。

奥氏体不锈钢制管箱、浮头盖一般不作焊后消除应力热处理（图样、工艺文件另有规定的除外）。

5. 管板的制造工艺要求5.1 管板、管箱盲板若用钢板制作时，非加工面（一般为管板、管箱盲板内侧表面）不平度不得超过以下规定值，否则应进行校平：（1）D N<1000mm时，≯2mm；（2）D N≥1000mm时，≯3mm；5.2 拼接管板的焊缝应进行100%的射线或超声检测，按JB4730规定的Ⅱ级或Ⅰ级为合格，除不锈钢外，拼接后的管板还应作消除应力热处理。

5.3 用20R和16MnR制作的厚度大于50mm的管板管箱盲板，其板料应在正火状态下使用。

5.4 管板孔直径及允许偏差按GB151表16～表21规定，钻孔后，应抽查不小于60°的管板中心角区域内的管孔，在这一区域内允许有4%的管孔上偏差比表16～表21中的数值大0.15mm.5.5 终钻（出钻）一侧管板表面，其相邻两管孔之间的管桥宽度B，最小孔桥宽度B min按GB1516.4.5.1要求。

终钻后抽查不小于60°管板中心角区域内的孔桥宽度，B值的合格率应不于96%，B min值的数量应控制在4%之内，超过上述合格率时，则应全管板检查。

5.6 管孔表面粗糙度5.6.1 当换热器与管板焊接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于25μm.5.6.2 当换热器与管板胀接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm.5.7 胀接连接时,管孔表面不应有影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状刻痕等。

5.8 钻管板孔时，应用冷却液冷却以保持管板孔内表面的清洁，不准有油漆及铁屑。

胀接管孔划槽时应使用专用划槽器加工。

5.9 管板钻孔时的加工工序一般为钻、扩两道工序，有特殊要求时应增加铰制工序，一般不允许一次钻削成形。

6. 折流板支持板的制造工艺要求6.1 环形折流板、支持板及弓形折流板等须按整圆下料（特殊情况按工艺文件）。

折流板毛坯下料的后，必须除掉毛刺并校平，拼接板料要将焊缝磨平，再将每台换热器的折流板、支持板压紧后沿周边点焊成一摞。

划线钻孔每次钻60～70mm，留一块作模板，直到钻完，最后加工外圆。

折流板、支持板机加工后，打上顺序标记和方向标记，然后再划线，剪切多余部分，在组装时不得调换其钻孔方向，以保证多块折流板管孔的同心度。

6.2 折流板、支持板的管孔直径及允差按GB151中5.9.3的规定，但允许超差0.1mm的管孔数不得超过4%。

6.3 折流板和支持板外直径及允许偏差应符合GB151表41的规定。

6.4 折流板、支持板钻孔后应按图样要求，对管孔进行倒角修磨，去除毛刺。

7. 管束制造7.1 换热器与管板连接型式及尺寸要求7.1.1 强度胀适用于设计压力小于或等于4Mpa,设计温度小于或等于300℃以及操作中无剧烈运动、无过大的温度变化和无明显的应力腐蚀的情况，换热管材料的硬度值一般须低于管板材料的硬度值，有应力腐蚀时，不应采用管端局部退火的方式来降低换热处管的硬度。

其结构型式和尺寸按GB151表32和图33的规定。

7.1.2 强度焊可用于GB151标准规定的设计压力，但不适用于有较大振动及有间隙腐蚀的场合，其结构型式和尺寸按GB151表33和图34的规定。

7.1.3 胀焊结构适用于密封性能要求较高，承受振动或疲劳载荷，有间隙腐蚀及采用复合管板的场合。

其结构型式和尺寸按GB151表35和图36，同时还应遵守本规程7.1.1和7.1.2的规定。

7.2 换热管和管板的连接连接部位的换热管和管板孔表面应清理干净，不得留有影响胀接或连接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等。

7.2.1 胀接连接（1）、胀接连接时，其胀接长度，不得伸出管板背面（壳程侧），换热管的胀接部分和非胀接部分应圆滑过渡，不得有急剧的棱角。

（2）、胀接可采用柔性胀接（液压胀、橡胶胀、液袋式液胀）。

胀接前，应通过计算胀接压力进行试胀，试胀试样不少于5个，测试胀接接头的拉脱力，贴胀应达到1Mpa，强度胀接应达到4Mpa，（此测试可按不同换热管的规格先行进行工艺测试，制造产品时直接应用测试结果）。

（3）、选用机械胀接时应控制胀管率以保证胀紧度。

7.2.2 焊接连接（1）、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，应先清除缺陷，后补焊。

（2）、换热管与管板焊接接头，施焊时应进行焊接工艺评定。

7.3 换热管的制造工艺要求7.3.1 用于胀接的碳钢管，无耐应力腐蚀要求时，可对管端进行退火处理。

管端退火长度不宜小于2倍的管板厚度。

7.3.2 管端外表面应除锈，用于焊接时，管端长度应不小于管径，且不小于25mm 用于胀接连接时，管端应除锈至呈金属光泽，其长度不小于2倍的管板厚度。

7.3.3 换热管拼接（1）、对接焊接接头应作焊接工艺评定。

试件的数量、尺寸、试验方法按JB4708的规定；铜、铝、钛焊接接头可参照执行。

（2）、同一根换热管，其对接焊缝不得超过1条（直管）或2条（U形管）；最短管长不应小于300mm，包括至少50mm直管段的U形弯管范围内不得有拼接焊缝。

（3）、管端坡口应采用机械加工方法加工，焊前应清洗干净。

（4）、对口错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。

（5）、对接后，应按表8.3.3-5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7.3.3.-5 单位： mm注：di-----换热管内径（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1条，JB4730Ⅲ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。

（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。

7.3.4 U形管的弯制（1）、U形管弯段的圆度偏差，应不大于换热管名义外径的10%。

但弯曲半径小于2.6倍换热管名义外径的U型弯管段可按15%验收。

（2）、U形管不宜热弯（3）、当有耐应力腐蚀要求时，冷弯U型管的弯管段及至少包括150mm的直管段应进行热处理：a、碳钢、低合金钢管作消除应力热处理；b、奥氏体不锈钢管可按供需双方商定的方法进行热处理。

（4）、有色金属管一般不作消除应力热处理，确有需要时，可按供需双方协商的方法及要求进行消除应力热处理。

7.4 管束的组装7.4.1 调整管板间距，保证管束长度的偏差符合图7.4.1的规定。

拉杆上的螺母应拧紧，以免在装入和抽出管束时因折流板窜动而损伤换热管。

7.4.2 管束在组装时，应保证管板与换热管垂直及两管板的平行。

测量两管板的四点，两管板之差不得超过；DN<1000mm 2mmDN≥1000mm 3mm7.4.3 穿管时不应强行敲打，换热管表面不应出现凹瘪或划伤。

7.4.4 予装调试合格的管束，应先沿管板周边选数根管子对称定位胀接或焊接，先胀或先焊固定管板，后胀或后焊浮动管板，为防止因胀焊次序不当而产生的管板变形，要分区对称跳胀或跳焊，不要在局部区域过于集中胀焊。

7.4.5 胀焊后管板密封面不平度不得超过1mm。

8. 换热器组装8.1 换热器零、部件在组装前应先认真检查和清扫，不得留有焊疤、焊条头、焊接飞溅物、浮锈及其它杂物等。

8.2 接管与法兰及筒体组装时，应保证法兰面的水平或垂直，其偏差不大于法兰外径的1%，且不大于3mm。

法兰螺栓孔一般应跨中布置。

8.3 支座垫板、补强圈和壳体的搭接焊缝与任意相邻焊缝的距离，以及接管与壳体连接的角焊缝与任意相邻焊缝的距离均不应小于3倍的壳体壁厚，且不小于50mm。

8.4 吊装管束时，应采取必要的措施，防止管束变形和损伤换热管。

8.5 螺栓的紧固至少应分3遍进行，每次的起点应相互错开120°，紧固顺序可按图8.5的规定。

图8.58.6 重叠式换热器须进行予组装，并留出不焊的支座及接管，调整中心距，待予组装后再进行焊接。

重叠支座间的调整板应在压力试验合格后点焊于下面换热器的支座上，并在重叠支座和调整板外侧标有永久标记，以备现场组装对中。

8.7 换热器组装尺寸的允许偏差见图8.7 .图8.79. 压力试验9.1 换热器的压力试验除符合本规程外，还应符合《压力容器压力试验和气密性试验工艺规程》中的有关规定。