管殼式換熱器中換熱管與管板的連接的幾種連接方法
2020-12-24 11:35:14??????點(diǎn)擊：
在管殼式換熱器中換熱管和管板是換熱器管程和殼程之間的惟一屏障，換熱管與管板之間的連接結(jié)構(gòu)和連接質(zhì)量決定了換熱器的質(zhì)量?jī)?yōu)劣和使用壽命，是換熱器制造過(guò)程中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。大多數(shù)換熱器的破壞及失效都發(fā)生在換熱管與管板的連接部位，其連接接頭的質(zhì)量也直接影響著化工設(shè)備及裝置的安全可靠性，因此對(duì)于管殼式換熱器中換熱管與管板的連接工藝就成為了換熱器制造質(zhì)量保證體系中最關(guān)鍵的控制環(huán)節(jié)。目前在換熱器制造過(guò)程中，換熱管與管板的連接主要有：焊接、脹接、脹接加焊接以及膠接加脹接等方法。
1.焊接
換熱管與管板采用焊接連接時(shí)，由于對(duì)管板加工要求較低，制造工藝簡(jiǎn)單，有較好的密封性，并且焊接、外觀檢查、維修都很方便，是目前管殼式換熱器中換熱管與管板連接應(yīng)用最為廣泛的一種連接方法。在采用焊接連接時(shí)，有保證焊接接頭密封性及抗拉脫強(qiáng)度的強(qiáng)度焊和僅保證換熱管和管板連接密封性的密封焊。
常規(guī)的焊接連接方法，由于管子與管板孔之間存在間隙，易產(chǎn)生間隙腐蝕和過(guò)熱，并且焊接接頭處產(chǎn)生的熱應(yīng)力也可能造成應(yīng)力腐蝕和破壞，這些都會(huì)使換熱器失效。目前在國(guó)內(nèi)核工業(yè)、電力工業(yè)等行業(yè)使用的換熱器中，換熱管與管板的連接已開(kāi)始使用內(nèi)孔焊接技術(shù)，這種連接方法將換熱管與管板的端部焊接改為管束內(nèi)孔焊接，采用全熔透形式，消除了端部焊的縫隙，提高了抗間隙腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕的能力，其抗振動(dòng)疲勞強(qiáng)度高，能承受高溫、高壓，焊接接頭的力學(xué)性能較好；對(duì)接頭可進(jìn)行內(nèi)部無(wú)損探傷，焊縫內(nèi)部質(zhì)量可得到控制，提高了焊縫的可靠性。但內(nèi)孔焊接技術(shù)裝配較難，對(duì)焊接技術(shù)要求高，制造和檢驗(yàn)復(fù)雜，并且制造成本相對(duì)較高。隨著換熱器向高溫、高壓和大型化發(fā)展，對(duì)其制造質(zhì)量要求越來(lái)越高，內(nèi)孔焊接技術(shù)將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。
2.脹接
脹接是一種傳統(tǒng)的換熱管與管板的連接方法，利用脹管器械使管板與管子產(chǎn)生彈塑性變形而緊密貼合，形成牢固連接，達(dá)到即密封又能抗拉脫的目的。在換熱器的制造過(guò)程中，脹接適用于無(wú)劇烈的振動(dòng)，無(wú)過(guò)大的溫度變化，無(wú)嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕的場(chǎng)合。目前采用的脹接工藝主要有機(jī)械滾脹和液壓脹接。機(jī)械滾脹脹接不勻，一旦管子與管板連接失效再用脹管來(lái)修復(fù)十分困難；采用液袋式液壓脹接由電腦控制操作，精度較高，并能保證脹接緊密程度均勻一致，連接的可靠性比機(jī)械脹接要好。
3.脹接加焊接
當(dāng)溫度和壓力較高，且在熱變形、熱沖擊、熱腐蝕和流體壓力的作用下，換熱管與管板連接處極易被破壞，采用脹接或焊接均難以保證連接強(qiáng)度和密封性的要求。目前廣泛采用的是脹焊并用的方法。脹接加焊接結(jié)構(gòu)能夠有效地阻尼管束振動(dòng)對(duì)焊縫的損傷，可以有效地消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，提高了接頭的抗疲勞性能，從而提高了換熱器的使用壽命，比單純脹接或強(qiáng)度焊具有更高的強(qiáng)度和密封性。對(duì)普通的換熱器通常采用“貼脹%強(qiáng)度焊”的形式；而使用條件苛刻的換熱器則要求采用“強(qiáng)度脹%密封焊”的形式。脹接加焊接按脹接與焊接在工序中的先后次序可分為先脹后焊和先焊后脹兩種。
4.膠接加脹接
采用膠接和脹接的工藝有助于解決換熱器中換熱管與管板連接處經(jīng)常出現(xiàn)的泄漏和滲漏的問(wèn)題，重要的是根據(jù)被膠接件的工作條件正確選擇膠接劑。在工藝實(shí)施過(guò)程中要結(jié)合換熱器的結(jié)構(gòu)、尺寸選擇好工藝參數(shù)，主要包括固化壓力、固化溫度、脹緊力等，并在生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格進(jìn)行控制。此工藝簡(jiǎn)單、易行、可靠，在企業(yè)的實(shí)際使用中已得到了認(rèn)可，具有推廣價(jià)值。
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