大型列管式换热器制造技术
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屈服 强度 MPa
延伸 率s
%
弯曲
50 ( 侧)
CB1- 1 CB1- 2
16MnR
16
H08 Mn2SiA
575 565
420 396
32 完好 35
CB2- 1 CB2- 2
16MnR
26
H08 Mn2SiA
600 595
410 400
21 完好 28
4 3 筒体成形及外观检验 筒体成形情况见表 5, 外观检查情况见表 6。
检查结果
2 5, 2, 3 2, 1 5, 2 365, 845
6 10, 11, 12 焊缝磨平
消除 符合图纸
7997
然后将装有胶片的暗袋逐一按顺序粘在封口纸上 粘牢, 为防止相邻片之间漏检, 要保证相邻暗袋至 少要重叠 10~ 15mm, 见图 5。
图 4 胶片在暗室中预置识别标记潜影位置
图 5 布片示意图
P 0 023 0 016 0 020 0 014
s / MPa 370 395 315 280
机械性能
b/ MPa
s, %
550
30
565
23
525
26
470
30
AkV / J 64 44 96
3 组装与焊接 一般的列管式换热器, 管板钻孔时都采用把
2 块管板背靠背摞在一起, 中间再夹 1 块折流板。 而W- 553 管 板是 外委 加工 的, 工期 要 求又 非常 紧, 支承板之间的 最小距离 为 1650mm。为此决 定 W- 553 支承板单独钻孔。
由于氨冷器在制造过程中, 焊接量大, 且环焊 缝返修处较多, 产生的焊接残余应力较大, 再加上 组对应 力。决定对此 台容器进行整 体退火热处 理, 具体工艺为: 开始升温至 300 后, 改为 50 / h, 当温度升至 600~ 650 后保温 3 h, 然后随炉冷 却至 200 以下出炉。 4 6 水压试压
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大氮肥
2000 年 第 23 卷
次底波之间, 且反射波较高、陡直, 位置较固定; 图 8 所示的焊角回波和棱角反 射波有时同时出现, 焊角回波波幅较低, 位置也较固定, 在一二次底波 附近。总之, 要判定某一反射波为缺陷波, 它就必 须具有缺陷波的全部特征, 某些干扰回波可能出 现类似于缺陷波的一些特征, 但它同时必定会表 现出和缺陷波相矛盾的特征。这就需要检测人员 必须具备丰富的经验来加以区分和辨别。 4 5 整体去应力退火处理
整厂试压过程 见图 9 所示 的水压试 验曲线 图。
图 9 水压试验曲线图
通过对这台大型换热器的制作, 锻炼了施工 队伍和检测人员, 积累了一些宝贵的经验, 为今后 的压力容器制造打下了良好的基础。
TECHNOLOGY FOR MANUFACTURE OF LARGE TUBULAR HEAT EXCHANGER
收稿日期: 2000- 02- 02。
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大氮肥
2000 年 第 23 卷
型, 焊接规范为第 1 层 600A, 36V; 第 2 层 700A, 4 层 250A, 28V。管板与管子连接焊缝为钨极氩 38V。而 环 缝 采 用 CO2 气 体 保 护 焊: 焊 丝 为 弧焊 H08Mn2SiA, 2 0mm 焊丝, 电流 128A, 电压 H08Mn2SiA, 1 2mm; 接头型式 为 V 型, 分 4 层 19V。以上所有焊接工艺都经过严格的焊接工艺 施焊, 第 1 层 130A, 21V; 第 2 层 200A, 24V; 第 3, 评定合格后进行。
组焊第 1 节筒体和第 2 节短节纵缝时与其相
联的产品试板两块进行 X 射线拍片合格后, 加工
成机械性能试样进行力学性能试验, 具体数据见
表 4。
表 4 产品试板力学性能指标
4 检验与验收 4 1 原材料复验
为保证 W-553 氨冷器所用材料的质量, 对主 要受压元件的材料进行复验。
化学成分复验: 分别 对材质为 16MnR, 厚度 为 16mm 和 26mm 的钢板, 以及材质为 20g 的换 热管进行了取样分析, 分析结果见表 3, 由表 3 可 见复验合格。
Wang Zhonglin and Peng Weihua
( Shanxi Tianji Coal Chemical Group Co. , Ltd. , Lucheng, 047507)
Li Decheng
( Changzhi Boiler and Pressure Vessel Inspection Institute, Changzhi , 046011)
换热管 20 g 25 2 5 0 185 0 241 0 49 0 0188 0 024
磁 力探 伤 复 验: 规 格 为 25mm 2 5mm 8100mm, 数量为 2306 根的换热管, 进行 20% 磁力
探伤复验, 未见超标缺陷。
由于管板材料由备件处送外委加工, 因而没
在本厂进行复验。
4 2 产品试板检验
表 2 W- 553 用母材化学成分及机械性能表
部件名称 牌号
短节 筒节 管板 换热管
16MnR 16MnR 16MnR
20 g
厚度
mm
C
26
0 16
16
0 16
100
0 16
25 25 0 20
化学成分
Mn
Si
S
1 36 0 36 0 015 1 41 0 42 0 010 1 37 0 38 0 010 0 44 0 23 0 007
2000 年
大氮肥 Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry
第 23 卷 第 4 期
大型列管式换热器制造技术
王忠林 彭卫华
( 山西天脊煤化工集团有限公司, 山西潞城, 047507)
李德成
( 山西长治市锅炉压力容器检验所, 山西长治, 046011)
摘要 以 W-553 氨冷 器为例介绍大型列 管式换热器制造技 术、质量控 制和检验方法等, 重点介绍在 制造 中解决的一些技术问题。
25mm 2 5mm 的换热管, 设备净重 40 11t, 要 求 A、B 类焊缝进行 100% X 射线检验。
1 技术数据及结构 容器类型为 类, 主体材料: 筒体 16MnR, 换
热管 20# 。主要技术参数见表 1。
表 1 技术参数
名称 设计压力/ MPa 工作压力/ MPa 试验压力/ MPa 设计温度/ 工作温度/ 介质 容积/ m3 焊缝系数 传热面积/ m2
表 5 筒体成形检查情况
mm
筒体
编号
1
0~ 180
1 2070 2 2071 3 2072 4 2068 5 2070 6 2072
测量直径
2
3
45~ 225 90~ 270
4 135~ 325
纵缝 大小 纵缝 错边 直径 棱角
量差量
2070 2069 2068 1 2 1 2072 2069 2070 1 3 1 5 2070 2070 2070 1 3 1 5 2070 2072 2071 1 3 1 2069 2071 2069 1 3 1 2074 2071 2071 0 5 2
4 4 无损检测 按图纸技术要求对所有 A、B 类, 如图 3 所示
7 条环缝、8 条纵缝进行 100% X 射线探伤, 由于最 后一条组对环焊缝 H2 无法进行射线拍片, 经设计 单位同意改为 100% 超声波探伤。按标准 JB4730-
第 4期
王忠 林等 大型列管式换热器制造技术
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94 进行工艺编制和等级评定。
此容器 X 射线拍片 276 张, 透照焊缝 51m, 级片 112 张, 级片 60 张, 级以上片 104 张。
最后组对环焊缝 H2 要求进行 100% 单面双 侧超声波探伤, 其结构型式与以往不同, 见图 6。 焊缝两侧厚度相差 10mm, 背面加 4mm 的垫板。
图 3 焊缝位置编号图
专门购置 1 台 300kV 周向曝光机, 对环焊缝 实行周向曝光技术, 与定向 X 光机相比工效提高 了十几倍。制做了专用的可调焦距的架子在筒体 内部固定周向 X 光机, 焦距 1050mm, 电压 250 kV、 电流 5mA, 曝 光时 间 3min; 胶 片采 用 天兰 型 80mm 300mm, 选用 Fe 象质计 10/ 16 4 个, 每隔 90 放置一个, 细丝朝外; 暗室采用自动恒温洗片 装置, 严格按冲片工艺控制底片质量。在定位标 记方面, 采用定位标尺, 先定起始 0 位, 然后顺时 针环绕离焊道 5mm 拉紧 固定, 数字顶部 朝向焊 道。在识别标记方面, 采用在暗室装胶片前将需 要的所有识别标记用曝光箱预先局部曝光, 在胶 片上预置上识 别标记的潜影, 见图 4。然后装入 暗袋, 即提高透明效率又保证底片质量。
超声波 复 验: 对 16MnR, 规格 为 2150mm 8500mm 16mm 钢 板 5 张, 规 格 为 1610mm 6000mm 26mm 钢板 1 张, 用 CTS- 22 型超探仪进 行 100% 水浸法超声波 探伤检查, 探 头为直探头
试板 编号
牌 号
厚度 焊丝 mm 牌号
抗拉 强度 MPa
2 5MHz, 14mm; 表面经喷砂处理。注意舍去缺 陷部分不用, 保证所使用部分为合格钢板。
表 3 化学成分复验结果
名称 牌号 短节 16MnR
厚度 mm 26
化学成分
C
Si Mn S
P
0 1566 0 368 1 39 0 013 0 0216
筒体 16MnR 16 0 189 0 43 1 49 0 0134 0 016
图 1 矩形三线螺旋涡型喷嘴结构图
