论如何进行换热器制造的质量控制

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月第3期   作者:谭琇遥
[导读] 结合当前的换热器制造发展情况,从自身的换热器制造管理经验出发

        摘要:结合当前的换热器制造发展情况,从自身的换热器制造管理经验出发,从材料检验控制、焊接检验控制、组装检验控制、型式试验检验控制以及清理检验控制等角度出发,探讨了提升换热器制造的质量控制水平应该注意的问题,希望有助于今后换热器的设计与制造的发展。
        关键词:换热器,制造质量,质量控制,控制方案

1 引言
         随着我国工业化大生产的快速发展,换热器在化学工业生产中具有非常重要的地位,是实现满足化学工艺条件所必须的设备之一。我国在换热器的发展以及制造方面取得了一定的成绩,但在换热器制造过程中的质量控制方面还有待进一步提升,这里结合工程实践,重点就如何全面提升换热器制造的质量控制水平进行相关的探讨。
2 换热器制造过程中的质量控制
2.1 材料检验控制
         为了保障化工设备的总体制造质量水平,则应首先重视材料的质量情况。因此,我们应该充分重视换热器材料的入厂检验工作,特别是相应的换热器、管板等主要部件。在此过程中,材料控制则应满足实物和材料的一致性,满足相关的规格尺寸、批号等信息,清楚、全面地进行标记处理,避免出现材料混淆代用的情况。
         一般来说,在进行实物检验过程中,分为尺寸检验和外观检验。在进行尺寸检验的过程中,涉及到换热管的壁厚、长度、外径等参数。其中,应该重视管板/折流板的管孔尺寸,以便更好开展后续的组装以及胀接工作。管控尺寸过大或者过小都影响着设备的后期正常化运行。所以,结合项目的实际需求,则应将相关检验点设置在管板、折流板首钻后,便于符合管孔的尺寸要求。在进行外观检验过程中,判断换热管内外表面并没有离层、轧折、折叠、裂纹以及结疤等问题,管板锻件外表面并无夹杂、夹层以及裂纹等情况。如果是不锈钢材料情况,还应进行相应的PMI检验工作,避免出现混淆的问题。
2.2 焊接检验控制
(1)管板的堆焊
         在进行管板堆焊之前,则应完成相关的焊接工艺评定工作,具备资质的工作人员,以及开展相应的表面质量检验的完善。在管板堆焊的过程中,则应结合实际情况来进行焊接速度、电压以及电流的合理化调节,满足工艺要求,杜绝出现铁素体流失的问题。在相关的渡层堆焊完成的基础上,则应进行应力消除处理,有效避免大量焊接所造成的管板变形问题。在进行堆焊完成之后,可以开展相应的管板堆焊的PT和 UT 检测工作,明确相应的堆焊质量要求,测定相应的化学成分、铁素体,这样方可以有效满足堆焊面层质量以及厚度要求。
(2)换热管与管板焊接
         从实际情况来看,大都是通过自动焊接方式来处理换热管与管板的焊接工作。在进行焊接前,满足相应的焊接工艺评定,应有效控制好管头伸出长度,保障焊接质量;焊接中,结合实际优化焊接参数,避免出现由于线能量过大而造成管头烧穿或者管头熔蚀情况,通过增加渗透检测或者气密性试验来有效验证焊接质量;在焊接之后,则应进行表面检查以及渗透测试,有效处理表面的缺陷问题,并进行清除缺陷处理。在进行完成换热管贴胀的基础上,不建议开展再次施焊处理,否则容易扩大缺陷问题。


2.3 组装检验控制
         在进行换热器的组装过程中,主要涉及到两个方面:管束组装和整体组装。在进行整体组装环节,并没有太多的累赘要求,能有效实现管束方位与壳体方位的一致性要求。在进行组装管束情况下,则应重视检验过程。
         其中,在进行管束的质量控制工作中,则应重视以下几个方面的内容:一是,有效合理化明确折流板的间距,其可以利用定矩管可以实现;二是,保障控制方位的正确性要求,能够实现折流板的缺口方位和管板的方位的一致性要求,避免出现短路问题,从而影响到换热器的换热效率;三是,结合规范要求来合理化控制相应的换热管的伸出长度,其对于立式换热器更加重要,如果伸出长度过长则会容易出现积液问题,造成换热器的效益以及使用寿命受到影响;四是,重视有效控制好管板和折流板管孔的同轴度问题,在此之前,则应有效实现管板和折流板的配钻工作,符合管孔自身的同轴度要求。在具体的组装环节,可以通过四象限内随机抽检同轴度方式来确认处理;五是,重视相应的换热管穿管控制内容,一般情况下,U形换热管则具有比较大的穿管难度,相关的制造厂则是会利用木锤锤击的方式来进行穿管处理,在此环节中,一定要注意避免出现强力锤击组装的问题,否则容易造成U形管弯管段变形的问题,会造成内外层、上下层的换热管挤压情况,使得换热管的流通量以及换热效率大打折扣,容易出现换热管因振动而造成碰撞损坏的问题,使得换热管使用寿命受到严重影响。
2.4 型式试验检验控制
         一般情况下,对于换热器(浮头的除外)的水压试验进行分析,主要是涉及到壳程水压试验和管程水压试验等内容,要求根据标准实现30分钟的保压时间,要求水压试验前,结合实际情况来核实相关的压力表的检定证书、有效期、量程等参数,明确压力表符合规范标准的要求;如果在试验环节中,存在着压力表的示数偏差过大的情况,则应保障水压试验暂停,及时进行压力表的更换处理。在具体的壳程水压试验环节,则应进行管头的检验工作,判断是否存在着水渗出、渗漏的问题。除了水压试验外,往往还涉及到相应的氦检漏或氨检漏等工作,这样更能确保换热器的质量。
2.5 清理检验控制
         在进行换热器的外表面处理过程中,其和相关设备一样,都采用喷砂防腐措施。考虑到其结构方面的特点,可能部分积液在试验后依然存在换热器内部。考虑到部分地区的冬季气温比较低,在这样的情况下,容易现场出现积液结冰,造成换热管损坏等问题。因此,应该重视在试验完成后的控水处理,进行内部积液排除干净,充分利用烘干处理,在进行干燥剂的放置,这样能有效解决上述的积液问题。
3 结语
         综上所述,在进行换热器的制造过程中,所涉及到的内容比较多,这就要求则应对质量需要层层把关。特别是面对种类繁多的换热器情况,则应有重点地开展换热器制造质量的全面把控,还应从制造的实际情况出发来进行相应各种关键点的逐步完善,从而保障实现换热器的制造质量全面提升的要求。

参考文献:
[1] 钱立钦, 杨爱国. 钛、锆复合板制管壳式换热器壳程设计和制造工艺[J].  化工设备与管道, 2019年4期.
[2] 李健, 焦凯, 张恒, 等.  翅片换热器的数值模拟与结构优化[J]. 机械设计与制造, 2019年12期.
[3] 王翰, 郑维信, 李义民.  单管程膨胀节结构浮头式换热器的制造技术[J]. 中国化工装备, 2019年5期.
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