摘要：结合当前管壳式换热器制造的情况，选择大型固定管板管壳式换热器的制造为案例分析，在分析了其制造过程的质量控制的基础上，最后多角度探讨了制造和发运环节预防设备变形的措施等问题，希望能有效全方位保障管板管壳式换热器制造质量水平的提升。
关键词：管壳式换热器，管板制造，折流板制造，控制要点，质量控制
１ 概述
在我国经济社会快速发展的背景下，化肥、冶金、石化等装置规模日趋扩大，相应配套设备呈现出大型化的发展趋势。管壳式换热器在设备装置大型化的过程中，对于其制造也有着更高的要求。这里选择某大型固定管板管壳式换热器为例进行说明，其在制造以及发运等方面都存在一定的难点，容易造成焊接变形、尺寸超标以及热处理缺陷等问题，这就应该重视相应的制造工艺和组装方案的优化，加强环节关键点，实现设备制造的质量总体要求。
2 制造过程的质量控制
2.1 管板和折流板加工
换热器中存在着8486根换热管，为了保障能够满足项目安装以及维修的要求，特别在管板以及折流板管孔的加工方面有着更高的要求。在进行加工管板和折流板的过程中，主要的质量控制措施涉及到如下几个方面：一是，利用数控机床开展管控定位预钻的措施，在此基础上，通过摇臂钻来钻孔；二是，先加工管板的外圆及密封面，而对于折流板来说，则进行矫平及外圆加工处理；三是，在进行逐件加工管板的过程中，可以进行螺栓来固定已经预钻孔后的折流板，实现两件的管孔加工处理；四是，管板加工可先开展预钻孔，方可以在此基础上开展扩孔及铰孔，满足孔内壁的粗糙度要求；五是，在检验加工后管孔的粗糙度、直径公差以及管孔间距等参数合格基础上，可以开展加工；六是，加工中，则应抽查相应的加工质量。
2.2 筒体组焊和管束装配
考虑到筒体具有直径大的特点，在根据规范标准进行膨胀节的制造中，其则是通过板材拼接后整体压制成型方式。在完成膨胀节的基础上，应有效处理直边段直径的偏差问题，以满足相关的标准要求。考虑到换热器中换热管的定尺限制情况，往往对于筒体有着严格的长度要求，这就应该在进行下料的情况下，实现预留环向接头焊接收缩量，以及相关的膨胀节长度焊接收缩量等。其中，通过两瓣拼焊工艺，在完成纵向焊接接头后，结合相应的筒体下料尺寸方可以开展二次下料划线处理，通过相应的刨边、卷圆、焊接、无损检测等工序，有效实现筒节内直径与管板、膨胀节的匹配性要求。将横向拉筋设置在膨胀节中，能有效解决膨胀节过度收缩的问题。
2.3 换热管和管板焊接及胀接
在设备运行的过程中，针对换热管和管板焊接接头容易受到诸多方面的应力影响，造成换热器的泄露问题出现。所以，应该充分重视焊接接头质量工作，其直接影响到焊接以及胀接质量，不容忽视。
（1）焊前准备
第一，在进行穿管之前，则应针对管板管孔以及换热管管头进行打磨处理，要求出现金属光泽；
第二，按照图纸规范要求，进行换热管管头伸出长度的优化调整，在进行点焊固定则应符合实际要求标准，方可以结合图纸进行平头处理另一侧的伸出长度，同样开展相关的点焊固定操作；
第三，全方位清洁管孔坡口和换热管端部。
（2） 焊接要求
在进行焊接的过程中，涉及到分区域作业的情况，可以进行两侧管口的一起施焊作业，避免出现同一根的两端同时焊接，通过这样措施，能有效避免管板的收缩变形问题；利用氩弧焊工艺进行管口强度焊操作，要求预热温度高于100℃，此过程中分为两道焊接，第一道为自熔，完成后进行相应的着色检测，以求满足I级合格的情况；第二道则是加丝氩弧焊焊接工艺处理，要求相应的焊脚高于1.5mm。
在焊接过程中，一定要严格按照规范标准进行，进行管头的逐层焊接处理，只有完成管头全部焊接之后，才能开展下一道焊接。期间，控制层间温度在250℃以内。
（3）换热管贴胀
在进行换热管管口焊接合格之后，可以开展相应的换热管贴胀作业。在进行贴胀试件的制作过程中，则应观察评定相应的贴胀接头剖切面，保障能够满足相应的塑性变形量、胀接长度、贴合度等要求的基础上，方可以开始施工。其中，利用分区域对称的跳涨方式，采用橡皮塞的标记方式，避免出现漏涨情况。完成之后，则应按照规范标准注意逐孔进行质量检查。
3 制造和发运环节预防设备变形的措施
3.1 壳体制造中的防变形措施
装配换热管管束，由于换热器壳体的大规模情况，如果直接接触滚轮架支撑或滚动，这样会造成容易出现一定的局部变形，或者存在着塌陷的危险。所以，在进行换热管管束装配之前，则应结合项目的要求，可以将T字型环向外工装在合理位置设置，以防止变形问题的发生。经过计算，管箱设备法兰和管板装配后能够在256t，在这样的情况下，在进行装配中，实现支撑点移至管板与法兰外圆中，能够要求法兰和管板来共同支撑，但要限制设备的周向转动的情况。
3.2 热处理中的防变形措施
在温度骤然升高的影响下，材料性能以及强度受到很大影响，这样就应该对于热处理部件采取一定的有效措施，避免出现过大的变形问题。在进行热处理前，可以将撑圆工装设置在设备法兰内侧；热处理过程中，来进行垂直化放置部件，避免造成温度升到致使管箱材料强度降低的问题。
３．吊装发运中的防变形措施
在具体的工程项目中，吊装设备则是通过260t行车，辅以260t汽车吊相互配合，在具体的吊装过程中，配置了三个运输鞍座，可以将其安置于筒体中部、管板法兰外圆和裙座筒体的位置。其中，可以选择壳体中部的位置，利用索具固定于运输车辆，能够实现相应的底部支撑。将米字型内工装设置在裙座基础板内部，水平限位工装焊接在管板法兰。利用上述方式，能有效解决吊运和运输中可能存在的筒体变形隐患问题。
4 结束语
综上所述，结合工程项目实际情况，探讨了大型固定管板管壳式换热器制造中应该注意的问题，针对重点的工序则应从细节出发予以必要的关注，一定要加强相应的制造工艺和组装方案等方面的工作，落实好关键点，从而更好地实现设备治疗的质量要求，满足于化工生产的要求。
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