硫冷凝冷卻器換熱管與管板的焊接技術研究

劉 昕1，伍 硯，趙天波，文羽軍

(1.中石化武漢分公司，武漢 430000；2.湖北長江石化設備有限公司，湖北洪湖 433226)

0 引言

換熱器管束是換熱器的核心組成部分，換熱管與管板的焊接為制造的關鍵工序，其焊接質量的好壞直接決定換熱器設備能否平穩(wěn)運行。國內對換熱管與管板的焊接大多采用自動脈沖TIG焊，其優(yōu)點是效率高、操作穩(wěn)定性強。但目前國內對換熱管與管板的焊接大多采用單邊V形深坡口，根部由于電弧的“可達性”較差，難以送絲，常產生未焊透等缺陷，焊接質量難以保證；由于設備運行時殼程換熱管會產生振動，極易在根部產生未焊透部位裂紋并擴展，成為換熱器管與管板焊縫在設備運行中產生泄漏的主要根源。

為此，筆者對換熱管與管板采用J形坡口結構[1]，在不同的焊接工藝組合下進行試驗研究[2]，對結果進行分析對比，優(yōu)選出手工鎢極氬弧焊M-GTAW打底焊+脈沖TIG相結合的焊接工藝。試驗結果表明，焊縫中氣孔極少，未出現(xiàn)未焊透缺陷，極大地提升了焊縫的質量。本文介紹其焊接試驗過程，以供同行借鑒。

1 設備簡介

1.1 設備結構

硫冷凝冷卻器結構主要由管箱、管束、殼體三部分組成[3]，管板與管箱及殼體皆采用焊接形式連接為一個整體。換熱管為?38 mm×3.5 mm的10#鋼，管板為Q345R厚鋼板[4-5]，該設備對管與管板的焊縫要求高，因為該部位一旦發(fā)生泄漏，直接影響裝置的安全運行，且設備失效后維修難度也非常大。

1.2 設備主要制造特點及難點

該硫冷凝冷卻器設備管殼程設計溫度相差180 ℃，在設備運行過程中，換熱管與管板焊接接頭承受著較大的溫差應力，而管板較薄，脹接對換熱管與管板連接起到的效果較弱，因此，需對換熱管與管板焊縫坡口加深[6]。……