熱交換器脹管工藝的優化及探討

李愛國，林雅嵐，祁少昆,黨亞茹

(陜西化建工程有限責任公司，陜西 咸陽 712100)

管殼式熱交換器管板和換熱管的連接接頭形式及質量優劣是影響設備運行壽命的重要因素。在強度焊+貼脹連接結構中，貼脹的目的是通過脹接來填充換熱管和管孔之間的間隙，以減小換熱管在設備運行過程中因振動而對焊接接頭造成影響，同時也兼備一定的密封及抗間隙腐蝕的作用。

脹接一般通過測量及計算脹管率來進行控制，必要時也要求制造前進行脹管工藝評定。筆者認為還存在以下問題需要探討：

1) 實際采購的材料在力學性能方面和材料標準中給出的性能指標差異較大，用材料標準中屈服強度下限值計算得到的脹接壓力是否能夠達到預定的脹管效果？

2) 脹管工藝評定需要在設備制造前進行，要提前購買材料，且評定需要做許多檢測項目，耗時比較長，所以對單臺設備制造也不太適合。

3) GB/T 151—2014中對強度脹接僅提到換熱管材料的硬度應低于管板的硬度，對于貼脹工藝方面鮮有指導條款【1】。且工程中經常出現不同材料搭配，不一定能夠滿足這個硬度匹配條件，例如，同種材料牌號的換熱管和管板搭配因為鋼管和鍛件的力學性能差異就可能出現相反的匹配，甚至會出現換熱管硬度及強度比管板高許多的情況，如雙相鋼或鎳基合金換熱管和低合金鋼管板的匹配。

理論上講，對高硬度材料的換熱管進行退火或者二次固溶處理從而達到降低硬度并滿足脹接要求的原理是可行的，是一般的解決方式。……