三管板換熱器的深孔脹接技術(shù)

姜昊，葉薇

（中國(guó)五環(huán)工程有限公司，武漢 430223）

換熱器是石油、化工行業(yè)廣泛使用的一種換熱設(shè)備。一般的固定管板換熱器設(shè)置左右兩塊管板，但在一些專(zhuān)利商的設(shè)計(jì)中，設(shè)置了三管板換熱器，即在換熱器的殼程設(shè)置中間管板，將殼程分為兩個(gè)腔體，腔體的介質(zhì)相同，但操作條件不相同。這種設(shè)計(jì)一方面可以減少設(shè)備臺(tái)數(shù)，降低項(xiàng)目的整體成本，另一方面可以減小流體阻力，提高系統(tǒng)效率。三管板換熱器由于中間管板與設(shè)備端部距離較長(zhǎng)，管束空間狹小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)換熱管與中間管板的焊接，只能通過(guò)中間管板的深孔脹接來(lái)保證管頭的密封性能和機(jī)械強(qiáng)度[2]，有一定的制造難度。

1 主要技術(shù)特征及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

以某項(xiàng)目中的一臺(tái)三管板換熱器為例，介紹該設(shè)備中間管板深孔脹接的實(shí)施方案。該設(shè)備的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。該設(shè)備全長(zhǎng)約12 000 mm，殼程由中間管板分為兩個(gè)腔體，兩個(gè)腔體分別帶錐段，中間管板距較近的左管板約3 800 mm，換熱管規(guī)格為φ25.4 mm×2.11 mm×9 500 mm，換熱管材質(zhì)SA-179，管板材質(zhì)SA-266 Gr.2。根據(jù)圖樣的結(jié)構(gòu)要求，換熱管與中間管板的連接為脹接連接，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。此處接頭既要滿足換熱管與管板的連接強(qiáng)度，也要滿足換熱管與管板間的密封要求。為保證脹接質(zhì)量，需要從模擬脹接試驗(yàn)和實(shí)際脹接過(guò)程質(zhì)量控制兩方面入手。

2 模擬脹接試驗(yàn)

換熱管與中間管板的深孔脹接不易觀察[3]，難以對(duì)脹接質(zhì)量進(jìn)行直觀有效的檢查，在制造前需要進(jìn)行模擬脹接試驗(yàn)，確定合理的脹接參數(shù)。……