[发明专利]一种紧凑型高效管板式换热器管头焊接加工工艺

说明书

本发明公开了一种紧凑型高效管板式换热器管头焊接加工工艺，依次包括下述步骤：（一）、用电加热带在管板外表面对管板及换热管管头进行预热至200℃～250℃；（二）、用丙酮对要焊接的部位进行清洁；（三）、对换热管和管头进行焊接；（四）、对焊接的管头进行RT检测；所述步骤（三）的焊接时间相隔较长时，可重复上述步骤（一）预热和步骤（二）清洁。该加工工艺保证了紧凑型高效管板式换热器的管头焊接质量，减少了管头破坏产生泄漏的可能性，通过该加工工艺生产的紧凑型高效管板式换热器，保证设备的整体质量，确保了设备安全、稳定、长周期运行，产生了一定的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种紧凑型高效管板式换热器管头焊接加工工艺，属于热交换技术领域。

背景技术

紧凑型高效管板式换热器属于间壁式换热器的一类，广泛应用于能源、化工、制造等领域的热交换，例如变换炉工艺气体的余热回收、空分系统中的级间换热器等。

变换炉工艺气体在发生催化反应时释放的热量属于余热资源，通过将转化之后的气体，也称“转化气”通入管板式换热器的壳程，同时将吸热介质如冷却水通入管程，就可以利用水吸收热量转化为热水或蒸汽。如果换热器管头产生泄露，一方面会导致蒸汽泄漏，另一方面会导致转化气与管内蒸汽混合，污染蒸汽品质。级间换热器是空分系统中各级压缩机之间用来冷却气体的换热器。因为级间冷却器是利用冷却水对润滑油进行冷却，但压缩机的转动对润滑油的纯净度要求较高，以保证对压缩机的转子部分的润滑效果良好。如果级间换热器管头焊接加工工艺产生泄漏现场，管程、壳程的介质互相串漏，那就会使压缩机润滑油中水分超标。对压缩机转子在高速运转工况下的润滑效果将大大降低，将会产生转子轴承部位温度升高，影响压缩机转子的高速转动，使压缩机的振动增大，甚至烧坏轴承，给设备的运转带来安全隐患。同时温度升高还会使压缩机润滑油产生汽化现象，增加润滑油的消耗量。综合以上分析，这就需要对紧凑型管板式换热器管头焊接加工工艺的加工质量提出了更高的要求，保证管、壳的介质不能产生串漏现象。管、壳程介质互相串漏，主要由设备的两处结构发生破坏后产生泄漏。一是换热管中间处腐蚀穿透产生泄漏；二是换热管与管板焊接接头处产生开裂引发泄漏。换热管中间处泄漏的问题我们可以通过采用不锈钢换热管减少介质的腐蚀加以解决。对换热管管头处引起的破坏，我们增加了对换热管管头进行100%射线检测，对管头进行检查，保证管头的焊接质量，以降低设备运行后产生破坏的机率。但在实际加工过程中焊接后对管头进行射线，发现在管头中存在一定数量的焊接气孔及夹渣。虽然这些焊接缺陷体积不是很大，但对管头这种截面积较小的焊接接头影响还是比较大的。为了消除气孔及夹渣，我们采取了一些措施，焊接过程中严格控制焊接电流和电压；降低焊接速度；在焊接前用丙酮对焊接的管板孔内表面和管子的外表面进行清洁。焊接后进行RT检测，管头依然有焊接缺陷的存在，只是在数量上有一些减少。从而可以判断上述这些措施对保证管头的焊接质量作用是有限的，还满足不了我们的要求。经我公司技术人员分析，产生上述焊接缺陷的原因还是管头处的清洁度不够，还残留有少许污物残留。虽然我们也用丙酮进行了清洁，但污物并没有全部和丙酮一起挥发掉；同时焊接时基材温度低外部气体容易侵入焊缝，焊接时层间温度过高也容易产生焊接缺陷。因此有必要对紧凑型高效管板式换热器管头焊接加工工艺进行改进，来解决这些问题。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种有效防止泄漏的紧凑型高效管板式换热器管头焊接加工工艺。

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种紧凑型高效管板式换热器管头焊接加工工艺，依次包括下述步骤：

（一）、用电加热带在管板外表面对管板及换热管管头进行预热至200℃～250℃；

（二）、用丙酮对焊接的部位进行清洁，利用步骤（一）的加热，增加丙酮的挥发性；

（三）、对换热管和管头进行焊接；

（四）、对焊接的管头进行RT检测。

优选的，所述步骤（三）的焊接时间相隔长时，可重复上述步骤（一）预热和步骤（二）清洁。