Соединение трубы теплообменника и трубной пластины

Теплообменник, как теплообменное оборудование, которое передает часть тепла от горячей жидкости к холодной жидкости между материалами, имеет широкий спектр применения в повседневной жизни людей и в нефтяной, химической, энергетической, фармацевтической, атомной энергетике и атомной промышленности. .Может использоваться как самостоятельное оборудование, такое как нагреватели, конденсаторы, охладители и т.п.;его также можно использовать в качестве компонента некоторого технологического оборудования, например, теплообменников в некотором химическом оборудовании и т. д.

Особенно при большем потреблении энергии в химической промышленности теплообменники в химическом производстве процесса теплообмена и передачи являются незаменимым оборудованием, во всем химическом производстве оборудование также занимает значительную долю.

Теплообменник по своей функции, с одной стороны, обеспечивает промышленный процесс среды, требуемой определенной температурой, с другой стороны, также является основным оборудованием для улучшения использования энергии.В зависимости от конструкции, в основном существуют пластинчатые теплообменники, теплообменники с плавающей головкой, пластинчатые теплообменники с неподвижными трубами, U-образные трубчатые теплообменники и так далее.Помимо пластинчатого теплообменника, остальные несколько относятся к кожухотрубному теплообменнику.

Поскольку кожухотрубный теплообменник имеет большую площадь теплопередачи на единицу объема и хороший эффект теплопередачи, а также имеет прочную конструкцию, адаптируемый, отработанный производственный процесс и другие преимущества, он стал наиболее распространенным использованием типичного теплообменника.

Соединение между трубкой теплообменника и трубной доской в ​​кожухотрубном теплообменнике

В кожухотрубном теплообменнике труба теплообменника и трубная пластина являются единственным барьером между трубой теплообменника и кожухом, конструкция соединения трубы теплообменника и трубной пластины и качество соединения определяют качество и срок службы теплообменника, являются важная часть процесса производства теплообменников.

Большая часть повреждений и отказов теплообменника происходит в соединительных частях трубы теплообменника и трубной пластины, качество соединительного соединения также напрямую влияет на безопасность и надежность химического оборудования и устройств, поэтому для кожухотрубного теплообменника в теплообменнике Процесс соединения труб и трубных досок стал наиболее важным звеном управления в системе обеспечения качества производства теплообменников.В настоящее время в процессе производства теплообменников соединения труб и пластин теплообменника в основном представляют собой: сварку, расширение, расширение плюс сварку и склеивание плюс расширение и другие методы.

Сварка

Трубка теплообменника и трубная пластина с использованием сварного соединения, из-за более низких требований к обработке трубной пластины, производственный процесс прост, улучшена герметизация, а сварка, проверка внешнего вида, техническое обслуживание очень удобны, в настоящее время кожухотрубный нагрев Соединение трубки теплообменника и трубной пластины является наиболее широко используемым методом соединения.При использовании сварных соединений необходимо обеспечить прочность сварного шва и прочность на отрыв, а также обеспечить герметичность соединения трубы теплообменника и трубной пластины.Для прочностной сварки его производительность ограничена, только вибрация мала и нет случаев коррозии зазоров.

При использовании сварного соединения расстояние между трубкой теплообменника не должно быть слишком близким, в противном случае трудно обеспечить тепловое влияние, качество сварного шва, в то время как конец трубки должен быть оставлен на определенном расстоянии, чтобы помогают уменьшить взаимное напряжение сварки.Длина трубы теплообменника, выходящей из трубной доски, должна соответствовать указанным требованиям для обеспечения ее эффективной несущей способности.В методе сварки, в зависимости от материала трубы теплообменника и трубной доски, их можно сваривать дуговой сваркой, сваркой TIG, сваркой CO2 и другими методами.Для требований к соединению трубы теплообменника и трубной пластины между теплообменником высокого давления, таких как расчетное давление, расчетная температура, высокие температурные изменения, а также теплообменник, подвергающийся знакопеременным нагрузкам, теплообменник с тонкой трубной пластиной и т. Д. Подходит сварка TIG. .

Традиционный метод сварного соединения из-за наличия зазоров между трубой и отверстием трубной доски, подверженных коррозии зазоров и перегреву, а также термическое напряжение, возникающее в сварном соединении, также может вызвать коррозию под напряжением и повреждение, что может привести к отказу теплообменника. .В настоящее время в отечественной атомной промышленности, энергетике и других отраслях промышленности, использующих теплообменник, соединение трубы теплообменника и трубной доски, начали использовать технологию сварки внутреннего отверстия, этот метод соединения будет приваривать конец трубы теплообменника и трубной доски к трубе. Сварка внутреннего отверстия пучка, использование формы полного проплавления, устранение зазора в конце сварки, улучшение способности противостоять коррозии зазора и коррозии под напряжением, способность противостоять коррозии под напряжением.

Его высокая вибрационная усталостная прочность, выдерживает высокие температуры и давление, механические свойства сварного соединения лучше;соединение может быть внутренним неразрушающим контролем, внутреннее качество сварного шва может контролироваться для повышения надежности сварного шва.Но сборка технологии сварки отверстий более сложна, высокие требования к технологии сварки, производственно-инспекционному комплексу, а затраты на производство относительно высоки.С развитием теплообменников для высоких температур, высокого давления и больших размеров требования к качеству изготовления становятся все более высокими, технология сварки отверстий будет более широко использоваться.

Температурный шов

Компенсатор представляет собой традиционный метод соединения труб теплообменника с трубной пластиной с использованием компенсационного устройства, чтобы сделать трубную пластину и трубу эластично-пластической деформацией и плотной посадкой, образуя прочное соединение, которое является герметичным и может сопротивляться отрыву. цель.В процессе производства теплообменников расширение не допускает сильной вибрации, чрезмерных перепадов температуры и серьезных случаев коррозии под напряжением.

Текущий процесс расширения использует в основном механическое расширение прокаткой и гидравлическое расширение.Расширение механического ролика неравномерно, после отказа соединения трубы и трубной пластины, а затем использовать расширение для ремонта очень сложно;с помощью гидравлического расширения типа мешка с жидкостью с помощью компьютерного управления, высокой точности и может обеспечить однородность герметичности расширения, надежность соединения лучше, чем механическое расширение.Однако требования к точности обработки строгие, и трудно обеспечить успех расширения плотных швов, а также труднее ремонтировать, если они снова не расширяются.

Расширение и сварка

Когда температура и давление высоки, а также при термической деформации, тепловом ударе, термической коррозии и давлении жидкости, соединение трубы теплообменника и трубной пластины очень легко разрушить, использование расширения или сварки трудно обеспечить прочность Требования к соединению и герметизации.В настоящее время широко применяемым методом является развальцовка и сварка.Структура расширения и сварки может эффективно гасить вибрацию повреждения пучка труб на сварном шве, может эффективно устранять коррозию под напряжением и коррозию зазора, улучшать сопротивление усталости соединения, тем самым увеличивая срок службы теплообменника.

Это увеличивает срок службы теплообменника и обеспечивает более высокую прочность и герметичность, чем простая сварка расширением или сварка на прочность.Для обычных теплообменников обычно используют форму «расширение пасты % прочности при сварке»;а использование теплообменников в тяжелых условиях требует использования формы «прочность расширение % герметизация сваркой».Расширение плюс сварка в соответствии с расширением и сваркой в ​​последовательности процесса можно разделить на первое расширение после сварки и первую сварку после расширения двух видов.

(1) первое расширение после сварочного расширения, когда использование смазочного масла проникает в зазор соединения, и они имеют сильную чувствительность к сварочным трещинам, пористости и т. д., что делает явление дефектов при сварке более серьезным.Они проникают в зазор масла, его трудно удалить чистым, поэтому сначала используется расширение, а затем процесс сварки, нецелесообразно использовать механическое расширение пути.Использование расширения пасты, хотя и не устойчиво к давлению, но может устранить зазор между трубой и отверстием трубы трубной плиты, поэтому он может эффективно гасить вибрацию пучка труб на приваренной части горловины трубы.

Но использование обычного ручного или механического метода расширения не может обеспечить однородные требования к расширению пасты, в то время как использование управляемого компьютером давления расширения метода расширения типа жидкостного мешка может быть удобным и однородным для достижения требований к расширению пасты.При сварке из-за воздействия высокотемпературного расплавленного металла газ в зазоре нагревается и резко расширяется, эти газы с высокой температурой и давлением при внешней утечке силы расширения уплотнения могут вызвать некоторые повреждения. .

(2) сначала сварка, а затем расширение для первого процесса сварки, а затем расширения, основная проблема заключается в контроле точности отверстия трубы и трубной доски и ее подгонки.Когда зазор между трубой и отверстием трубы трубной доски мал до определенного значения, процесс расширения не повредит качеству сварного соединения.Но способность горловины сварного шва выдерживать сдвигающие усилия относительно невелика, поэтому прочность сварного шва, если контроль не соответствует требованиям, может привести к отказу от чрезмерного расширения или расширению повреждения сварного соединения.

В процессе производства возникает большой зазор между внешним диаметром трубы теплообменника и отверстием в трубной решетке, а зазор между внешним диаметром каждой трубы теплообменника и отверстием в трубной решетке неравномерен в осевом направлении. .Когда сварка завершена после расширения, центральная линия трубы должна совпадать с центральной линией отверстия в трубной доске, чтобы обеспечить качество соединения, если зазор большой, из-за большей жесткости трубы чрезмерная деформация расширения вызовет повреждение сварного соединения или даже вызвать сварку сварного шва.

Клееные и расширенные соединения

Использование процесса склеивания и расширения может помочь решить проблему утечек и утечек в соединениях труб теплообменника и трубных пластин, важно склеить их в соответствии с условиями работы при правильном выборе клеевого соединения.В процессе реализации процесса следует сочетать структуру теплообменника, размер, чтобы выбрать хорошие параметры процесса, в основном включая давление отверждения, температуру отверждения, силу расширения и т. Д., И строго контролировать производственный процесс.Этот процесс прост, легок в реализации, надежен, получил признание в фактическом использовании предприятий, имеет значение для продвижения.

Заключение

(1) в кожухотрубном теплообменнике, трубчатом и пластинчатом методе соединения, использование обычной сварки или расширения в одиночку трудно обеспечить прочность соединения и требования к герметизации.

(2) использование метода расширения и сварки способствует обеспечению прочности и герметичности соединения между трубкой теплообменника и пластиной и увеличению срока службы теплообменника.

(3) Использование метода склеивания и расширения помогает решить проблему утечек и просачивания при соединении труб и пластин теплообменника, и этот процесс является простым, легким и надежным.

(4) технология сварки отверстий как метод сварки с полным проплавлением, способность противостоять коррозии зазора и коррозии под напряжением, вибрационная усталостная прочность, механические свойства сварных соединений очень хорошие;внутреннее качество сварного шва можно контролировать, чтобы повысить надежность сварного шва, первый больше подходит для продвижения и применения высококачественных продуктов.