高强度双相不锈钢换热管的橡胶胀管法

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

【关键词】换热器,管子,胀管

【论文摘要】运用橡胶胀管法实施高强度超级不锈钢管的胀管加工，胀后直接进行管口的强度焊，效果良好。

　　分类号　TQ 051.5

　　上海金山石化公司在炼油改造工程中，为适应加工进口高硫原油的需要，委托上海浦东化工机械厂制造3台900 mm原油-初顶气换热器。该换热器由兰州石油机械研究所设计，设计要求管子与管板的连接方式为全厚度贴胀加管口强度焊。其制造的关键技术在于胀管是否成功，以及焊缝能否承受胀管力。上海何氏科技研究所承接了胀管加工任务，专业人员携带RE-400型橡胶胀管机进入制造现场，顺利实施了全部管孔的胀管作业。

1　接头主要参数

　　管子与管板的连接见图1，要全厚度贴胀加管口强度焊。管程和壳程设计压力为2.5 MPa，每台换热器有231根25 mm×1.5 mm的U形管，系SANDVIK制造，材质为SAF2205(Cr22Ni15Mo3)，是一种屈服强度σs≥690 MPa,HRC为27～31的有高抗蚀能力的中合金超级不锈钢。管板为复合管板，厚98 mm，在20号锻钢基材上覆盖一层厚8 mm的SAF2205，锻钢硬度HB132。

2　胀管加工

　　(1)胀管设备　使用RE-400型橡胶胀管机，该机由液压站和胀管器两部分组成。液
压站质量22　kg，液压系统的最高压力为35 MPa，用特种橡胶充当胀管媒体，可形成400 MPa以上的胀管压力。胀管器的质量为7 kg，悬挂在1个弹簧平衡器上，操作者手持胀管器，压一下按钮开关，就进行一次半自动胀管作业。
　　(2)胀管作业　胀管压力为370 MPa，实施全部管孔的胀管作业，每个管孔分为两次胀管，实现全厚度贴胀。橡胶胀管机压力稳定，动作准确，能够连续作业，没有发生过管孔毁坏和堵孔现象。
　　(3)胀管效果　对施胀前后的全部管孔都作了测量记录，检验结果表明，全部管孔都胀开了，达到了贴胀的设计要求。表1是随意摘录的10个管孔的测量数据。
表1　施胀前后管孔尺寸的测量记录　　mm

3　管口焊接
　　由于橡胶胀管法毋须使用润滑油，管板表面能够保持清洁和干燥，胀管后则立即可以进行管口的焊接作业。施胀以后，在胀管区内消除了管子与管板之间的间隙，在管子的非胀管区，间隙变得很小，很均匀，这就给焊接创造了十分有利的条件。同时，为了尽量减少产生焊缝气孔的可能性，实际操作中，将管口非胀管区的长度由原来设计的15 mm减少至8 mm。因为采用先胀后焊工艺，完全避免了焊缝遭受强大的胀管压力而损坏被的可能性。

4　胀焊接头检验

　　换热器制造完毕后，对全部胀焊接头进行着色检查，没有发现裂纹和气孔缺陷。壳程3.4 MPa水压试验，保压30 min无泄漏，壳程2.6 MPa气密性试验，保压15 min无泄漏，均符合设计要求。

5　结语

　　橡胶胀管法可形成很高的胀管压力，可适用于高强度钢管的胀管作业；橡胶胀管法压力分布均匀而且柔和，不损伤管子，且不用润滑油，先胀后焊可以顺利进行；橡胶胀管压力可以计算，因而可以精确控制，也可以记录存档，使胀管加工纳入文明生产和科学管理的轨道。

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