亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        管板與換熱管內(nèi)孔對接焊在轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器上的應用

        2020-10-23 00:16:06陶彥文朵元才杜金濤劉建平牛步娟張建曉
        壓力容器 2020年9期
        關鍵詞:內(nèi)孔管板機頭

        陶彥文,朵元才,杜金濤,劉建平,牛步娟,張建曉

        (1.蘭州蘭石重型裝備股份有限公司,蘭州 730087;

        0 引言

        換熱器在石油化工、醫(yī)藥、核電、軍工等工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用[1-3],其結(jié)構(gòu)類型也多種多樣,其中管殼式換熱器是普遍用到的一種換熱器[4]。其失效主要發(fā)生在換熱管與管板接頭的部位,所以接頭是管殼式換熱器設計與制造最關鍵的點之一[5]。目前,換熱管與管板的焊接接頭大都采用了換熱管伸出管板、縮入管板或與管板平齊的角接形式[6]。以上這幾種端部焊接的形式換熱管都是伸入管板里面的,雖然進行了脹接,但管板與換熱管之間還是存在間隙,一方面脹接是在外力的作用下?lián)Q熱管發(fā)生塑性變形的過程,在此過程中也存在彈性變形,脹接緊的換熱管與管板會有一定量的回彈;另一方面,設備在高溫高壓的環(huán)境運行過程中存在震動,使脹緊的換熱管與管板松動,從而產(chǎn)生間隙。殼程中的介質(zhì)在這個間隙位置存在濃度差,會形成微電池,從而引起間隙腐蝕。再者,殼程介質(zhì)中的Cl-在這個間隙中積聚,而且貼脹后存在應力,在應力的作用下加快了換熱管與管板接頭的腐蝕。正是因為這樣的設計結(jié)構(gòu),換熱器頻頻發(fā)生泄漏事故,而內(nèi)孔對接形式的焊接接頭具有很多優(yōu)于端部焊加脹接的優(yōu)點,已經(jīng)逐步開始應用[7-9]。

        1 產(chǎn)品概況

        某重質(zhì)原油改制項目的轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器,管板材料為15CrMoⅣ,換熱管材料為15CrMo,采用兩種不同規(guī)格的直管,管板中心部位分布有19根?70 mm×5 mm的換熱管,周圈分布有199根?33.4 mm×3.4 mm的換熱管,管程進口端工作溫度850 ℃,設計壓力3.3 MPa,介質(zhì)為高溫高壓、易爆的轉(zhuǎn)化氣。因此,設計要求管程進口端管板與換熱管的焊接接頭采用內(nèi)孔對接全焊透的結(jié)構(gòu),并且焊縫需要逐根進行100%RT檢測及水壓試驗。圖1示出換熱管在管板上的結(jié)構(gòu)分布,圖2示出不同規(guī)格換熱管與管板的裝配焊接節(jié)點。

        圖1 換熱管在管板上的結(jié)構(gòu)分布示意

        (a)?70 mm×5 mm換熱管

        2 試驗過程及結(jié)果

        2.1 焊接設備

        目前,換熱管與管板絕大多數(shù)連接方式為端部焊加脹接的形式,國內(nèi)對于內(nèi)孔對接焊專用焊機的研發(fā)、制造處于摸索階段,為此與國內(nèi)某公司合作開發(fā)內(nèi)孔對接焊專用焊機。該焊機由操作機架、數(shù)控氬弧焊機、控制系統(tǒng)和內(nèi)孔焊專用焊接機頭等組成,數(shù)控氬弧焊機能夠輸出焊接所需的脈沖電流,并能精確控制電流的大小以及輸出時間,焊接過程非常穩(wěn)定,配用內(nèi)孔焊專用機頭完成對換熱管與管板內(nèi)孔對接的自動焊接。焊接機頭由2個獨立的機頭組成,?33.4 mm×3.4 mm的換熱管與管板由自熔焊機頭一次性完成單面焊雙面成型焊接;?70 mm×5 mm的換熱管與管板首先由自熔焊機頭一次完成單面焊雙面成型,再由填絲焊機頭完成填絲蓋面??梢愿鶕?jù)換熱管內(nèi)徑的大小更換相應的機頭來實現(xiàn)各種尺寸的焊接。

        2.2 試件加工

        對于?70 mm×5 mm的換熱管,由于其壁較厚,不開制坡口很難焊透,故開制坡口的角度α和鈍邊尺寸L的大小是影響一次性焊透的重要因素。坡口角度α選擇30°,45°兩種,鈍邊L選擇1.5,1.8,2 mm三種尺寸,加工成6種規(guī)格的試件分別進行試驗,通過試驗結(jié)果來得到最佳的焊接參數(shù)、坡口角度以及鈍邊尺寸,如圖3(a)所示。對于?33.4 mm×3.4 mm的換熱管,由于其內(nèi)徑小,很難在狹小的空間內(nèi)完成填絲焊,所以不開制坡口,采用自熔焊接單面焊雙面成型,如圖3(b)所示。

        (a)?70 mm×5 mm換熱管

        該產(chǎn)品的管板是由鍛件整體加工而成的,而試驗用管板是由2塊厚度δ=30 mm、材料為15CrMoR的板與兩種規(guī)格的換熱管共同組成。一塊管板上鉆有?34 mm的孔,將長度為45 mm的?33.4 mm×3.4 mm的換熱管穿入管板內(nèi),一端與管板一側(cè)平齊,用手工鎢極氬弧焊點焊,裝配成與產(chǎn)品管板結(jié)構(gòu)形式一樣的試驗管板;另外一塊管板上鉆有?70.60 mm的孔,將長度為45 mm的?70 mm×5 mm的換熱管按上述方法裝配成另一塊試驗管板。這樣既可以保證與圖紙要求相同,又方便試件的理化性能檢測。

        2.3 試驗過程及結(jié)果

        2.3.1 焊槍定位

        為了保證在盲焊時鎢極尖端正好處于待焊處,在焊槍上裝了定位環(huán),焊接?70 mm×5 mm與?33.4 mm×3.4 mm的換熱管時,分別采用與各自尺寸相匹配的定位環(huán),如圖4所示。定位環(huán)前端突起部分的外徑正好等于管孔的內(nèi)徑,將定位環(huán)前端插入管孔內(nèi)與管板面貼合,管板貼合面到鎢極的距離正好是焊縫中心距管板面的距離。施焊時,槍頭必須與管板端面垂直,保證焊槍沿圓周方向轉(zhuǎn)動過程中離焊縫表面的距離是一致的。

        圖4 內(nèi)孔焊示意

        2.3.2 背面保護

        為了保證背面焊縫質(zhì)量,在焊接時焊縫背面應采用氬氣保護。為此制作兩種規(guī)格且操作簡便、適用性強的氬氣保護工裝,焊接時只需要將保護氣軟管接在通氣嘴上,然后用一個夾子將兩個瓣片保護罩夾在待焊區(qū),再通入氬氣就可以進行背面的保護。

        2.3.3 試件焊接過程

        施焊時,槍頭必須與管板端面垂直,保證焊槍沿圓周方向轉(zhuǎn)動過程中離待焊處的距離是一致的,通過定位環(huán)來確定機頭伸入管板的深度,調(diào)節(jié)定位環(huán)的位置使它離鎢極尖的距離正好等于管板的厚度,這樣機頭伸入管孔里面后,定位環(huán)正好緊貼在管板上,此時鎢極的位置正好處在待焊位置的正上方,用調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)鎢極離施焊位置的距離至施焊狀態(tài),空轉(zhuǎn)一周,調(diào)試確保定位環(huán)與管板垂直且可以自由轉(zhuǎn)動。在-300°左右方向起弧,這個位置方便焊工觀察背面的焊縫熔透情況,然后進行自動焊接,焊接完成抽出機頭,再進行下一根的焊接。

        對?70 mm×5 mm的換熱管,通過兩種不同坡口角度以及三種不同鈍邊尺寸的6種規(guī)格的試件進行大量的焊接試驗,最終確定換熱管開制坡口角度α=45°,鈍邊L=1.5~1.8 mm是最合理的,不僅可以焊透,而且焊縫成型美觀,也不影響后續(xù)的填絲蓋面焊。

        對?33.4 mm×3.4 mm的換熱管,通過采用不同的參數(shù)進行大量的焊接試驗,最終確定了一個合理的焊接參數(shù),焊接完成的試件背面完全焊透,而且焊縫成型美觀。

        2.3.4 焊接工藝參數(shù)

        由于管板與換熱管內(nèi)孔對接焊既是盲焊,又是全位置焊,焊接電流的大小及起弧初始角度直接影響焊縫的成型及焊透。焊接電流過大,可能在-240°~-300°的方位上會焊穿,在60°~120°的方位上會焊塌陷,起弧的角度設置在-300°左右的方向是最合理的,通過重疊時間及?;∠陆禃r間后,息弧位置在-240°左右的方位上,這樣就避免了由于重疊過熱而使焊縫塌陷。根據(jù)試驗所得結(jié)果確定的焊接工藝參數(shù)如表1所示。

        表1 焊接工藝參數(shù)

        2.3.5 理化檢測

        將焊接完成的兩種規(guī)格的試件按標準NB/T 47013.2—2015《承壓設備無損檢測 第2部分:射線檢測》進行100%RT檢測,檢測結(jié)果合格。再進行理化性能檢測,其化學成分見表2,物理性能檢測結(jié)果見表3,檢測結(jié)果均滿足相關標準要求。

        表2 兩種規(guī)格試件的化學成分 %

        表3 焊接接頭力學性能檢測結(jié)果

        3 生產(chǎn)應用

        采用試驗所得的焊接工藝參數(shù)及坡口形式,對轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器上199根?33.4 mm×3.4 mm的換熱管和19根?70 mm×5 mm的換熱管與管板進行了焊接,裝配及焊接過程中有以下質(zhì)量控制點。

        (1)管板加工(如圖5所示)應符合圖紙要求,管板上銑出的凸臺的內(nèi)外徑應與換熱管的內(nèi)外徑保持一致且保證同心,坡口形式也應保持一致,焊接裝配前管板內(nèi)側(cè)與換熱管連接的部位應采用有機溶劑去除加工油污。

        圖5 管板數(shù)控加工

        (2)對?33.4 mm×3.4 mm的換熱管,按圖紙要求,用平管機對其管口端部進行加工平齊(如圖6所示),管口內(nèi)外表面至少20 mm長的區(qū)域拋光打磨出金屬光澤。

        圖6 換熱管端部加工平齊

        (3)對?70 mm×5 mm的換熱管,加工時必須保證坡口形式及鈍邊要求,加工完成的坡口應與管板上相對應的坡口保持一致,管口內(nèi)外表面至少20 mm長的區(qū)域拋光打磨出金屬光澤。

        (4)為了保證焊接過程可以一次性熔透,而不產(chǎn)生任何缺陷,對換熱管與管板的對接位置加工及裝配精度要求非常高,應保證管孔與對應的換熱管的同心度,且應保證換熱管與管板焊接部位的組對間隙≤0.2 mm,錯邊量≤0.1 mm。裝配過程中采用手工鎢極氬弧焊在外側(cè)進行點焊固定(如圖7所示),相隔120°點焊1點,共點焊3點,點焊過程中不需要填絲,自熔點焊即可,盡可能保證焊點足夠小,不影響后續(xù)的焊接。

        圖7 換熱管與管板裝配點焊

        (5)采用對稱的方法焊接(如圖8所示),首先焊接完成管板中心軸上的一排換熱管;然后進行表面檢測及射線檢測;檢測合格后再逐根進行水壓試驗;水壓試驗合格后,以中心軸上的一排為對稱軸,一次上下焊接兩排,焊接完成后進行無損檢測以及水壓試驗,以此類推。

        圖8 對稱上下分別焊接

        (6)如RT檢測不合格,當缺陷產(chǎn)生在換熱管上部240°左右可見的范圍內(nèi)時,盡可能在外表面采用手工鎢極氬弧焊進行修補,修補完按標準NB/T 47013.2—2015進行100%RT檢測合格。當缺陷產(chǎn)生在換熱管下部120°左右不可見范圍內(nèi)時,采用專用鏜刀在鏜床上將焊縫割除,管板的端口用專用鏜刀進行平齊,換熱管端口用平管機加工平齊,將加工完的端口按NB/T 47013.5—2015《承壓設備無損檢測 第5部分:滲透檢測》進行100%PT檢測,合格后再按裝配要求進行組對,并進行再次焊接。

        4 結(jié)語

        換熱管與管板采用傳統(tǒng)的端部焊加脹接的接頭連接形式已經(jīng)很難滿足換熱器在高溫高壓腐蝕介質(zhì)中安全運行[10-11],內(nèi)孔對接焊作為一種最佳的連接方式已經(jīng)在廢熱鍋爐、轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器、余熱鍋爐等石油化工行業(yè)重要設備上得到應用。但由于換熱管與管板的這種特殊的連接方式,給加工、裝配、焊接等環(huán)節(jié)都帶來了很大的困難[12-13]。相信隨著整個行業(yè)的不斷發(fā)展,換熱管與管板內(nèi)孔焊接所配套的焊接設備、加工設備等都會趨于自動化、智能化,會極大地避免制造中的人為干擾因素,從而使得換熱管與管板的內(nèi)孔焊接技術(shù)應用更加廣泛,操作更加簡便[14]。

        猜你喜歡
        內(nèi)孔管板機頭
        彎管內(nèi)孔氧化皮的去除方法
        放療中小機頭角度對MLC及多靶區(qū)患者正常組織劑量的影響
        激光內(nèi)孔熔覆扁頭套工藝操作改進研究
        大型管板鉆銑一體化裝備的開發(fā)
        一種圓管內(nèi)孔自動打磨機的設計
        套筒類零件內(nèi)孔精加工工藝分析
        管板堆焊鎳基合金625焊接工藝
        焊接(2016年6期)2016-02-27 13:04:57
        基于Polyflow的一出二擠管機頭模擬分析
        中國塑料(2015年6期)2015-11-13 03:03:14
        C919機頭成都下線
        450m2機頭電除塵輸灰系統(tǒng)改造
        久久精品国产亚洲av高清热| 69久久精品亚洲一区二区| 精品一区二区av在线| 2019最新中文字幕在线观看| 日本无遮挡吸乳呻吟视频| 国产成人精品三上悠亚久久| 中文字幕亚洲综合久久久| 蜜臀av在线观看| 人妻 日韩精品 中文字幕| 美女超薄透明丝袜美腿| 美腿丝袜视频在线观看| 欧美黑人又大又粗xxxxx| 国产精品无码不卡一区二区三区| 日韩av一区二区毛片| 日韩一二三四区在线观看| 亚洲av无码电影在线播放| 精品综合久久久久久97超人 | 国产三级精品三级在线观看粤语| 刚出嫁新婚少妇很紧很爽| 少妇高潮惨叫久久久久久电影| 国产精在线| 日韩极品免费在线观看| 亚洲美女av一区二区在线| 欧美aaaaaa级午夜福利视频| 亚洲人成人一区二区三区| 国产高清不卡二区三区在线观看| 国产一区二区三区久久精品| 欧美巨大xxxx做受中文字幕| 国产成人亚洲综合小说区| 日本人妻精品有码字幕| 性高朝大尺度少妇大屁股| 日本欧美在线播放| 求网址日韩精品在线你懂的| 国产欧美日韩一区二区加勒比| 亚洲av纯肉无码精品动漫| 免费在线日韩| 日本av一级片免费看| 男女爽爽无遮挡午夜视频| 国产桃色在线成免费视频| 我揉搓少妇好久没做高潮| 亚洲成a人无码|