CN101386122A - 多条直翅片换热管制造方法 - Google Patents

多条直翅片换热管制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多条直翅片换热管制造方法，其特征在于：包括以下步骤：1)对基管外直翅片进行定型；2)对基管外直翅片施焊：将半成品工件置于专用工架上，两端安装具有进出水管及阀门的堵头，接好进出水管，通入循环冷却水；采用两侧水平对等施焊方法对第一对直翅片进行焊接；完成第一对直翅片焊接后，将管件翻转90℃，焊接第二对直翅片，采用上述方法再对其它直翅片施焊；3)对管件进行校直；4)对管件外观进行处理；5)对管件进行检测。本发明的多条直翅片换热管制造方法，制造工艺简单，人工劳动强度低，同时在换热管制造过程中避免了基管和翅片严重变形及扭曲的情况发生，提高了多条直翅片换热管的质量。

Description

多条直翅片换热管制造方法
技术领域
本发明涉及一种应用于冶金、电力，尤其是应用于石化行业中大型加热与换热设备中的多条直翅片换热管的制造方法。
背景技术
早在80年代双直翅片鳍片管已出现，90年代初规范了行业标准：JB/T5255-91。鳍片管是在一根基管上焊二片直翅片，且基管长度一般不大于10米，局限于锅炉行业。由于它焊二片直翅片，不能最大程度地增加有效换热面积，其应用领域受到了很大的限制。目前，在冶金、电力、石化行业需要大量超长、多直翅片管来进行介质、流体的加热和换热，该产品主要由于在一根基管上加焊了若干条直翅片，使有效换热面积增加了若干倍，在制造换热设备时大大减少了换热管的数量，从而缩小了换热器的体积，节约了钢材，降低了成本，同时提高了换热效率，达到节能减排的效果。但在超长、多直翅片换热管的制造过程中，在一根基管上要焊若干条直翅片，因焊接而产生热胀冷缩的内外应力，使基管和直翅片发生严重的变形及扭曲，从而达不到产品的设计要求而报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多条直翅片换热管制造方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种多条直翅片换热管制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)对基管外直翅片进行定型：根据要求制作直翅片定型模板，并制作相应的工装夹具，将基管置于模架上，将直翅片材料扁钢穿入模板，两端利用调紧螺杆拉直，采用手工电弧焊双面点焊将扁钢固定在基管上；
2)对基管外直翅片施焊：
a)外翅片点焊完成后将半成品工件置于专用工架上，两端分别安装具有进水管、出水管及阀门的堵头，接好进水管和出水管，通入循环冷却水；
b)采用两侧水平对等施焊方法对第一对直翅片进行焊接；
c)完成第一对直翅片的焊接后，将管件翻转90度，焊接第二对直翅片，采用上述方法再对其它直翅片施焊；
3)对管件进行校直：所有直翅片焊接完成后，采用凸面加焊的方法对有弯曲变形的管件进行校直处理，根据弯曲变形量适当加焊，或采用专用压模，通过施压进行校直；
4)对管件外观进行处理：对管件外翅片、焊道实施机械打磨，清除焊渣和焊接飞渣，使换热管平直美观；
5)对管件进行检测：检测方法为水压试验，检测压力按设计压力进行，检测数量为所加工产品数量的100％。
本发明所达到的有益效果：
本发明的多条直翅片换热管制造方法，在对管件外部直翅片进行焊接的过程中采用循环水冷却的方法，并且在对管件进行校直的过程中采用凸面加焊的方法，制造工艺方法简单，人工劳动强度低，同时在换热管制造过程中避免了基管和直翅片严重变形及扭曲的情况发生，提高了多条直翅片换热管的质量。
附图说明
图1为采用本发明的多条直翅片换热管制造方法制造的一种多条直翅片换热管的纵向剖面图；
图2为采用本发明的多条直翅片换热管制造方法制造的一种多条直翅片换热管的横向剖面图；
图3为本发明的多条直翅片换热管制造方法中直翅片焊接时的结构示意图；
图4为本发明的多条直翅片换热管制造方法一种实施例的直翅片焊接顺序示意图；
图5为采用本发明的多条直翅片换热管制造方法制造的一种多条直翅片换热管的扁钢与基管焊接的焊缝结构示意图；
图6为本发明的多条直翅片换热管制造方法制造的一种多条直翅片换热管扁钢与基管的制造尺寸偏差示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。图1为采用本发明的多条直翅片换热管制造方法制造的一种多条直翅片换热管的纵向剖面图；图2为采用本发明的多条直翅片换热管制造方法制造的一种多条直翅片换热管的横向剖面图；图3为本发明的多条直翅片换热管制造方法中直翅片焊接时的结构示意图。
本发明的一种多条直翅片换热管制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)对基管100外直翅片200进行定型：根据要求制作直翅片定型模板，并制作相应的工装夹具，将基管置于模架上，将直翅片材料扁钢穿入模板，两端利用调紧螺杆拉直，采用手工电弧焊双面点焊将扁钢固定在基管上；
2)对基管外直翅片施焊：
a)外翅片点焊完成后将半成品工件置于专用工架上，两端分别安装具有进水管300、出水管400及阀门的堵头，接好进水管300和出水管400，通入循环冷却水；
b)采用两侧水平对等施焊方法对第一对直翅片进行焊接；
c)完成第一对直翅片的焊接后，将管件翻转90度，焊接第二对直翅片，采用上述方法再对其它直翅片施焊；
3)对管件进行校直：所有直翅片焊接完成后，采用凸面加焊的方法对有弯曲变形的管件进行校直处理，根据弯曲变形量适当加焊，亦可采用专用压模，通过施压进行校直；
4)对管件外观进行处理：对管件外翅片、焊道实施机械打磨，清除焊渣和焊接飞渣，使换热管平直美观；
5)对管件进行检测：检测方法为水压试验，检测压力按设计压力进行，检测数量为所加工产品数量的100％。
在所述第1)步骤中，所述焊点间距≤50mm。
在所述第2)步骤中，通入的循环冷却水为脱离子循环水，并在通入循环冷却水之前排尽管内的空气，施焊时进水温度为20℃以下，出水温度控制在45℃以下。
在所述第2)步骤中，在进行两侧水平对等施焊时，在基管两侧同时进行手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊。
所述基管外径为Φ38-Φ219mm。
所述基管和直翅片材质为碳钢或不锈钢。
所述基管长度为24米以内，直翅片数为4片以上。
图4为本发明的多条直翅片换热管制造方法一种实施例的直翅片焊接顺序示意图。这种实施例中，直翅片数为24片，对基管外直翅片施焊的过程中，直翅片焊接的顺序为从第1对翅片至第12对翅片依次进行。
图5为采用本发明的多条直翅片换热管制造方法制造的一种多条直翅片换热管的扁钢与基管焊接的焊缝结构示意图；图6为本发明的多条直翅片换热管制造方法制造的一种多条直翅片换热管扁钢与基管的制造尺寸偏差示意图。
在所述第2)步骤中，扁钢与基管的焊接质量符合以下要求：
a)扁钢与基管的焊接的焊缝熔深符合表1的规定；
b)扁钢与基管的焊接应连续，不得有漏焊；
c)焊缝成形应光滑、平整，焊缝与母材之间应圆滑过渡，焊缝表面不允许有裂缝，夹渣、弧坑等缺陷；
d)扁钢与基管之间的焊缝表面不允许有直径大于2mm的单个气孔，同时也不允许存在密集性气孔(3个以上小孔连成一片)或成排气孔(任意100mm焊缝直线范围内气孔数多于5个)；
e)焊缝咬边深度在基管侧不得大于0.5mm，共咬边总长度不大于基管长度的2.5％，且连续长度不超过500mm，扁钢侧咬边深度不大于0.8mm。
f)扁钢与基管焊接时不得烧穿基管。
另外，扁钢与基管的制造尺寸偏差符合以下要求：
a)扁钢中心与基管中心的偏移Δe与倾斜Δa(单项和叠加值)不得超过1.5mm。
b)直翅片管的宽度偏差为
Figure A200810195415D0007084637QIETU
；其中t为翅片管的外径，Δt为翅片管外径允许的偏差。
c)直翅片管的直线度每米不大于2.0mm，且全长范围内不超过6.0mm。
d)直翅片管的旁弯度每米不大于2.0mm，且全长范围内不超过6.0mm。
e)长度小于9m的直翅片管的扭曲值其全长范围内不得超过3.0mm，长度大于或等于9m的直翅片管的扭曲值其全长范围内不得超过4mm。
表1
 
气体保护自动焊、手工焊
K1k2≥4
a1+a2≥1.25δ
t≥1.0
S<5                                               b≥0.4sS≥5                                              b≥2.0s

Claims (9)

1.一种多条直翅片换热管制造方法，其特征在于:包括以下步骤:
1)对基管(100)外直翅片(200)进行定型:根据要求制作直翅片定型模板，并制作相应的工装夹具，将基管置于模架上，将翅片材料扁钢穿入模板，两端利用调紧螺杆拉直，采用手工电弧焊双面点焊将扁钢固定在基管上；
2)对基管外直翅片施焊:
a)外翅片点焊完成后将半成品工件置于专用工架上，两端分别安装具有进水管(300)、出水管(400)及阀门的堵头，接好进水管(300)和出水管(400)，通入循环冷却水；
b)采用两侧水平对等施焊方法对第一对直翅片进行焊接；
c)完成第一对直翅片的焊接后，将管件翻转90度，焊接第二对直翅片，采用上述方法再对其它直翅片施焊；
3)对管件进行校直:所有直翅片焊接完成后，采用凸面加焊的方法对有弯曲变形的管件进行校直处理，根据弯曲变形量适当加焊，或采用专用压模，通过施压进行校直；
4)对管件外观进行处理:对管件外翅片、焊道实施机械打磨，清除焊渣和焊接飞渣，使换热管平直美观；
5)对管件进行检测:检测方法为水压试验，检测压力按设计压力进行，检测数量为所加工产品数量的100％。
2.根据权利要求1所述的多条直翅片换热管制造方法，其特征在于:在所述第1)步骤中，所述焊点间距≤50mm。
3.根据权利要求1所述的多条直翅片换热管制造方法，其特征在于:在所述第2)步骤中，通入的循环冷却水为脱离子循环水，并在通入循环冷却水之前排尽管内的空气，施焊时进水温度为20℃以下，出水温度控制在45℃以下。
4.根据权利要求1所述的多条直翅片换热管制造方法，其特征在于:在所述第2)步骤中，在进行两侧水平对等施焊时，在基管两侧同时进行手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊。
5.根据权利要求1所述的多条直翅片换热管制造方法，其特征在于:所述基管长度为24米以内，直翅片数为4片以上。
6.根据权利要求5所述的多条直翅片换热管制造方法，其特征在于:所述直翅片数为24片。
7.根据权利要求6所述的多条直翅片换热管制造方法，其特征在于:对基管外直翅片施焊的过程中，直翅片焊接的顺序为从第1对翅片至第12对翅片依次进行。
8.根据权利要求1所述的多条直翅片换热管制造方法，其特征在于:所述基管外径为38-219mm。
9.根据权利要求1所述的多条直翅片换热管制造方法，其特征在于:所述基管和直翅片材质为碳钢或不锈钢。
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