《高压加热器制造生产过程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高压加热器制造生产过程（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3 8化工装备1 高压加热器的分类1 . 1 按压力分类：按照不同的管侧 （给水侧）压力， 加热器分为高压加热器以及中压高加热器。在电厂，凡属给水泵出口以后的加热器都称为高压加热器。但对于制造厂而言，管侧设计压力大于等于1 0 M P a 的高压加热器归属高压容器类，按容器分类属三类容器， 在制造过程中对于其材料、加工、 焊接、 检验甚至运行、 检修要求都较严格。而对于管侧设计压力不大于1 0 M P a 的高压加热器归属为中压容器类，按容器分类为二类容器，在制造等过程中对其的要求比三类容器低得多。这类中压机组的高压加热器在实际归属为中压加热器。1 . 2 按结构分类 ： 目前高压加热器可按水
2、室配水和传热管的不同形式以及两者的结合进行结构分类。按水室配水形式分为板式和集箱式两种。1 . 3 本文以一种正置立式U 形管式高压加热器（具有人孔） 为例探讨高压加热器主要的部件制造及检验过程（图1 所示） 。2 水室 水室的材质主要为 2 0 M n M o ，2 0 M n M o 钢是一种低合金钢，是压力容器常用的锻件，钢的热加工和焊接工艺性能良好，无回火脆性倾向，经调质处理抗拉强度R m 可达到6 0 0 M P a 以上。钢有白点敏感性并略有过热倾向，材质的化学成分见表1 ，力学性能见表2 。2 . 1 水室环焊缝的焊接与检验2 . 1 . 1 水室环焊缝的焊接2 . 1 . 1
3、. 1 焊前清理：坡口表面2 0 m m 范围内清高压加热器制造生产过程王凤英 卫先勇 韩家发 （济南市压力容器厂，济南2 5 0 0 2 2 ） 陈蓉（济南市锅炉压力容器检验研究所，济南2 5 0 0 0 2 ）摘 要： 本文以一种正置立式U 形管式高压加热气为例探讨高压加热器主要部件的制造及检验， 并 着重对水室各部件、 管板及管束的制造与检验进行了详细的介绍。 关键词 ： 水室焊接与检验 管板制造 U 形管弯制 质量检查图 1 U 管式高压加热器图 2 水室环焊缝坡口问题与对策3 9化工装备公称热处理回火温拉伸试验 冲击试验硬度试验厚度 mm状态度 R m / M P as / M P
4、a5/ %试验温度A k v / JHB3 0 05 3 0 7 0 03 7 01 81 5 6 2 0 83 0 0 5 0 0淬火回火 6 0 0 5 1 0 6 8 03 5 01 8 0 3 4 1 3 6 2 0 15 0 0 7 0 0 4 9 0 6 6 03 3 01 8 1 3 0 1 9 6表2 2 0 M n M o 锻件力学性能表3 焊接工艺参数焊层焊材牌号焊材直径 mm焊接电流 A焊接电压 V焊接速度c m / m i n备注1J 5 0 7 R H4 . 01 5 0 - 1 8 02 0 - 2 21 3 1 6 2J 5 0 7 R H5 . 02 0 0 -
5、 2 4 02 0 - 2 21 3 1 63J 5 0 7 R H5 . 02 0 0 - 2 4 02 0 - 2 21 3 1 64H 1 0 M n 2 + H J 4 3 14 . 07 5 0 - 8 0 03 6 - 3 83 0 3 25 层以上H 1 0 M n 2 + H J 4 3 14 . 07 5 0 - 8 0 03 6 - 3 80 3 25 层以上为多层多道焊除油污、水迹及污物（见图2 ） 。2 . 1 . 1 . 2 焊接方法: 埋弧自动焊+ 焊条电弧焊。2 . 1 . 1 . 3 焊接工艺参数见表3 。2 . 1 . 1 . 4 焊前预热1 0 0 1 5
6、0 ， 严格控制预热温度，并用远红外线测温仪不断测温。2 . 1 . 1 . 5 焊接控制层间温度不大于2 0 0 ， 每焊完一层，清理干净药皮、飞溅并用角向磨光机打磨见金属光泽。2 . 1 . 1 . 6 焊接完毕4 层2 4 小时后做一次超声波检测，如发现超标缺陷需进行返修，如果没有发现焊接缺陷则重新预热到1 0 0 1 5 0 进行焊接，这样做的目的是及时发现焊接缺陷，从而减少焊接返修量。2 . 1 . 1 . 7 焊后进行外观及尺寸的检查， 并于2 4小时后进行无损检测。2 . 1 . 1 . 8 根据技术要求， 环焊缝1 0 0 % 射线2 0 % 的超声波复检， 按J B / T
7、4 7 3 0 - 2 0 0 5 I I 级合格。2 . 1 . 2 水室环焊缝的检验2 . 1 . 2 . 1 板厚为1 0 0 m m 常规的射线机无法进行，只能选用源透照。2 . 1 . 2 . 2 根据厚壁焊接特性， 焊后容易产生裂纹缺陷，由于射线对裂纹的检出率低，因此附加超声波复检，但是超声波检出率与人的因素及探伤工艺的选择及探头的选择对探伤结果有较大的影响。 在常规检测中， 通常采用单探头检测， 但单探头对产生或存在垂直于焊缝表面的横向裂纹是不易检出的，因为这些缺陷的反射面与入射波声束轴线的倾角太大，极易造成漏检。针对此特殊原因，采用串列法就可检出横向缺陷。2 . 1 . 3 焊
8、后进行6 2 0 6 4 0 消应热处理， 热处理时应严格按照热处理工艺卡执行，注意控制加热速度、保温时间及炉内温差。2 . 2 水室接管的焊接及检验2 . 2 . 1 水室接管的焊接根据图样及标准的有关要求，对于水室两测接管的坡口及焊接检验要求如下（见图3 ） 。PSN iC u CS iMnMoC rVN b0 . 1 7 0 . 2 30 . 1 7 0 . 3 71 . 1 0 1 . 4 00 . 2 0 0 . 3 50 . 3 0-0 . 0 2 50 . 0 1 50 . 3 0 0 . 2 5注：对真空碳脱氧钢，允许S i 含量小于或等于0 . 1 2 %表1 2 0 M n
9、 M o 钢化学成分 %问题与对策4 0化工装备图 3 水室接管焊接坡口2 . 2 . 1 . 1 按图所示加工坡口， 并保证坡口的角度及尺寸符合要求。2 . 2 . 1 . 2 焊前清理：坡口表面2 0 m m 范围内清除油污、水迹及污物。2 . 2 . 1 . 3 焊接方法 ： 焊条电弧焊。2 . 2 . 1 . 4 焊接工艺参数见表4 。2 . 2 . 1 . 5 焊前预热1 0 0 1 5 0 ， 严格控制预热温度，并用远红外线测温仪不断测温。2 . 2 . 1 . 6 焊接控制层间温度不大于2 0 0 。 每焊完一层，清理干净药皮、飞溅并用角向磨光机打磨见金属光泽。2 . 2 . 1
10、 . 7 焊后进行外观及尺寸的检查， 并于2 4 小时后进行无损检测（超声波检测表面磁粉检测） 。2 . 2 . 2 水室接管的检验2 . 2 . 2 . 1 无损检测选用超声波检测， 选择壳体内外表面和接管内表面做检测面，采用 5 P 1 3X 1 3 X 4 5 、5 P 1 3 X 1 3 X 6 0 、5 P 1 3 X 1 3 X 7 0 三种角度的单斜探头在壳体内外表面做一次波检测， 参考反射体为 1 . 5 x 3 0 m m 横孔，又采用5 P 1 0 x 1 2 x 2 直探头在接管内表面检测，参考反射体为1 . 5 x 3 0 m m 横孔。 采用4 种角度探头在三个可接近
11、方向对焊接接头进行检测，第一是大大提高了方向性缺陷的检出能力，第二是与J B T 4 7 3 0 - 2 0 0 5 标准（斜探头的参考反射体为 1 .5 x 3 0 m m 横孔，直探头的参考反射击体为2 平底孔） 不同， 斜探头与直探头的参考反射体都是1 . 5 x 3 0 m m ， 因此斜探头与直探头间的检出结果具有可比性，第三是通过不同角度、不同接近方向的探头对同一缺陷反射回波波幅和波型的比较分析，有利于对缺陷波型的理解和判定。2 . 2 . 2 . 2 为了提高检测灵敏度， 选用连续湿磁法进行表面探伤。3 管板3 . 1 堆焊目的管板材质为2 0 M n M o 和换热管材质S t
12、 4 5 . 8 1 9 2 ，管板与换热管焊后要进行热处理，热处理时管板与换热管壁厚相差较大，受热面不均匀，温差较大，导致延伸率不一致，管板会沿径向和轴向同时延伸， 这使得最外层换热管的外侧受力最大， 焊口极易产生裂纹。 为了解决这一矛盾，我们先在管板上堆焊一层低碳钢（堆焊H 0 8 A ） ，焊后进行热处理，然后再进行管板堆焊层与换热管焊接。3 . 2 堆焊工艺3 . 2 . 1 堆焊前的准备堆焊前做机加处理表面， 粗糙度达到6 . 3 u m ；表 4 焊接工艺参数焊层焊材牌号焊材直径 mm焊接电流 A焊接电压 V焊接速度c m / m i n备注1J 5 0 7 R H3 . 29 2
13、 1 2 02 0 2 21 3 1 6 2J 5 0 7 R H4 . 01 5 0 1 8 02 0 2 21 3 1 6 3J 5 0 7 R H4 . 01 5 0 1 8 02 0 2 21 3 1 64 层以上J 5 0 7 R H5 . 02 0 0 2 4 02 0 2 21 3 1 6 4 层以上为多层多道焊问题与对策4 1化工装备堆焊表面要做磁粉或渗透检测，要求表面不得裂纹、成排气孔， 并符合J B / T 4 7 3 0 标准I I 级要求。3 . 2 . 2 焊接工艺3 . 2 . 2 . 1 焊接方法采用埋弧自动焊。3 . 2 . 2 . 2 焊接工艺参数见表5 。3
14、 . 2 . 2 . 3 焊前预热1 0 0 1 5 0 ， 严格控制预热度为 1 2 m m 。3 . 2 . 4 热处理焊后进行6 2 0 6 4 0 消应热处理， 严格按照热处理工艺卡执行，注意控制加热速度、保温时间及炉内温差。3 . 2 . 5 机加工热处理后进行机加工， 复层高度不小于7 m m 。3 . 3 管板钻孔3 . 3 . 1 划线均流板与管板配套钻孔，管板与挡气板配套钻孔，在均流板上划出管孔位置线，在管板上画吊装孔、通气孔的位置线；在挡气板上画出拉杆孔的位置。3 . 3 . 2 钻孔3 . 3 . 2 . 1 先直径1 1 的钻头钻通孔， 深度约为2 6 m m ，注意进
15、给量和切削速度。3 . 3 . 2 . 2 在管板上用直径1 5 . 8 普通麻花钻头钻， 再用加长钻加深孔1 5 . 8 长度。3 . 3 . 2 . 3 用带导向的1 6 . 2 5 的扩孔钻钻扩各孔。3 . 3 . 2 . 4 正面堆焊一侧倒角2 4 5 ， 用锪钻9 0 ，背面倒角1 3 0 ，用锪钻1 2 0 。3 . 3 . 3 检验3 . 3 . 3 . 1 相邻两孔间距偏差正面 （管程端） 小于 0 . 3 m m ，反面（壳程端）小于 0 . 5 m m ，任意数孔间累计偏差正面小于 1 . 0 m m ，反面小于 1 . 5 m m 。3 . 3 . 3 . 2 大于 9 6 % 的孔桥宽度不小于3 . 9 7 5m m ，最小孔桥宽度不得小于 2 . 8 5 m m ，数量不超过 5 个。3 . 3 . 3 . 3 管板孔应严格垂直于堆焊层表面， 其垂直度为 0 . 1 5 m m 。3 . 3 . 3 . 4 检查工具为游标卡尺和内径千分尺、盒尺、拐尺等。4 管束4 . 1 U 换热管制作及检
