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                    脹管工藝

                    使用說明

                    其它問題

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                    在管殼式換熱器中,單一采用液壓強度脹接的分

                    作者:admin 時間:2019-10-21 14:45

                    按照GB151的規定,強度脹接的定義為:系指為保證換熱器與管板連接的密封性能及抗拉脫強度的脹接。
                    強度脹接的適用范圍為:
                    ⑴ 設計壓力小于等于4MPa;
                    ⑵ 設計溫度小于等于300℃;
                    ⑶ 操作中無劇烈的振動,無過大的溫度變化及無明顯的應力腐蝕。

                    為簡化討論中可變的因素,作以下假定:
                    換熱管材質:00Cr19Ni10 規格¢19×2
                    管板材質:16MnⅢ+堆焊00Cr19Ni10,堆焊層厚度14㎜,管板總厚度120㎜
                    連接形式:單一采用液壓強度脹接。

                    從設計、制造、檢驗方面來討論如何保證連接接頭的密封性能和連接強度?

                    討論會涉及以下內容:
                    脹管槽的設計
                    密封性能主要依靠那個部位實現
                    連接強度主要依靠那個部位實現
                    脹接工藝評定試驗要解決哪些問題
                    產品脹接質量如何檢測和驗收
                    …………



                    問題比較好,這個問題以前一直困擾我,我就一直想不明白為什么一個那么多管,一脹接就不漏了,壓力也不低呀,小于等于4.0MPa;
                    帶槽脹接還好點:關鍵還有不帶槽的脹接,帶翻邊的那種;
                    就您提的幾個問題說一下:
                    密封主要靠什么:強度脹接大部分都是開槽的,然后可將管子脹接到槽內,液壓脹的吧,沒看見過;然后還有一段貼脹,應該就是這兩部分起密封作用的!
                    鏈接強度主要靠什么:主要靠槽吧,畢竟有兩個槽呢!
                    還有就是那個翻邊結構吧;

                    補充一個問題:是不是所有強度脹接的換熱管都要翻邊呀?。?!

                    翻邊結構一般用于鍋爐行業,壓力容器行業一般都不用這種結構。

                    說一下脹接的檢驗吧:大部分情況下都是靠水壓或者氣密檢漏的吧,一般的檢測:脹接完畢后;磁粉和滲透沒有左右了;所以我認為水壓是最好的檢漏措施??!
                    當管程壓力高,殼程壓力低的情況下,要進行氨滲漏檢測吧,聽說過,還沒做過,聽說挺費錢的??!呵呵



                    先談一下脹管槽的設置。

                    踏雪不才,也算是拋磚引玉吧!
                    按照GB151的要求,強度脹接需開設脹管槽。但GB151規定的脹管槽尺寸為:寬度3mm,深度0.5mm。本人認為這種脹管槽只適用于機械脹接,不適用于液壓脹接。
                    根據99版容規的規定,脹管槽的寬度等于(1.1-1.3)倍的換熱管中徑與管壁厚度乘積的平方根。根據其他文獻的介紹,也有相似的規定和要求。
                    按照本例,如系數取1.2,則脹管槽寬度為8.14mm,圓整到8.0mm,開槽深度取0.6mm。

                    脹管槽加寬有利于在脹接時把管壁金屬擠入脹管槽內,從而使脹接接頭獲得較大的拉脫力,滿足設計所需要的抗拉脫強度。

                    脹管槽的數量為3個。在堆焊層處設置一個槽,考慮到堆焊層的厚度只有14mm,脹管槽槽寬減少到6.5mm;在管板的中間部位開設兩個脹管槽,槽寬8mm。
                    以后的脹接工藝評定試驗表明,管子管板之間的拉脫應力完全滿足設計的要求,而且有相當大的富裕度。
                    評定試驗試樣解剖后,管壁金屬擠入脹管槽內,充盈程度達到80%以上。


                    單一采用強度脹接的管子/管板接頭,密封性能主要依靠那個部位實現?
                    本人認為是由以下幾個連接部位提供的:
                    1. 管板孔的光孔部位——這是管子/管板直接脹接連接部位。光孔部位表面粗糙度的高低、以及有無縱向刻痕,對接頭的密封性能影響很大;
                    2. 脹管槽的底部——管壁擠入脹管槽內形成的密封帶;
                    3. 脹管槽與光孔的連接處——在該部位,管子與管板形成若干條線接觸(或極窄的面接觸)密封帶。
                    以上若干個部位究竟是哪個部位起主要密封作用,因為沒有做過單一的試驗,很難作出判斷。
                    個人不成熟的意見,按照密封作用大小的排列,應該是1.、3.、2.的順序。管板孔的光孔部位的密封作用應該是主要的

                    連接強度主要依靠那個部位實現?

                    對于液壓強度脹接,脹管槽的設置非常重要,詳見本人6樓的帖子。
                    以前我對不同材質、不同規格、不同脹管槽做過一系列的脹接試驗。從管子/管板拉脫力試驗結果看,脹管槽的設置對液壓強度脹接的影響最為直接、影響最大。
                    最典型的是雙管板換熱器,他的中間管板只能采取脹接連接,而且必須是強度脹接,脹管槽的設置尤為重要。許多有關管子/管板脹接的技術文獻也印證了這一點。


                    脹接工藝評定試驗

                    主要是通過實驗確定產品脹接液壓的大小。
                        脹接試件通常需準備8-10管孔,分成3-4組。根據管子規格和已有的脹接經驗,擬定液壓的大致范圍,例如140-180MPa。
                    脹接壓力可分為3組:140、160、180MPa。假定每組是3個管子,把其中的兩個作拉脫力試驗,另一個作解剖試驗。
                        脹接結束后,通過對換熱管脹接前后的尺寸測量,計算出光孔部分的脹管率。脹管率應達到強度脹的要求,主要是為了滿足密封的要求。
                        對每組的兩根換熱管進行拉脫力試驗。強度脹接的拉脫應力應大于4MPa。
                    對每組的另一根換熱管,用線切割剖切,檢查換熱管被擠進脹管槽的程度,要求充盈程度不小于80%。
                    最后對3組的試驗情況進行對比、分析,確定產品脹接所需要的液壓。


                    產品脹接質量如何檢測和驗收。

                    通過脹接工藝評定試驗確定脹接液壓后,就可以對產品進行強度脹接。

                    因為有了脹接工藝評定試驗的支持,加上液壓脹接的松緊程度基本上不受管孔偏差、換熱管偏差的影響,因此產品脹接的質量穩定、置信度比較高。
                    所需要做的檢查僅僅是:檢查有無漏脹、有無在非脹接部位脹接、脹接部位的外觀檢查。

                    在產品脹接中,原則上不需要再用脹管率來控制和驗收脹接的脹緊程度。極大地簡化了機械脹接所做的大量的測量和計算工作,提高了工作效率。

                    最后用耐壓試驗(有時還需要進行致密性試驗)來檢查連接接頭有無泄漏。
                    如有少量接頭泄漏,如經查明并非由于漏脹而引起的,則適當提高液壓再補脹一次,通常問題都可得到順利解決。

                    之所以質疑“堆焊層厚度14㎜”,就是因為不能理解原因,堆焊是費時費力的,通常復不銹鋼復層用來防腐蝕,所以“14mm”非常少見,通常堆焊復層不會大于8mm厚,最常用3mm.

                    若在殼側復層,那么在復層上的脹管,真的只是起到密封的作用,因為這里有特殊的堆焊層厚度14㎜,所以可以開槽來脹管,這樣更有效。實際上管子與管板的連接,在管側的那端的脹接,才有樓上的:“基材里面的2道賬接才是強度賬,起到換熱管拉脫力的強度要求。”


                    當然這種全管板厚度的強度脹是有的,也只能用液壓脹。
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