摘要:汽化器屬于一類管束壓力容器,第一次接觸此類容器,通過圖紙及技術要求來制定可行的施工過程,保證了汽化器的制作質量。
關鍵詞:汽化器;熱處理;氬弧焊接、探傷、脹接。
前言
隨著化工行業的發展需要以及新型化工產品的研究開發,汽化器中雙層管板換熱器的市場需求量越來越大。現以我公司加工制作的一臺“四氯乙烷汽化器”產品為例,對汽化器制作裝配過程進行詳述。
一、技術指標:
四氯乙烷汽化器采用的就是雙層管板直管式的換熱器,屬于一類管束壓力容器,共由殼程、上管箱、下管箱三部分組成。
2、內管板與外管板同心度及焊接變形的控制:
汽化器雙層管板上管孔有492個,要保證每個孔100%同心且每根鋼管都能穿過,如果內管束不是脹接而是焊接,哪么孔徑可以公差尺寸放大1-2mm。但這次是內管束強力脹接,并且內外空腔都要液壓試驗,壓力為1.78MPa,所以孔徑公差尺寸只能放大0.4mm。這樣對裝配難度就大,如果控制不好,492根鋼管就沒辦法穿入,會造成返工或設備報廢。于是組織班組骨干,大家一起獻計獻策,進行相關的試驗,最終決定用7根φ32.35×320的雙頭螺栓來控制尺寸及焊接變形,經過實踐后,效果很好,能保證穿管100%通過。用φ36圓鋼加工雙頭螺栓(因螺栓必須光滑且很圓,才好插入,內管板與外管板間距100mm,加上板厚,故要求螺栓長為320mm)雙頭螺栓(如圖4)均布穿過兩管板后,一邊用一顆螺母調節控制,兩管板的間距尺寸、平行度、同心度調好后固定點焊焊接,使焊接變形被強制控制,使之無法變形,來達到技術要求。
3、焊接過程焊接質量控制:
筒體與管板組對好后進入焊接過程,首先第一道采用鎢極氬弧焊進行打底。焊接前應對焊件、焊接區域及填充焊絲的除油和去氧化膜是保證焊接質量的重要的步驟,必須充分重視,除油的主要方法是溶劑清洗,有條件時宜采用工業清洗加熱水清洗,也可以采用丙酮、汽油等有機溶劑,去氧化膜可以采用機械法或堿洗。
根據汽化器的材質、板厚、坡口形狀及實際試驗來選擇焊接電流為60~80A,電壓為8~20V、速度為慢速。焊接過程中為了保證氣體保護效果,手工焊一般噴嘴高度控制與焊件之間為10毫米為宜。填充焊絲應從焊接方向前端進入與焊件表面夾角為100~200為宜,手工焊時常以左手斷續送絲。根據焊接電流、電壓、焊接方法進行施焊保證焊接變形控制、焊接內部及外觀質量。
第一道工序焊接完成,進行磁性探傷(MT)檢測合格后,對焊縫進行表面機械打磨處理。再用烘烤好的J507φ3.2焊條進行第二道施焊,焊接過程嚴格控制電流電壓,電流為80~100A,電壓為20~24V、速度為慢速進行焊接。焊接完成后進行表面檢查及機械打磨處理,進入第三道蓋面,用烘烤好的J507φ4焊條進行施焊,焊接過程嚴格控制電流電壓,電流為300~400A,電壓為28~32V、速度為慢速進行焊接。焊接完成后進行100%超聲波(UT)檢測合格后進入下道工序。
五、脹接
六、總結
汽化器按以上工序施工完畢,所有外形尺寸及內部質量完全符合圖紙要求,也為我們以后施工該類容器積累了寶貴的經驗。設備已投產一年多,從未出現過任何質量問題,業主非常滿意。
參考文獻
1、《雙管板換熱器強度脹接工藝研究》 百度文庫
2、《鋼制壓力容器》GB150-2011
3、《鎢極氬弧焊實用技術》于增端 2008年化學工業出版社