一种多腔焊唇密封结构换热器制造技术.pdf
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1、-81-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2024中国科技信息 2024 年第 6 期三星推荐背景换热器是石油化工、生物工程等工业装置的核心设备,对于设计压力偏大、不需要拆装,拆装困难,或介质毒性危害程度为极度、高度危害的设备,设计图纸中常会见到焊唇结构密封形式,以此最大限度地减少或杜绝设备泄漏问题,保护人民的生命和财产安全。例如,近几年我们公司生产的蒸汽过热器设备,其中管箱法兰和管板之间就采用了较为先进可靠的焊唇密封结构进行设备密封。因其结构特殊,需要二次焊接,焊接空间狭小,容易因焊接变形,导致元件报废,通过对圆形空腔式密封焊元件定位方
2、法、焊材、电压、电流、焊速和焊接顺序的选择,有效地控制了密封焊元件的焊接变形和焊缝密封性,确保设备不易泄漏。焊唇密封结构原理和特点焊唇密封结构原理焊唇密封结构是指在两个连接密封面之间不加其他垫片,采用特制的金属环和两个密封面通过焊接进行密封的密封形式。圆形空腔式密封焊元件见图 1,其他形式密封焊元件详见钢制化工容器强度计算规范(HG/T20582-2020)。焊唇密封结构特点由于一般法兰面和垫片之间存在着细微间隙,对渗透力强的氨气、氢气等介质,实现完全密封不致泄漏十分困难,而采用焊唇密封结构将彻底切断泄漏通道,可有效提高设备安全保障。和其他密封形式相比,焊唇密封结构优点具有使用周期长、结构可靠
3、、密封严密性高、不易泄漏等。缺点造价高,不易拆卸更换。蒸汽过热器设备结构和特点蒸汽过热器是由管程、壳程及附加在壳程进口和出口上行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度一种多腔焊唇密封结构换热器制造技术高 博 朱明霞高 博 朱明霞西安航天华威化工生物工程有限公司图 1 圆形空腔式密封焊元件中国科技信息 2024 年第 6 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2024-82-三星推荐的伴热管组成,见附图 2,设计参数详见表 1。表 1 蒸汽过热器设计参数名称管程壳程伴热管设计压力 MPa4.00.671.8
4、72设计温度420420420材料Q345RQ345R 2020工作介质混合器水、蒸汽水蒸气容积 m310.20.73换热面积 m2260蒸汽过热器管箱和管束及进出口伴热管加工严格按设计图纸工艺文件要求组装、焊接、检验,待管箱热处理完成后,再组对焊接圆形空腔式密封元件,密封焊元件不需要焊后热处理。管束耐压试验合格后,组对焊接密封焊元件。管箱法兰和管板与圆形空腔式密封焊元件焊接要点和方法单个密封焊元件组对及焊接焊前准备及焊接圆形空腔式密封焊元件分别与管箱法兰和管板焊接时,需要用特殊的弓形夹具对圆形空腔式密封元件进行刚性位置固定,同时确保定位尺寸,压紧密封元件内焊环,并对圆形空腔式密封元件内焊环按
5、表 2 焊接工艺参数,采用 SMAW焊条电弧焊多点对称定位及焊接,严格控制焊接变形,保证焊缝质量(指定有经验的焊工焊接),以确保密封元件焊后密封性,避免因定位和焊接使密封元件发生位置偏移,导致后续工序无法进行,焊接完成后拆掉弓形夹具。焊接工艺参数选择焊接技术要求图 4 密封元件焊唇图 3 密封元件焊环表 2 焊接工艺参数焊接方法焊材牌号规格电源极性焊接电流(A)电压(V)焊接速度(cm/min)焊接层数SMAWE50154.0直流反接1501024212 153图 2 蒸汽过热器焊前清理待焊部位及两侧表面20mm范围内铁锈、油污、水分等杂质,层间焊渣清除干净,分段对称焊接,焊后去渣皮、飞溅,层
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