列管式换热器关键制造工序的质量管理、检测工作研究

列管式换热器关键制造工序的质量管理、检测工作研究

汪幼华

广州捷玛换热设备有限公司广东广州510760

摘要：近年来，伴随工业制造行业的可持续发展，列管式换热器制造工作的重要性逐渐突显出来，最主要的原因就是其结构简单且传热效果理想，具有较大的换热面积，承压能力极强，在诸多领域中得到了广泛地应用。为此，必须要关注列管式换热器设备制造质量，并严格管力控制关键的制造工序，借助科学合理检测方法找出问题，并及时采取应对措施。基于此，文章将列管式换热器作为重点研究对象，阐述了提高其制造质量的关键制造工序管理与检测工作，希望有所帮助。

关键词：列管式换热器；制造质量；关键制造工序；管理工作；检测工作

制造列管式换热器的过程中，企业需要对关键的工序要求以及具体原则加以明确，并构建多元化管理机制和检测机制，以确保在制造方面选择最理想的技术方案，优化机械设备制造的质量。由此可见，深入研究并分析提高列管式换热器制造质量关键制造工序的管理与检测工作具有一定的现实意义。

一、列管式换热器制造工艺的严格控制

在大多数发展情况下，促进制造化设备的应用，要保证其质量符合一定标准，需要结合具体的制造方法、制造工序等，将其多方面相互结合，以促使顺序发展[1]。对于列管式换热器，其在应用中最为典型，在制造中，具体的工作程序为封头压制、管板的钻孔和筒体卷制等工作进行科学化地安排与布置，能够有效地增强换热器的质量。

二、封头制造

在拼焊封头以后，需对焊接以后的内外焊缝进行磨平处理，以免在封头压制的时候，焊缝余高影响到封头实际外观与焊缝的质量[2]。需要注意的是，应在封头压制前落实射线探伤工作，对焊接的缺陷予以及时地发现并返工处理，以免压制封头扩大既有缺陷的范围，也有效地规避完成封头压制后的RT探伤。最主要的原因就是在成型的基础上返工，会对封头外观的质量带来不利的影响。另外，压制封头之前应积极开展内外标识的工作，在封头内表面安置焊接焊道。这样一来，焊道就不会受后道焊接工序热影响，增强封头内部焊缝的耐蚀性。

三、管板钻孔

管板制造的质量，特别是管孔加工质量，会直接影响后期胀管工序。在加工管板的过程中，应尽量选择使用数控钻引定位孔的方式，随后借助普通钻床钻通孔与铰孔方式完成制造工作[3]。通过对此加工工艺的应用，充分利用了数控钻方式的高精准程度定位与高效率等特征，规避数控钻高成本的情况，突显了普通钻床低成本的特征。在这种情况下所制造的管板，应用于后期焊接作业环节，能够保证焊缝不受孔桥影响而出现焊缝重叠问题。

四、筒体卷制

如果选择使用的是特种金属材料或者是不锈钢材料卷制，应当采取必要的措施，对筒节内外表面进行相应的保护。其中，可以将特制橡胶覆于三辊卷板机上辊的位置，同时使用保护膜覆盖筒节外表面，而常用的方法即可通过图一表示出来：

图一卷板图示

对橡胶辊的应用，能够使得筒节卷制的时候，其内表面与橡胶辊子相互接触，以免受卷制影响而对筒节内壁造成划伤影响，或者是内部受卷辊铁离子污物而被污染。另外，外表面保护膜还可以避免设备后期制造阶段受到污染，兼顾了经济性与可行性[4]。

五、换热管与管板胀接方面

综合考虑设备自身结构与材料特点，对管板开槽尺寸进行选择的过程中，要科学合理地选择胀接工艺，同时在胀接产品前，需开展规格相同换热管与材料、厚度相同管板的模拟试验，针对试样实施必要的拉脱力与胀管率的检查工作。而在检查合格以后，才能够开展设备胀接作业。但需要注意的是，胀接参数需根据试验获取的数值开展，而具体的胀接方法则尽量选择为液压胀，以免对换热管的内壁带来不利的影响。

六、列管式换热器焊接工艺的控制

列管式换热器的焊接质量会对换热器质量产生较大程度的影响，特别是管头焊接的质量。

（一）焊接热输入方面

对于列管式换热器焊接作业而言，在具体操作方面，要严格按照焊接施工工艺的具体要求进行。在对贵重金属进行全面分析后不难发现，要想合理性维护其基本质量，就要对焊缝进行综合处理和集中管控，并且要借助手工氩弧焊处理机制、等离子焊接机制等，并且积极建立健全统筹性管教好的热输入量管理机制和控制体系。需要注意的是，为了保证晶粒组织的细致化程度，也要对力学性能参数和化学性能参数予以系统化监督和维护。

（二）氩弧焊气体保护方面

正面焊缝也一定要由带焊枪氩气承担必要的保护任务[5]。特别是熄弧焊接的过程中，要确保焊枪停留于焊缝的尾端部位，且始终处于氩气通气状态。在焊缝的温度下降至不超过150摄氏度的时候，即可将焊枪移开。另外，焊缝背面需借助保护拖罩，对焊缝金属进行保护，以免焊缝出现高温氧化的问题。

（三）管板和壳体焊缝焊接方面

如果换热器在实际应用的过程中，运行条件较差但发挥着不可或缺的作用，则需要通过对接焊形式的合理运用来完成管焊接作业。这种类型焊缝，应当利用氩弧焊的方式，将其打底作用发挥出来，在手工电弧焊亦或是自动焊盖面焊接的作用下，确保管板与筒体焊缝的有效连接[6]。如果使用的场合过于苛刻，则要对筒体与管板间的角焊缝进行分别焊接处理，选择使用双面焊接的方法，并在无损检测结果满足要求的情况下实现筒体环缝的有效对接。正是因为筒体内部已传换热管，难以实施RT检测工作，所以应借助Toft超声方式来检测环缝，有效地提高焊缝的质量。

第一，在焊接换热管和管板的时候，其焊接效果会对换热器的质量产生直接的影响。一般情况下，管头焊接会选择使用两道焊接成型的方法，且各焊缝也可以细化成两次焊接成型环节[7]。其中，首次由时钟的五点钟位置顺时针向十二点钟方向焊接。再一次则需要由时钟五点钟位置以逆时针的方向向十二点钟方向焊接，图二是具体的焊接顺序：

图二焊接顺序图示

对于第二道焊缝施焊作业而言，起弧点与收弧点应当保证和第一道起收弧点间交错呈90度，有效地提高焊缝的质量[8]。但需要注意的是，焊接起收弧点的过程中，要强调焊接手法的使用，而焊接的具体过程可以通过图三表示出来：

图三起弧与收弧图示

如果出现了换热管的壁厚不超过1.5毫米的现象，第一道焊缝应在焊接期间，保证钨极向管板指向，使得更多焊枪热输入量都向管板转移，有效地规避换热管挂壁熔穿问题的发生。

第二，换热管分区域的焊接。如果是直径相对较大且换热管的数量诸多，换热器的管板较薄，不仅要在焊接的时候综合考虑设备特征，研发出预防变形的工装，同样应以设备管板分区对称焊接为基础开展制造工作[9]。采用这种制造方法的目标集中表现在以下几个方面：1）在管板分区以后，应根据具体分区安排相应的焊接作业人员实施焊接作业，并且在后道检验工序中存在问题，还能够具有理想的追溯性，有效地明确责任。2）在管板分区以后，由于各区域范围明显缩小，所以区域整体内部换热管长度都具有一定的稳定性，所以能够在穿换换热管前，要对其长度进行处理，以保证其与总长尺寸相互接近，尽量规避成型换热管对换热管加工的多余长度，有效地缩短制造的时间。

结束语：

上文以列管式换热器为研究重点，对其制造过程中的施工工艺与焊接工艺质量控制与工序管理实施深入探讨。综上所述，制造换热器具有明显的系统性特征，所以必须要确保设计环节、制造工艺环节以及焊接环节等的有效合作与协调控制，只有这样，才能够实现设备使用性能的全面优化。

参考文献：

[1]刘梦龙.提高列管式换热器制造质量关键制造工序的管理和检测研究[J].科学技术创新，2017（32）：62-63.

[2]杜秀萍，曹兵.提高列管式换热器制造质量关键制造工序的管理和检测[J].化工进展，2014（7）：1937-1939.

[3]高智宇.列管式换热器中管板与换热管束胀焊结合连接工艺分析[J].中国新技术新产品，2017（17）：71-72.

[4]刘玉梅.列管式换热器中管板与换热管束胀焊结合连接工艺探讨[J].装备制造技术，2013（7）：157-159.

[5]蒋凤易，田蒙奎，郝立通，等.列管式石墨换热器失效可能性分析[J].中国特种设备安全，2018（1）：56-59，79.

[6]何飞，陆俊，冯亮，等.新型碳化硅陶瓷列管式石墨换热器[J].化工管理，2015（5）：13-13.

[7]刘荣.一种方便壳程清洗的列管式换热器的开发和研制[J].装备制造技术，2013（5）：146-148.

[8]朱小峰，刘仍礼，钱圆，等.列管式石墨换热器失效原因及改进[J].化工管理，2014（33）：84-84，86.

[9]王皓.列管式换热器结垢原因及其解决方案[J].科技与企业，2014（10）：336-336.