管壳式换热器换热管与管板胀管率的确定
换热器管子与管板的5种连接结构形式
换热器管子与管板的5种连接结构形式管子与管板的连接，在管壳式换热器的设计中，是一个比较重要的结构部分。
它不仅加工工作量大，而且必须使每一个连接处在设备的运行中，保证介质无泄漏及承受介质压力能力。
对于管子与管板的连接结构形式，主要有以下三种，（1）胀接, （2）焊接，（3）胀焊结合。
这几种形式除本身结构所固有的特点外, 在加工中，对生产条件，操作技术都有一定的关系。
Ol胀接用于管壳之间介质渗漏不会引起不良后果的情况下，胀接结构简单，管子修补容易。
由于胀接管端处在胀接时产生塑性变形，存在着残余应力，随着温度的上升，残余应力逐渐消失，这样使管端处降低密封和结合力的作用。
所以此胀接结构，受到压力和温度的一定限制。
一般适用压力P0≤4MPa,管端处残余应力消失的极限温度，随材料不同而异，对碳钢、低合金钢当操作压力不高时，其操作温度可用到300°Co为了提高胀管质量，管板材料的硬度要求高于管子端的硬度, 这样才能保证胀接强度和紧密性。
对于结合面的粗糙度，管孔与管子间的孔隙大小，对胀管质量也有一定的影响，如结合面粗糙，可以产生较大的摩擦力，胀接后不易拉脱，若太光滑则易拉脱，但不易产生泄漏，一般粗糙度要求为Ral2.5o为了保证结合面不产生泄漏现象，在结合面上不允许存在纵向的槽痕。
期炸既接管孔有光孔和带环形槽孔两种，管孔的形式和胀接强度有关，在胀口所受拉脱力较小时，可采用光孔，在拉脱力较大时可采用带环形槽的结构。
光孔结构用于物料性质较好的换热器，胀管深度为管板厚度减3mm,当管板厚度大于50m∏b胀接深度e一般取50 mm,管端伸出长度2~3 mmo 当胀接时，将管端胀成圆锥形，由于翻边的作用，可使管子与管板结合得更为牢固，抗拉脱力的能力更高。
当管束承受压应力时，则不采用翻边的结构形式。
管孔开槽的目的，与管口翻边相似，主要是提高抗拉脱力及增强密封性。
其结构形式是在管孔中开一环形小槽，槽深一般为0.4~0∙5 mm,当胀管时，管子材料被挤入槽内，所以介质不易外泄。
管壳式换热器的胀接工艺
管壳式换热器的胀接工艺管板和换热管都是换热器的主要受压元件，两者之间的连接处是换热器的关键部位.胀接是实现换热管与管板连接的一种方法，胀接质量的好坏对换热器的正常运行起着关键的作用.因此，换热管与管板之间的胀接工艺技术就显得非常重要。
1胀接形式及胀接方法胀接形式按胀紧度可分为贴胀和强度胀。
贴胀是为消除换热管与管板孔之间缝隙的轻度胀接，其作用是可以消除缝隙腐蚀和提高焊缝的抗疲劳性能。
强度胀是为保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉脱强度的胀接。
贴胀后胀接接头的抗拉脱力应达到1MPa以上，强度胀后胀接接头的抗拉脱力应达到4MPa以上.胀接方法按胀接工艺的不同可分为机械胀、爆炸胀、液压胀和脉冲胀等.机械胀是用滚珠进行胀管的，具有操作简单方便、制造成本低等优点，因而得到了广泛应用。
2胀管器的选用胀管器的种类，有三槽直筒式、五槽直筒式、轴承式、调节式、翻边式。
它的选用主要根据换热管的内径、管板厚度、胀接长度及胀接特点而确定。
3换热管与管板硬度的测定换热管与管板材料应有适当的硬度差，管板硬度应当大于换热管的硬度,其差值最好达到HB30以上，否则胀接后管子的回弹量接近或大于管板的回弹量而造成胀接接头不紧.胀接的原理是胀接时硬度较低的管子产生塑性变形，而硬度较高的管板产生弹性变形，胀接后塑性变形的管子受到弹性回复的管板孔壁的挤压而使管子和管板紧密地结合在一起。
因此在胀管之前应首先测定管子与管板的硬度差是否匹配。
如果两者硬度值相差很小时应对管子端部进行退火热处理。
管子端部退火热处理长度一般为管板厚度加100mm.4试胀正式胀接之前应进行试胀.试胀的目的是验证胀管器质量的好坏，验证预定的管子与管板孔的结构是否合理,检验胀接部位的外观质量及接头的紧密性能，测试胀接接头的抗拉脱力，寻找合适的胀管率，以便制定出合理的产品胀接工艺.试胀应在试胀工艺试板上进行。
试板应与产品管板的材料、厚度、管孔大小一致，试板上孔的数量应不少于5个，其管孔的排列形式见图1所示。
管壳式换热器胀管工艺
1 胀管工艺规程编制审核2管子与管板“焊、胀”连接工艺一、原理及适用条件本工艺的实施步骤是焊-胀。
它巧妙地运用胀接过程的超压过载技术通过对管与管板的环形焊缝进行复胀造成应变递增而应力不增加即让该区域处于屈服状态在焊缝的拉伸残余应力场中留下一个压缩残余应力体系。
两种残余应力相互叠加的结果使其拉伸残余应力的峰值大减二次应变又引起应力的重新分布结果起到调整和均化应力场的效果最终将残余应力的峰值削弱到预定限度以下。
本工艺适用于管子与管板的胀、焊并用连接型列管式换热器的工厂或现场加工。
管板厚度范围为16100mm材质为碳钢者就符合GB150-98第二章2.2条的规定若采用16Mn时就分别符合GB3247—88和GBI51—99中的有关规定换热管束应符合GB8163、GB9948-88、GB6479-86、GB5310-85的规定。
二、焊、胀工艺一准备工作1、对换热管和管板的质量检查1管子内外表面不允许有重皮、裂纹、砂眼及凹痕。
管端头处不得有纵向沟纹横向沟纹深度不允许大于壁厚的1/10。
管子端面应与管子轴线垂直其不垂直度不大于外径的2。
2换热管的允许偏差应符合表1-1要求。
3管孔表面粗糙度Ra不大于12.5μm表面不允许纵向或螺旋状刻痕。
管孔壁面不得有毛刺、铁屑、油污。
4管孔的直径允许偏差应符合表1-2规定。
3 换热管的允许偏差表1-1 Ⅰ级换热器Ⅱ级换热器材料标准外径×厚度mm 外径偏差mm ?诤衿 頼m 外径偏差mm 壁厚偏差mm19×2 25×2 25×2.5 ±0.2 ±0.4 32×3 38×3 45×3 ±0.3 12 10 ±0.45 15 10 碳钢GB8163-87 57×3.5 ±0.8 ±10 ±1 12 10 抽查区域应不小于管板中心角60。
管壳式换热器换热管与管板胀管率的确定
管壳式换热器换热管与管板胀管率的确定刘敏(大连冷冻机股份有限公司,辽宁大连116033)摘要:对胀管率的控制进行了详细的论述,并对胀管率的计算方法进行了比较,从而提出了不同材料的胀管率的控制范围;同时对影响胀接质量的因素作了总结。
关键词:胀管率;强度胀;贴胀;内径控制法由国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》第104条、第105条对换热管与管板的胀接方法及胀接的基本要求做出了原则性的规定,但对胀管率没有具体的规定,目前也没有国家标准可依。
而胀接又是管壳式换热器制造中的重要工序之一,所以为保证胀接质量,如何确定胀接方法及合适的胀管率尤显重要。
1胀接方法换热管与管板的胀接方法有机械胀接和柔性胀接(或称均匀胀接)。
机械胀接的方法为非均匀性的胀接,一般在胀接过程中需要加油润滑(由于油的污染造成胀接后不能保证焊接质量和污染胀接处的表面质量),并且机械滚珠在碾轧中使管径扩大产生较大的冷作应力,因此机械胀接不利于有应力腐蚀的场合。
但是由于它的操作简便,直到目前许多厂家仍然广泛地使用在中、薄管板的胀接上。
本文将着重对不同材料的换热管采用机械胀接方法的胀管率作以介绍。
2胀管率的确定2 1胀管率为确保胀接质量,应确定合适的胀管率,通常用胀紧程度与管板孔原有直径、换热管内径或换热管壁厚的百分比来表示胀管率,胀紧程度可以用公式(1)表示:Ｈ=ｄ12-ｄ11-ｂ(1)式中Ｈ———换热管胀紧程度,ｍｍｄ11,ｄ12———换热管胀前、后的内径,ｍｍｂ———胀前换热管与管板孔的双边间隙量,ｍｍ胀管率是以胀紧度对换热管内径、管板孔直径或换热管壁厚的百分率来表示。
2.2常见材料的胀管率表1为常见材料的胀管率参考值,利用公式(1)可以换算出换热管胀后的内径范围。
胀管率的确定,除了要考虑胀接方法(强度胀与贴胀的胀紧程度区别较大),同时还应考虑管板孔的公差范围、换热管外径及壁厚的公差等因素。
2 3胀管率的计算方法胀管率的计算方法有多种形式,以下为国内外常见的几种计算公式。
胀管器使用说明书
胀管器使用说明书胀管器使用说明书篇一：胀管守则管子与管板胀接工艺守则编制：审核：批准：20XX年6月管子与管板胀接工艺守则1总则1.1本守则适用于按GB151-1999《管壳式换热器》及相关制造标准制造的换热器的管子与管板的胀接。
1.2本守则应和有关的产品图样及工艺文件等一同使用。
2胀接操作人员的要求2.1胀接操作人员需经培训上岗。
2.2胀接操作人员应掌握所用胀接设备的的使用性能，熟悉换热器产品图样，工艺文件及标准要求。
2.3胀接操作人员应认真做好胀接场地的管理工作，对所用工、量、检具应能正确使用妥善保管。
3胀接准备3.1 胀接管端胀接前按以下要求进行清理。
3.1.1管端外表面应用半自动双磨管机除锈设备除锈磨光，磨光长度2倍管板厚度且不小于50mm、除锈磨光后的表面不应有起皮、凹痕、裂纹和纵向沟槽等缺陷、管端内表面应无严重锈蚀和铁屑等杂物。
3.1.2 除锈磨光后的胀接管子应及时胀接，如不能及时装配胀接，则应妥善保管以防再次生锈。
3.2 胀接管孔的要求3.2.1用酒精或四氯化碳等溶剂清洗胀接孔壁上的油污、再用细纱布沿孔壁圆周方向打磨残留锈蚀，去除管孔边缘毛刺。
打磨后，管孔壁的表面粗糙度Rａ不得大于12.5μm。
3.2.2 清理后的管壁不得有贯穿的纵向或旋螺形刻痕等。
4胀接4.1机械胀接方法：当换热管壁厚≤1.5mm，通常采用自动胀接，当换热管壁≥2mm，通常采用手工半自动胀接。
4.1.1 胀接前应进行试胀，一切正常后，方可进行正式胀接。
4.1.2检查管端和管内是否清洁、不清洁者不允许胀接。
4.1.3检查胀管器及胀珠、胀杆、胀套。
磨损严重的不允许使用，胀管器要清洁，不允许有铁屑，铁锈等杂质。
4.1.4将自动控制仪和稳压器置于平稳处，控制仪的灵敏度，电流表指数根据胀接试样的要求定在一个位置，以便操作时参照。
4.1.5手持电动胀管工具，必须有安全保护以防漏电伤人，使用前应做安全检查。
4.1.6调试胀管机，控制仪系统，胀接试样合格后进行胀管操作。
胀接通用工艺介绍
操作工应经过培训 ， 考核合格后才能上岗操作 。 每个操作工在操作 前应先检查上道工序的加工是否正确。每个操作工在操作前应查看 图 纸和流转卡 ， 以确定应使 用的胀接方法 、 胀接率 。胀接前应检查测量工 具、 胀管工具的完好 。操作工在本工序完工后应首先 自检 ， 合格后 再转 下道工序。需经检验员检验 的工序在 自检合格后交检验员检验 ；控制 点、 停止点必须 经相关人员检验。 当图纸上规定的标准与本规程不一致 或另有规定时（ 如胀接率 、 胀接长度等 ）以图纸规定为准。发现异常应 ， 通知检验员或主管 ， 采取的措施应记 录。 ２胀 前 准 备 ． ２ 计算胀接压力（ ． １ 柔性胀） 管子外径刚发生塑性变形的胀接压力 。 Ｐ（ ａ ０ＭＰ ）
科技信息
专题 论 述
胀 授 通 用 工 艺 介绍
江 苏省 特种设 备安 全监督检 验研 究院无锡 分 院 王
［ 摘 要】 本文对胀接通用工艺做 简单介绍， 供在换 热器 ｑｇ ￣管与管板 的胀接 中参考。 ，ｔ ［ 关键 词］ 胀接 胀接 率
ｏ 前 言 ．
冲
胀接广泛应用于管壳 式换热 器换热管 与管板 的连接 ，但是在 Ｔ Ｇ Ｓ Ｒ ０ ４ ２ ０ 固定式压力容器安全技术监察规程》 ０ ０ — ０ ９《 以及 Ｇ Ｉ １《 Ｂ ５ 管壳式 换热器》 中并无涉及 ， 以下介绍某厂 的胀接通用工艺， 以参考。 用
３胀 接 操 作 顺 序 ．小胀接压力 Ｐ ＭＰ ） （ ａ 。
２ ２
， ， ．
ｘ
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Ｆ 一 考虑胀管两侧管板影响的内压放大 系数 Ｋ——考虑周围管桥影响后的外 、 内径之 比。 于管孔正三角形排 对
列
管壳式换热器中间管板胀接工艺技术
管壳式换热器中间管板胀接工艺技术作者：蓝景华来源：《科技创新与应用》2014年第01期摘要：文章旨在结合管壳式换热器中间管板胀接的相关工艺技术进行探讨。
在结合中间胀接技术的原理及特点的基础上，从工艺评定试验方案、样品焊接装配以及其工艺试验等方面进行详细阐述，希望能够提供人们一些意见参考。
关键词：中间管板胀接；中央空调；管壳式换热器1 中间胀接技术的原理及特点1.1 基本原理气动胀管机驱动深孔胀管器挤压中间管板处铜管，在胀管器的滚珠不断挤压下，铜管受挤压壁厚减薄，内径增大，外壁与管板孔内壁及密封槽达到牢固再紧密的接触，胀接后管板处于弹性状态，铜管发生塑性变形残留压应力，达到胀接密封效果。
1.2 中间胀接技术的特点包括：（1）能够应用于深度胀接的换热器，解决传统胀接带来的复杂设计问题。
（2）胀接稳定性好，可靠性高，相互系统窜气量少。
（3）在中央空调多系统螺杆机组上，可大幅降低生产成本。
2 工艺评定试验方案2.1 准备试验样件制造由壳体、管板、换热管等零件组成的换热器样件（如图1），样件用于模拟产品在正常生产状态下的中间胀接，其结构形状与产品完全一致，作为确定胀接参数、气密检验和解剖检验，及拉脱力检验的工艺评定使用。
图1 双系统换热器试验样件2.2 制定检验操作标准试验前要做好资料准备、工艺方案、编制实验记录表格，如胀接记录，试压报告等。
同时对胀接人员和质检人员进行培训，确保胀接人员熟悉胀接工艺操作过程，质检人员必须会使用测量工具，熟悉填写各项记录。
3 样品焊接装配根据设计及图纸要求，加工和焊接装配与产品相似管壳式换热器，对于组对换热器样件提出两种方案，一是组对中管板与两节筒体后，先穿铜管再组对左右管板；二是组对中管板、两节筒体和左右管板好后，再穿铜管，但必须保证3块管板孔同轴。
考虑现场生产条件不同，可以综合选择哪种方案更适合生产。
此外，还要求样件中间管板厚度不得少于产品的厚度，管孔加工技术要求参数与产品一致，且管板在组对焊接前，管板油污，杂质要清洗干净，尤其是中间管板要提前清洗，中间管板与两节壳体组对焊时，须有工装保护中间管板不受焊接飞溅污染。
管壳式换热器制造有效贴胀技术1
管壳式换热器制造有效液压贴胀工艺生产运行部黄科达摘要介绍管壳式换热器制造进程中常经常使用到的一种有效的液压贴胀工艺。
关键词管壳式管热器液压贴胀工艺Abstract Present a way of practical light hydraulic expansion jointing which is used frequently in the manufacture of the tube and shell heat exchanger.Key words: tube and shell heat exchanger, light hydraulic expansion jointing1 绪论在炼厂及化工厂中要用到许多管壳式换热器，随着工业的进展，换热器的工作压力、温度和容量不断提高。
换热器上管子和管板的连接部位多、要求简单节省、连接靠得住，因此液压胀管工艺取得大力进展。
我公司承制的广西石化271-E110换热器，换热管与管板的连接采纳强度焊加贴胀。
换热管管板厚度50mm，胀接长度32mm，但由于我公司只有一台液压胀管机，故只能采纳液压贴胀工艺。
2 胀接设备和胀接原理胀接设备用的是吴江市长江特种工具厂生产的型号为YZJ- A—5型300MPa液压胀管机，它有一个用来安装液压胀头的胀管头，实施胀接的时候，把液压胀头装在那个胀管头上，然后插入换热管内，在管热管和液压胀头间形成一个很小的间隙，实际胀接的时候高压水流被压入液压胀头中，使得液压胀头的胶体部位膨胀，进而使换热管发生弹性和塑性变形，在换热管胀大的进程中管子外径贴到管板孔内表面，管板也要发生弹性和塑性变形。
当液压胀管机的压力释放后，由于管板的弹性恢复比管子要多，因此在连接处就有牢靠、均匀的结合。
3 液压胀接的优势液压胀接，较之于机械胀接，具有效率高、胀接均匀、操作简单方便等优势。
只是液压胀接对管板孔的尺寸误差、粗糙度，管孔的尺寸误差、粗糙度等阻碍胀接的因素要求较高，因此，要用好液压胀接技术就必需做好相关的工作。
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管壳式换热器换热管与管板胀管率的确定
刘敏
(大连冷冻机股份有限公司,辽宁大连116033)
摘要:对胀管率的控制进行了详细的论述,并对胀管率的计算方法进行了比较,从而提出了不同材料的胀管率的控制范围;同时对影响胀接质量的因素作了总结。
关键词:胀管率;强度胀;贴胀;内径控制法
由国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》第104条、第105条对换热管与管板的胀接方法及胀接的基本要求做出了原则性的规定,但对胀管率没有具体的规定,目前也没有国家标准可依。
而胀接又是管壳式换热器制造中的重要工序之一,所以为保证胀接质量,如何确定胀接方法及合适的胀管率尤显重要。
1胀接方法
换热管与管板的胀接方法有机械胀接和柔性胀接(或称均匀胀接)。
机械胀接的方法为非均匀性的胀接,一般在胀接过程中需要加油润滑(由于油的污染造成胀接后不能保证焊接质量和污染胀接处的表面质量),并且机械滚珠在碾轧中使管径扩大产生较大的冷作应力,因此机械胀接不利于有应力腐蚀的场合。
但是由于它的操作简便,直到目前许多厂家仍然广泛地使用在中、薄管板的胀接上。
本文将着重对不同材料的换热管采用机械胀接方法的胀管率作以介绍。
2胀管率的确定
2 1胀管率
为确保胀接质量,应确定合适的胀管率,通常用胀紧程度与管板孔原有直径、换热管内径或换热管壁厚的百分比来表示胀管率,胀紧程度可以用公式(1)表示:
Ｈ=ｄ12-ｄ11-ｂ(1)
式中Ｈ———换热管胀紧程度,ｍｍ
ｄ11,ｄ12———换热管胀前、后的内径,ｍｍ
ｂ———胀前换热管与管板孔的双边间隙量,ｍｍ胀管率是以胀紧度对换热管内径、管板孔直径或换热管壁厚的百分率来表示。
2.2常见材料的胀管率
表1为常见材料的胀管率参考值,利用公式(1)可以换算出换热管胀后的内径范围。
胀管率的确定,除了要考虑胀接方法(强度胀与贴胀的胀紧程度区别较大),同时还应考虑管板孔的公差范围、换热管外径及壁厚的公差等因素。
2 3胀管率的计算方法
胀管率的计算方法有多种形式,以下为国内外常见的几种计算公式。
式中Ｋ———日本:管壁减薄率,%;前苏联:管板孔内径的相对百分率,%Ｄ———管板孔直径,ｍｍ
σ———换热管胀前管壁厚度,ｍｍ
ｂ———胀前换热管与管板孔的双边间隙量,ｍｍ,
ｂ=Ｄ-ｄｗｄｗ———换热管胀前外径,ｍｍ
ｈ———管子内径的相对百分率,%
ｈ0———管子的内径的胀大值对管板孔内径的相对百分率,%
ｈｄ———管子内径的胀大值对管子内径的相对百分率,%
ｈｓ———管子内径的胀大值对管子壁厚的相对百分率,%
2.4内径控制法胀管率的确定
无论采用哪种计算方法所得到的胀管率其根本都是对换热管壁厚减薄量的控制,以下采用内径控制法对强度胀及贴胀的胀管率的确定进行验证。
式(8)为内径控制法胀管率的计算公式:
式中Ｈｎ———胀管率,%
ｄ1———胀完后的换热管实测内径,ｍｍ
ｔ———未胀时的换热管实测壁厚,ｍｍ
ｄ———未胀时的管板孔实测直径,ｍｍ
2.4.1强度胀的胀管率
例1:已知换热管材料为Ｔ2,规格为外径19 05ｍｍ,壁厚1 3ｍｍ;管板材料为Ｑ235-Ｂ,管板厚度为42ｍｍ,管板孔直径为19 25ｍｍ,管板孔为正三角形排列,开设两道密封槽。
要求换热管与管板连接形式为强度胀接。
根据已知条件对换热管及管板孔直径实测数据如下(换热管按5～10根抽测,管板孔按不同位置抽测5～10个孔):
(1)换热管:外径: Φ19.05～Φ19.03ｍｍ,平均值Φ19.04ｍｍ;壁厚:1.35～1.25ｍｍ,平均值1.3ｍｍ;内径: Φ16.55～Φ16.35ｍｍ,平均值Φ16.45ｍｍ。
(2)管板孔直径: Φ19.35～Φ19.25ｍｍ,平均值Φ19.3ｍｍ。
按式(1)及表1初定换热管胀后的内径值。
查表1铜或铜合金与钢制管板的胀管率Ｈ=5%～8%,取平均值Ｈ=6 5%,圆整Ｈ=7%,代入式(1),求换热管胀后直径。
Ｈ=ｄ12-ｄ11-ｂ
其中ｂ=Ｄ-ｄｗ=19 3-19 04=0 26ｍｍ
则ｄ12=Ｈ+ｄ11+ｂ=16 78ｍｍ
这样根据换热管胀后的内径Φ16.78ｍｍ选择三滚珠胀管器,其最小外径为15.6ｍｍ,最大直径为17.8ｍｍ,滚珠长度为38ｍｍ。
经过试胀效果很好。
对换热管胀后的尺寸进行实测数据如下:
(1)外径:Φ19.25～Φ19.30ｍｍ,平均值Φ19.28ｍｍ;
(2)壁厚:1.2～1.22ｍｍ,平均值1.21ｍｍ,如按日本公式核算即管壁减薄率为5 8%;
(3)内径:Φ16.87～Φ16.85ｍｍ,平均值Φ16.86ｍｍ,与胀前Φ16.45ｍｍ相比膨胀了0.41ｍｍ。
将换热管胀后实测的平均值代入式(9)确定其胀管率:
例2:已知换热管材料为20钢,规格为外径Φ38ｍｍ,壁厚3ｍｍ,管板材料为16ＭｎＲ,厚度为48ｍｍ,管板孔直径为Φ38.5ｍｍ,管板孔为正三角形排列,开设两道密封槽,要求换热管与管板孔连接形式为强度胀接。
根据已知条件对换热管及管板孔直径在不同位置按3%～5%抽测,其实测数据如下:
(1)换热管:外径:Φ38.2～Φ37.8ｍｍ,平均值Φ38ｍｍ;壁厚:3 1～3 3ｍｍ,平均值3 2ｍｍ;内径:Φ31.4～Φ31.8ｍｍ,平均值Φ31.6ｍｍ。
(2)管板孔直径:Φ38.65～Φ38.4ｍｍ,平均值Φ38.53ｍｍ。
查表1取胀管率Ｈ=10%,代入式(1)求换热管胀后直径:
Ｈ=ｄ12-ｄ11-ｂ
其中ｂ=Ｄ-ｄｗ=38 53-38=0 53ｍｍ
则ｄ12=Ｈ+ｄ11+ｂ=32 23ｍｍ
经试胀对换热管胀后的内径进行实测值为Φ32.82～Φ32.84ｍｍ,平均值为Φ32.83ｍｍ。
将换热管胀后实测的平均值代入式(8)确定其胀管率:
按以上实例对Φ57×3的1Ｃｒ18Ｎｉ9Ｔｉ和Φ19×2的ＨＡＬ77-2(海军铜)的换热管进行试胀和计算,确定其胀管率分别为0.87%和1.56%。
2.4.2与国内外胀管率的核对经试胀,为制定正确的胀接工艺,将采用内径控制法确定的几种胀管率与日本、前苏联及国内其它行业所采用的胀管率进行核算。
(1)与日本胀管率的核算
表2为日本常见的胀管率,表3为按日本公式(式(2))核算的胀管率。
(2)与前苏联胀管率的核算
表4为前苏联的胀管率,表5为按前苏联公式(式(3))核算的胀管率。
(3)与国内其它行业胀管率的核算式
(1)与(7)、式(3)与(5)、式(4)与(6)的内容是一样的,也就是说国内其它行业胀管率的计算模拟也是采用日本和前苏联的。
这里针对国内锅炉行业采用的管子内径的相对百分率来验证其采用内径控制法所得到胀管率的工艺参数。
锅炉行业的胀管率ｈ=0 8%～1 2%。
表6为按国内锅炉行业常用公式(公式4)核算的胀管率。
2.4.3贴胀的胀管率
贴胀对胀紧程度只是要求将换热管与管板孔经胀接贴合即可,目前国内外对胀紧程度均没有具体的要求,根据多年以来对碳钢、不锈钢材质的换热管贴胀的工艺经验,一般情况下取其胀管率为0 1%～0 3%即可。
3影响胀接质量的因素
(1)管板材料的硬度高于换热管材料硬度即可,当换热管硬度大于管板硬度时,应进行退火处理,一般管端退火长度应不小于100ｍｍ,且比管板厚度多至少15～30ｍｍ。
(2)管板孔与换热管外径之间的间隙量一定要严格控制。
(3)胀接方法从结构型式分为强度胀加密封焊、强度焊加贴胀、强度胀加强度焊三种。
对这三种方法应注意胀接顺序,一般情况下,如满胀时,应采用先胀后焊的工艺方法,如距管端15ｍｍ处不胀时,应采用先焊后胀的工艺方法。
4结论
(1)换热管材料为铜、铜合金及不锈钢时,胀管率一般控制在0 5%～1 2%范围内;
(2)换热管材料为10钢或20钢时,胀管率一般控制在0 7%～2 1%范围内;
(3)换热管材料为黄铜(海军铜ＨＡＬ77-2)时,胀管率一般控制在1%～1 8%范围内。
在确定了上述胀管率后,对同类的产品不必每次都进行试胀,只要按已制定的胀接工艺执行即可。