在管殼式換熱器中，單一采用液壓強(qiáng)度脹接的分
作者：admin 時(shí)間：2019-10-21 14:45
按照GB151的規(guī)定，強(qiáng)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(qiáng)度的脹接。
強(qiáng)度脹接的適用范圍為：
⑴ 設(shè)計(jì)壓力小于等于4MPa；
⑵ 設(shè)計(jì)溫度小于等于300℃；
⑶ 操作中無劇烈的振動(dòng)，無過大的溫度變化及無明顯的應(yīng)力腐蝕。
為簡(jiǎn)化討論中可變的因素，作以下假定：
換熱管材質(zhì)：00Cr19Ni10 規(guī)格￠19×2
管板材質(zhì)：16MnⅢ+堆焊00Cr19Ni10，堆焊層厚度14㎜，管板總厚度120㎜
連接形式：?jiǎn)我徊捎靡簤簭?qiáng)度脹接。
從設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)方面來討論如何保證連接接頭的密封性能和連接強(qiáng)度？
討論會(huì)涉及以下內(nèi)容：
脹管槽的設(shè)計(jì)
密封性能主要依靠那個(gè)部位實(shí)現(xiàn)
連接強(qiáng)度主要依靠那個(gè)部位實(shí)現(xiàn)
脹接工藝評(píng)定試驗(yàn)要解決哪些問題
產(chǎn)品脹接質(zhì)量如何檢測(cè)和驗(yàn)收
…………
問題比較好，這個(gè)問題以前一直困擾我，我就一直想不明白為什么一個(gè)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(diǎn)：關(guān)鍵還有不帶槽的脹接，帶翻邊的那種；
就您提的幾個(gè)問題說一下：
密封主要靠什么：強(qiáng)度脹接大部分都是開槽的，然后可將管子脹接到槽內(nèi)，液壓脹的吧，沒看見過；然后還有一段貼脹，應(yīng)該就是這兩部分起密封作用的！
鏈接強(qiáng)度主要靠什么：主要靠槽吧，畢竟有兩個(gè)槽呢！
還有就是那個(gè)翻邊結(jié)構(gòu)吧；
補(bǔ)充一個(gè)問題：是不是所有強(qiáng)度脹接的換熱管都要翻邊呀?。。?br />
翻邊結(jié)構(gòu)一般用于鍋爐行業(yè)，壓力容器行業(yè)一般都不用這種結(jié)構(gòu)。
說一下脹接的檢驗(yàn)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(cè)：脹接完畢后；磁粉和滲透沒有左右了；所以我認(rèn)為水壓是最好的檢漏措施??！
當(dāng)管程壓力高，殼程壓力低的情況下，要進(jìn)行氨滲漏檢測(cè)吧，聽說過，還沒做過，聽說挺費(fèi)錢的?。『呛?br />
先談一下脹管槽的設(shè)置。
踏雪不才，也算是拋磚引玉吧！
按照GB151的要求，強(qiáng)度脹接需開設(shè)脹管槽。但GB151規(guī)定的脹管槽尺寸為：寬度3mm，深度0.5mm。本人認(rèn)為這種脹管槽只適用于機(jī)械脹接，不適用于液壓脹接。
根據(jù)99版容規(guī)的規(guī)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(jù)其他文獻(xiàn)的介紹，也有相似的規(guī)定和要求。
按照本例，如系數(shù)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(shí)把管壁金屬擠入脹管槽內(nèi)，從而使脹接接頭獲得較大的拉脫力，滿足設(shè)計(jì)所需要的抗拉脫強(qiáng)度。
脹管槽的數(shù)量為3個(gè)。在堆焊層處設(shè)置一個(gè)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(shè)兩個(gè)脹管槽，槽寬8mm。
以后的脹接工藝評(píng)定試驗(yàn)表明，管子管板之間的拉脫應(yīng)力完全滿足設(shè)計(jì)的要求，而且有相當(dāng)大的富裕度。
評(píng)定試驗(yàn)試樣解剖后，管壁金屬擠入脹管槽內(nèi)，充盈程度達(dá)到80%以上。
單一采用強(qiáng)度脹接的管子/管板接頭，密封性能主要依靠那個(gè)部位實(shí)現(xiàn)？
本人認(rèn)為是由以下幾個(gè)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(duì)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(nèi)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(gè)部位究竟是哪個(gè)部位起主要密封作用，因?yàn)闆]有做過單一的試驗(yàn)，很難作出判斷。
個(gè)人不成熟的意見，按照密封作用大小的排列，應(yīng)該是1.、3.、2.的順序。管板孔的光孔部位的密封作用應(yīng)該是主要的
連接強(qiáng)度主要依靠那個(gè)部位實(shí)現(xiàn)？
對(duì)于液壓強(qiáng)度脹接，脹管槽的設(shè)置非常重要，詳見本人6樓的帖子。
以前我對(duì)不同材質(zhì)、不同規(guī)格、不同脹管槽做過一系列的脹接試驗(yàn)。從管子/管板拉脫力試驗(yàn)結(jié)果看，脹管槽的設(shè)置對(duì)液壓強(qiáng)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(qiáng)度脹接，脹管槽的設(shè)置尤為重要。許多有關(guān)管子/管板脹接的技術(shù)文獻(xiàn)也印證了這一點(diǎn)。
脹接工藝評(píng)定試驗(yàn)
主要是通過實(shí)驗(yàn)確定產(chǎn)品脹接液壓的大小。
脹接試件通常需準(zhǔn)備8-10管孔，分成3-4組。根據(jù)管子規(guī)格和已有的脹接經(jīng)驗(yàn)，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(gè)管子，把其中的兩個(gè)作拉脫力試驗(yàn)，另一個(gè)作解剖試驗(yàn)。
脹接結(jié)束后，通過對(duì)換熱管脹接前后的尺寸測(cè)量，計(jì)算出光孔部分的脹管率。脹管率應(yīng)達(dá)到強(qiáng)度脹的要求，主要是為了滿足密封的要求。
對(duì)每組的兩根換熱管進(jìn)行拉脫力試驗(yàn)。強(qiáng)度脹接的拉脫應(yīng)力應(yīng)大于4MPa。
對(duì)每組的另一根換熱管，用線切割剖切，檢查換熱管被擠進(jìn)脹管槽的程度，要求充盈程度不小于80%。
最后對(duì)3組的試驗(yàn)情況進(jìn)行對(duì)比、分析，確定產(chǎn)品脹接所需要的液壓。
產(chǎn)品脹接質(zhì)量如何檢測(cè)和驗(yàn)收。
通過脹接工藝評(píng)定試驗(yàn)確定脹接液壓后，就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)度脹接。
因?yàn)橛辛嗣浗庸に囋u(píng)定試驗(yàn)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(chǎn)品脹接的質(zhì)量穩(wěn)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(chǎn)品脹接中，原則上不需要再用脹管率來控制和驗(yàn)收脹接的脹緊程度。極大地簡(jiǎn)化了機(jī)械脹接所做的大量的測(cè)量和計(jì)算工作，提高了工作效率。
最后用耐壓試驗(yàn)（有時(shí)還需要進(jìn)行致密性試驗(yàn)）來檢查連接接頭有無泄漏。
如有少量接頭泄漏，如經(jīng)查明并非由于漏脹而引起的，則適當(dāng)提高液壓再補(bǔ)脹一次，通常問題都可得到順利解決。
之所以質(zhì)疑“堆焊層厚度14㎜”，就是因?yàn)椴荒芾斫庠?，堆焊是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的，通常復(fù)不銹鋼復(fù)層用來防腐蝕，所以“14mm”非常少見，通常堆焊復(fù)層不會(huì)大于8mm厚，最常用3mm.
若在殼側(cè)復(fù)層，那么在復(fù)層上的脹管，真的只是起到密封的作用，因?yàn)檫@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(shí)際上管子與管板的連接，在管側(cè)的那端的脹接，才有樓上的：“基材里面的2道賬接才是強(qiáng)度賬，起到換熱管拉脫力的強(qiáng)度要求。”
當(dāng)然這種全管板厚度的強(qiáng)度脹是有的，也只能用液壓脹。
強(qiáng)度脹接的適用范圍為：
⑴ 設(shè)計(jì)壓力小于等于4MPa；
⑵ 設(shè)計(jì)溫度小于等于300℃；
⑶ 操作中無劇烈的振動(dòng)，無過大的溫度變化及無明顯的應(yīng)力腐蝕。
為簡(jiǎn)化討論中可變的因素，作以下假定：
換熱管材質(zhì)：00Cr19Ni10 規(guī)格￠19×2
管板材質(zhì)：16MnⅢ+堆焊00Cr19Ni10，堆焊層厚度14㎜，管板總厚度120㎜
連接形式：?jiǎn)我徊捎靡簤簭?qiáng)度脹接。
從設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)方面來討論如何保證連接接頭的密封性能和連接強(qiáng)度？
討論會(huì)涉及以下內(nèi)容：
脹管槽的設(shè)計(jì)
密封性能主要依靠那個(gè)部位實(shí)現(xiàn)
連接強(qiáng)度主要依靠那個(gè)部位實(shí)現(xiàn)
脹接工藝評(píng)定試驗(yàn)要解決哪些問題
產(chǎn)品脹接質(zhì)量如何檢測(cè)和驗(yàn)收
…………
問題比較好，這個(gè)問題以前一直困擾我，我就一直想不明白為什么一個(gè)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(diǎn)：關(guān)鍵還有不帶槽的脹接，帶翻邊的那種；
就您提的幾個(gè)問題說一下：
密封主要靠什么：強(qiáng)度脹接大部分都是開槽的，然后可將管子脹接到槽內(nèi)，液壓脹的吧，沒看見過；然后還有一段貼脹，應(yīng)該就是這兩部分起密封作用的！
鏈接強(qiáng)度主要靠什么：主要靠槽吧，畢竟有兩個(gè)槽呢！
還有就是那個(gè)翻邊結(jié)構(gòu)吧；
補(bǔ)充一個(gè)問題：是不是所有強(qiáng)度脹接的換熱管都要翻邊呀?。。?br />
翻邊結(jié)構(gòu)一般用于鍋爐行業(yè)，壓力容器行業(yè)一般都不用這種結(jié)構(gòu)。
說一下脹接的檢驗(yàn)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(cè)：脹接完畢后；磁粉和滲透沒有左右了；所以我認(rèn)為水壓是最好的檢漏措施??！
當(dāng)管程壓力高，殼程壓力低的情況下，要進(jìn)行氨滲漏檢測(cè)吧，聽說過，還沒做過，聽說挺費(fèi)錢的?。『呛?br />
先談一下脹管槽的設(shè)置。
踏雪不才，也算是拋磚引玉吧！
按照GB151的要求，強(qiáng)度脹接需開設(shè)脹管槽。但GB151規(guī)定的脹管槽尺寸為：寬度3mm，深度0.5mm。本人認(rèn)為這種脹管槽只適用于機(jī)械脹接，不適用于液壓脹接。
根據(jù)99版容規(guī)的規(guī)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(jù)其他文獻(xiàn)的介紹，也有相似的規(guī)定和要求。
按照本例，如系數(shù)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(shí)把管壁金屬擠入脹管槽內(nèi)，從而使脹接接頭獲得較大的拉脫力，滿足設(shè)計(jì)所需要的抗拉脫強(qiáng)度。
脹管槽的數(shù)量為3個(gè)。在堆焊層處設(shè)置一個(gè)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(shè)兩個(gè)脹管槽，槽寬8mm。
以后的脹接工藝評(píng)定試驗(yàn)表明，管子管板之間的拉脫應(yīng)力完全滿足設(shè)計(jì)的要求，而且有相當(dāng)大的富裕度。
評(píng)定試驗(yàn)試樣解剖后，管壁金屬擠入脹管槽內(nèi)，充盈程度達(dá)到80%以上。
單一采用強(qiáng)度脹接的管子/管板接頭，密封性能主要依靠那個(gè)部位實(shí)現(xiàn)？
本人認(rèn)為是由以下幾個(gè)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(duì)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(nèi)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(gè)部位究竟是哪個(gè)部位起主要密封作用，因?yàn)闆]有做過單一的試驗(yàn)，很難作出判斷。
個(gè)人不成熟的意見，按照密封作用大小的排列，應(yīng)該是1.、3.、2.的順序。管板孔的光孔部位的密封作用應(yīng)該是主要的
連接強(qiáng)度主要依靠那個(gè)部位實(shí)現(xiàn)？
對(duì)于液壓強(qiáng)度脹接，脹管槽的設(shè)置非常重要，詳見本人6樓的帖子。
以前我對(duì)不同材質(zhì)、不同規(guī)格、不同脹管槽做過一系列的脹接試驗(yàn)。從管子/管板拉脫力試驗(yàn)結(jié)果看，脹管槽的設(shè)置對(duì)液壓強(qiáng)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(qiáng)度脹接，脹管槽的設(shè)置尤為重要。許多有關(guān)管子/管板脹接的技術(shù)文獻(xiàn)也印證了這一點(diǎn)。
脹接工藝評(píng)定試驗(yàn)
主要是通過實(shí)驗(yàn)確定產(chǎn)品脹接液壓的大小。
脹接試件通常需準(zhǔn)備8-10管孔，分成3-4組。根據(jù)管子規(guī)格和已有的脹接經(jīng)驗(yàn)，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(gè)管子，把其中的兩個(gè)作拉脫力試驗(yàn)，另一個(gè)作解剖試驗(yàn)。
脹接結(jié)束后，通過對(duì)換熱管脹接前后的尺寸測(cè)量，計(jì)算出光孔部分的脹管率。脹管率應(yīng)達(dá)到強(qiáng)度脹的要求，主要是為了滿足密封的要求。
對(duì)每組的兩根換熱管進(jìn)行拉脫力試驗(yàn)。強(qiáng)度脹接的拉脫應(yīng)力應(yīng)大于4MPa。
對(duì)每組的另一根換熱管，用線切割剖切，檢查換熱管被擠進(jìn)脹管槽的程度，要求充盈程度不小于80%。
最后對(duì)3組的試驗(yàn)情況進(jìn)行對(duì)比、分析，確定產(chǎn)品脹接所需要的液壓。
產(chǎn)品脹接質(zhì)量如何檢測(cè)和驗(yàn)收。
通過脹接工藝評(píng)定試驗(yàn)確定脹接液壓后，就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)度脹接。
因?yàn)橛辛嗣浗庸に囋u(píng)定試驗(yàn)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(chǎn)品脹接的質(zhì)量穩(wěn)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(chǎn)品脹接中，原則上不需要再用脹管率來控制和驗(yàn)收脹接的脹緊程度。極大地簡(jiǎn)化了機(jī)械脹接所做的大量的測(cè)量和計(jì)算工作，提高了工作效率。
最后用耐壓試驗(yàn)（有時(shí)還需要進(jìn)行致密性試驗(yàn)）來檢查連接接頭有無泄漏。
如有少量接頭泄漏，如經(jīng)查明并非由于漏脹而引起的，則適當(dāng)提高液壓再補(bǔ)脹一次，通常問題都可得到順利解決。
之所以質(zhì)疑“堆焊層厚度14㎜”，就是因?yàn)椴荒芾斫庠?，堆焊是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的，通常復(fù)不銹鋼復(fù)層用來防腐蝕，所以“14mm”非常少見，通常堆焊復(fù)層不會(huì)大于8mm厚，最常用3mm.
若在殼側(cè)復(fù)層，那么在復(fù)層上的脹管，真的只是起到密封的作用，因?yàn)檫@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(shí)際上管子與管板的連接，在管側(cè)的那端的脹接，才有樓上的：“基材里面的2道賬接才是強(qiáng)度賬，起到換熱管拉脫力的強(qiáng)度要求。”
當(dāng)然這種全管板厚度的強(qiáng)度脹是有的，也只能用液壓脹。
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