一种换热管与管板及防冲套管胀接方法技术

本发明专利技术公开了一种换热管与管板及防冲套管胀接方法，包括换热管与管板的胀接和换热管与防冲套管的胀接：第一步：换热管与管板的胀接，带防冲套管的换热管区域不胀接，胀接长度L3=换热管长度L1-防冲套管长度L2；第二步：换热管与防冲套管胀接，胀接长度为L2。采用本发明专利技术所述换热管与管板及防冲套管胀接方法，防冲套管区域不再重复胀接，保护了防冲套管区域内的换热管使用寿命，并彻底解决高压加热器产品中防冲套管及换热管贴合不紧、易脱落的问题；解决了换热管与管板胀接时胀杆断裂的问题，产品的质量大幅提高，同时换热管与管板胀接时的胀接长度和胀接时间缩短，减少了胀接操作的难度。

Heat exchange pipe and pipe plate and expansion joint method

The invention discloses a heat exchange tube and tube plate and anti scour casing expansion method, including the heat exchange tube and tube sheet expansion and heat exchanger tube and anti scour casing expansion: the first step: the heat exchange tube and tube sheet expansion, with anti heat exchange tube area expansion punch sleeve, expanding length of L3= heat proof casing length length L2 L1- tube; the second step: the heat exchanger tube and anti scour casing expansion, the expansion length is L2. The use of the heat exchange tube and tube sheet and anti scour casing expansion method of anti scour casing area will not repeat expansion, protect the anti scour heat exchange tube service life of casing in the region, and solve the products of high pressure heater, anti scour casing and heat exchanger with tight and easy shedding problem to solve the problem; the heat exchange tube and tube sheetexpand junction when the expansion rod fracture, the product quality is greatly improved, and the heat exchange tube and tube sheet expansion when expanding and expanding the length of time is shortened, reducing the operation difficulty of expanding.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于胀接

技术介绍
常规火电高压加热器，简称“高加”，是电厂回热系统的重要设备之一，它是利用汽轮机的抽汽、加热给水以提高热效率的换热管设备。由于管板两侧即管侧和汽侧的压差很大，高加换热管和管板的连接方式通常采用的是封口焊与胀接相结合的方式。换热管管板胀接的目的是为了消除换热管管板之间的间隙，减少换热管的震动，保护封口焊，消除缝隙腐蚀。如图1所示，高加包括换热管1、管板2和防冲套管3，目前，在高压、高温条件下工作，换热管I与管板2的连接部位是高加产品中最薄弱的环节，换热管I与管板2的连接却是闻加制造中非常关键和非常重要的工序，是广品质量控制的关键点；同时，由于闻加水室给水进口侧由于受到大流量的给水产生涡旋，冲刷着管端，因此，换热管I在给水进口处容易发生破损，形成图1中所示的给水破坏处4。为了保护进口侧的换热管，在高加疏冷段换热管I内装有带翻边180°的不锈钢防冲套管3，同时防冲套管还可以保护给水进口侧换热管封口焊焊缝；为了控制产品的质量，换热管与管板、防冲套管均须进行胀接。当电厂运行时防冲套管出现脱漏，就无法保护封口焊，长期在给水冲刷作用下，容易损伤封口焊，使水进入壳侧，危急设备运行安全。同时脱漏的防冲套管留在系统管路中，也会危急机组安全。由于防冲套管脱落造成的电厂返修情况非常多，根据统计，2008年 2009年外部质量反馈单中内衬管脱落占33%。因此，急需解决现有防冲套管由于胀接问题而最终导致使用时出现脱落的问题。由于高加规格多，高加的管板厚度范围为400 700_ ;对于这种厚度的高加，为了保证胀紧力的均匀准确以及胀接效果、效率，一般采用液压胀接的方式。常用的液压胀接有两种形式:“0”型圈式和液袋式。由于液袋容易破损，所以“O”型圈式的液压胀方式更普遍。“O”型圈式的液压胀接是在液压胀杆芯轴两端设置“O”形环密封圈以密封胀管介质，常用“O”型圈的厚度为10mm。采用“O”型圈式胀接的方式对换热管内径公差要求严格，在换热管待胀区域内，换热管壁厚须均匀、换热管不应出现局部突变或椭圆形，原则上要求换热管圆度偏差<0.1mm ;同一批换热管内径之间的差值？？内< 0.1mm。高加换热管与管板液压胀时，胀接长度为管板厚度，高加的管板厚度为400 700mm时，胀接长度为Ll=400 700mm;胀杆长度为:胀接长度-前“O”型圈厚度-后“O”型圈厚度=Ll-10mm-10mm。当换热管及其管内壁承受着冲刷腐蚀，这种腐蚀是一种局部加速磨蚀过程，由于水、悬浮粒或汽包等的长期冲刷，换热管内壁的氧化保护膜遭到破坏，逐渐形成腐蚀区。影响腐蚀的因素多，例如从接管进入水室的水速，水室内的镟涡和扰流，给水在管口突然转弯进入传热管内以及进入管内的水速和扰流、水运行温度、溶解含氧量、PH值、悬浮物量或者其他如表面粗糙度、金属的成分和质量等。而换热管口又恰是最薄弱的环节，管口焊缝很小，它既受到恶劣工作条件的各种应力，又受到冲刷腐蚀，势必降低使用寿命，一旦冲蚀磨穿后就会腐蚀。因此，为防止冲刷腐蚀，在给水进口侧装不锈钢的防冲套管，进行防磨措施。通过大量的试验，冲刷最严重的区域为给水进口侧100 mm，故防冲套管的长度设计为100mm长。通过防冲套管的抵挡后，避开冲刷最严重的区域，保护了换热管寿命。防冲套管材质为06Crl9Nil0等奥氏体不锈钢，直径接近并略小于换热管内径的不锈钢换热管，即与换热管的间隙约为0.3 mm,长度为100 mm,厚度约0.4 mm, 一端呈喇机形。换热管与管板胀接后,须将防冲套管插入在换热管的管口内，防冲套管的喇叭形端部遮蔽了换热管口焊缝及管端面。当换热管与管板胀接后，防冲套管再与换热管进行胀接，防冲套管被胀紧而紧贴在换热管内壁。在传统的胀接方式里:换热管与管板胀接的长度LI，该长度包括了防冲套管区域，这种方法操作时:胀杆长度长、胀接操作的难度大，胀接时胀杆容易断裂在换热管内，且采用这种胀接方式时，防冲套管与换热管胀接时，对防冲套管区域进行了重复第二次胀接，运行时发现防冲套管有胀不紧的现象，这种胀接方式质量不是很理想。采用传统方式时:换热管在液压胀接时胀杆深入到换热管管内，换热管在液压作用下，发生塑性变形。管板发生弹性变形，卸压后，由于管板的弹性回复而永久地箍紧换热管，从而使换热管与管板间产生胀紧力。虽然换热管与管板的液压胀消除了换热管与管板间隙，但这种全程胀方式的缺陷是:换热管在全程液压胀的形式下产生了塑性变形，产生了硬化现象。当防冲套管放入后，该区域进行了重新的第二次胀接，防冲套管与换热管装配处间隙增大，当对防冲套管与换热管采用“O”型圈式液压胀的方式时，因O型圈的胀接方式对换热管内径公差要求严格，当换热管产生塑性变形后，防冲套管与换热管胀接产生的塑性变形量增大，放入防冲套管的O型圈会产生密封不严的现象，防冲套管与换热管胀接效果不好，造成防冲套管胀不紧、运行时容易脱落现象。为改变这种现象，在满足图纸拉脱力的要求情况下，还进行了以下几种胀接试验:1).换热管和防冲套管同时液压胀。通过多次胀接试验发现:这种同时液压胀的方式，胀接试验不成功。2).分段胀:先在换热管端部与尾部各50mm液压胀，再胀防冲套管100mm，防冲套管也采用液压胀。通过多次胀接试验发现:试验中分段胀效率太低，拉托力达不到图纸技术要求，也不能解决防冲套管/U形管不能完全贴胀的现状。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供，采用该胀接方法后，胀杆不易断裂，防冲套管不易脱落，解决高加产品中防冲套管及换热管不能完全贴胀的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。本专利技术目的通过下述技术方案来实现:，包括换热管与管板的胀接和换热管与防冲套管的胀接: 第一步:换热管与管板的胀接，与防冲套管贴合区域内的换热管不胀接，胀接长度L3=换热管长度L1-防冲套管长度L2 ； 第二步:当换热管与管板胀接后，换热管与防冲套管胀接，胀接长度为L2。作为优选，在第一步中，换热管与防冲套管的贴合间隙保持在0.3mm间隙范围内；第二步中，换热管与防冲套管胀接后的扩径量大于换热管与防冲套管的0.3mm的贴合间隙。作为优选，换热管与管板胀接时的胀杆长度S=换热管长度L1-防冲套管长度L2 -前O型圈厚度Dl-后O型圈厚度D2。作为优选，在第一步中，采用液压胀，在第二步中，采用机械胀或者液压胀。作为优选，在第一步中，换热管与管板液压胀包括以下步骤: a.胀接前准备工作: 检查液压胀接设备各系统是否处于正常状态； 胀接前对换热管的要求:选用胀接换热管的硬度低于管板硬度HB20-30 ； 胀接前对管板的要求:管板的管孔粗糙度应不低于Ral2.5 μ m ; 换热管与管板采用液压胀接，属于强度胀接方式； b.胀接后的检查:胀接后逐孔检查扩径量，对于不足胀管率下限的换热管进行补胀； 作为优选，换热管与管板采用液压胀接形式时:胀接压力值在150-290 Mpa，保压> 5秒_8秒。作为优选，换热管与管板采用液压胀接形式时:在液压胀杆芯轴两端设置“O”型环密封圈以密封胀管介质，“O”形密封圈的外径与换热管内径相对应。作为优选，在第二步中，换热管与防冲套管的胀接包括以下步骤: a.待换热管与管板胀接合格后，将防冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热管与管板及防冲套管胀接方法，其特征在于：包括换热管与管板的胀接和换热管与防冲套管的胀接：第一步：换热管与管板的胀接，与防冲套管贴合区域内的换热管不胀接，胀接长度L3=换热管长度L1?防冲套管长度L2；第二步：当换热管与管板胀接后，换热管与防冲套管胀接，胀接长度为L2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟力，高洁，张涛，吴勇，薛燕辉，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：