浙江佛山市利亞羅基管業有限公司介紹了該公司生產的不銹鋼U型管換熱器的設計制造過程，著重闡述了材料的檢驗驗收、封頭和筒體的成型、設備法蘭的設計。 堆焊、管板機加工、不銹鋼U型換熱管彎管、換熱管與管板連接等關鍵設備設計制造工序。

一、簡介

反應產物-原料換熱器（E-101C）是佛山市利亞羅基管業有限公司石腦油加氫裝置爐前換熱過程節能改造項目的重要設備。換熱器結構采用不銹鋼U型管式換熱器。

一、設備主要參數

反應產物-原料換熱器的設計依據為TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監督規程》，主要規范為GB 150-2011和GB 151-1999。 主要設計參數見表。

2、設備結構型式

不銹鋼換熱器是典型的不銹鋼U型換熱器。 前端管箱類似于殼式結構，由封頭、筒體、設備法蘭和連接管組成； 管束結構為U型管束。 設備凈重24.76噸不銹鋼換熱管晶粒度要求，全長，內徑Φ。 換熱器的殼體和封頭采用+(H)不銹鋼-鉻-鉬鋼復合板，圖紙要求公稱厚度為3+32mm。 設備法蘭材質為（H）Ⅳ級鍛件，堆焊要求E309L+E347。 管板材質為Ⅳ級鍛件，換熱管規格為Φ19×2，材質為.

三、設備技術特點

換熱器具有工作溫度高、接近氫氣、處于硫化氫腐蝕環境等特點，因此對材料的化學成分和機械性能提出了更高的要求，在制造過程中檢驗項目較多，最的指標高于標準要求。 裝備制造的要點是：材料的檢驗和驗收； 頭部和氣缸的成型； 設備法蘭堆焊； 管板加工； U型換熱管折彎； 換熱管與管板連接。

二、材料要求及驗收

一、對基材的要求

(H)鋼板和(H)鍛材的化學成分和力學性能除符合GB 713-2008和NB/T 47008-2010的規定外，還應符合下列規定。

冶煉方法：基本上是細晶鎮靜鋼，采用堿性電爐冶煉、真空脫氣（VCD）或堿性電爐和堿性平爐初煉、精煉爐精煉、真空脫氣等工藝生產。

交貨狀態：鋼板以正火（允許加速冷卻）+回火狀態交貨。 化學成分：應符合表2的規定。

機械性能：焊后模擬熱處理分為最大焊后模擬熱處理（Max.PWHT）和最小焊后模擬熱處理（Min.PWHT）兩種情況。 最大PWHT：675±10℃×9h； 最小焊后熱處理：675±10℃×3h。 晶粒度（Max.PWHT）：晶粒度不低于5級。

非金屬夾雜物（Max.PWHT）：鍛件中A、B、C、D類夾雜物不得大于1.5級，A+C、B+D均不得大于2.0級， A、B、C、D 類總和不大于 4.0 級。 鍛件的鍛造比應大于3.5。

對鋼板逐一進行100%超聲波檢測，檢測標準按JB/T 4730.3-2005，質量等級為I級。鍛件按JB/T 4730.3進行超聲波檢測-2005年，由缺陷引起的底波減少，單缺陷和密集缺陷均為II級，合格。 不允許有裂紋和白點。

2、復合板

復合板應符合NB/T 47002.1中B1級的要求。 復合鋼板基層與復合層的界面應采用冶金結合。 復合鋼板生產所用的坯料，無論是基層還是復合層，都應是整板，不得拼接。 奧氏體不銹鋼復合層表面應進行酸洗和鈍化處理。 復合板接口的粘接狀態要求。 復合鋼板界面接頭超聲波探傷應在熱處理平整后進行，并在綜合范圍內逐一進行，探頭重疊不小于15%。

三、對鍛件的要求

管板用Ⅳ級鍛件應符合NB/T 47010《壓力設備用不銹鋼鍛件》的要求。 晶間腐蝕傾向試驗按GB/T 4334-2008《金屬及合金腐蝕不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》進行。

4、對換熱管的要求

換熱管應符合GB 13296-2007中高精度冷拔管的要求，不允許拼接。 換熱管應逐條進行水壓試驗，水壓試驗壓力為9MPa。 換熱管逐一進行渦流探傷，并進行壓扁和擴口試驗。 換熱管應按GB/T 4334-2008《金屬及合金腐蝕不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》中方法E進行晶間腐蝕傾向試驗。 換熱管的訂貨應符合NB/T 47019-2011《鍋爐換熱器用管訂貨技術條件》。

三、主要制造點

1.頭部

換熱器封頭型式：公稱厚度：δ=3+22mm。 根據設計要求，整板熱壓成型。 機頭沖壓是拉深工藝，金屬材料會產生復雜的變形，導致局部減薄較大。 為保證壁厚符合設計要求，進料厚度δ=3+36mm，展開尺寸為Φ。 封頭熱壓后，為恢復母材性能，需對封頭進行正火+回火熱處理，封頭熱成型不能代替正火熱處理。 其中，正火處理應適當加快冷卻速度，細化晶粒，保證較高的沖擊韌性，滿足圖紙技術要求。 加熱時有儀表曲線記錄，控制加熱爐內磷、硫含量。正火熱處理工藝：熱處理保溫溫度910-930℃，升溫速度55-170℃/h，保溫45分鐘，冷卻到環境溫度

2.氣缸

氣缸分為 3 個部分。 筒體的生產工藝流程為：下料——刨削——滾壓——裝配——焊接——單斷面圓校正——探傷——筒體與筒體、筒體與法蘭環縫裝配——焊接——探傷——開孔和孔的焊接連接管D型接頭——D型接頭通過試驗。

筒體質量控制要求：層間錯位≤1mm； 棱角≤5mm； 兩端周長3990+5mm； 圓度≤5mm。

殼、封頭用復合鋼板的A、B型焊接接頭應先焊基層，再焊復合層。 從熔覆層一側焊接基層時，應嚴防熔覆金屬滲入基層焊縫。 特別是縱向接縫兩端附近的多層焊縫（T形焊縫）必須在環向底焊縫焊完后進行焊接。 復合鋼連接管與設備外殼焊接時，連接管端部應與外殼復合板接口齊平。 應先焊基層，再焊過渡層和熔覆層。

3、管板

換熱器管板材質為Ⅳ級鍛件不銹鋼換熱管晶粒度要求，管板主要技術要求：管板鉆孔應從管箱側面開始。 鉆完后100%檢查最后鉆邊（鉆出）的孔橋寬度，100%孔橋寬度不得小于4.6mm； 縱向條紋是允許的。 管板要求的精度比較高，厚度也比較厚。 管板經數控鉆床加工劃線、鉆導孔，用于搖臂鉆孔。 管板加工的工藝流程為：車削——劃線——滾壓——鉆孔、倒角、攻絲——銑隔槽。

4.不銹鋼U型管

不銹鋼U型管折彎的具體步驟如下：冷彎。 彎管段圓度偏差不大于1.9mm； 不銹鋼U型管在折彎過程中圓度不難控制，但由于回彈，折彎后的實際彎曲半徑往往會增大，使管子不易磨損甚至無法磨損。 穿管。 因此，應掌握反彈規律，嚴格控制反彈。 制作彎管模具時，應做得小一些，使彎管后的尺寸符合圖紙要求。

彎管段和至少300mm的直邊段進行固溶處理，固溶溫度為1050-1100℃； 彎管段和300mm直邊段進行淬火處理，硬度HRC不大于22； 單管水壓試驗應逐條進行。 P=9MPa，保壓時間不小于15秒； 靠近管板中心的3排換熱管按JB/T4730進行100%PT，Ⅰ級合格。

四。 結論

我公司嚴格按照工藝方案進行施工，順利完成了設備的制造。 浙江佛山市利亞羅基管業有限公司推出了一款不銹鋼復合板-不銹鋼換熱管的U型換熱器。 其他同類設備的制造也可參照執行。