双管板换热器强度胀接技术

机械深孔强度胀接技术是双管板换热器制造的重点和难点工艺。本文结合某公司多年来生产双管板换热器的经验，以尾气换热器为例，详细介绍了实施该工艺的方案。     

换热器管子与管板液压胀接连接的管槽尺寸

采用有限元法，建立二维轴对称模型，模拟了不同胀槽尺寸结构的液压胀接过程，得到了换热器管子与管板连接接头的残余应力和残余变形。以接头平均残余接触压力为评价连接强度的指标，分析了管孔槽宽度、深度、位置和间距等几何尺寸对连接强度的影响，给出了推荐采用的理想管孔槽结构，为工程设计和制造规范的修订提供了参考依据。     

换热器管板胀接变形的原因分析及建议

本文针对材料为0Cr18Ni9Ti的换热管与材料为16Mn的管板强度胀接时管板产生较大的翘曲变形和椭圆度,分析了产生的原因,并提出了避免管板产生较大变形的建议。     

换热器管板胀接槽的加工

介绍换热器的铝管与合金结构钢的管板胀接结构,并介绍加工管板孔槽的工艺装备。     

换热管与管板液压胀接技术进展

换热管与管板接头是换热器中最容易发生失效的地方。换热管与管板连接接头的可靠性一直是管壳式换热器设计中受到重点关注的问题。目前常用的液压胀接技术是管壳式换热器换热管与管板连接技术的发展方向之一。换热管与管板接头胀接的研究主要从理论分析、有限元分析和试验研究三个方面进行。其理论分析的模型主要有换热管是单管,管板是无限平板模型和单管套筒模型。有限元分析模型主要有平面应力模型或平面应变模型、2D轴对称模型和3D模型。实验研究包括拉脱实验(压脱试验)、密封实验、应力腐蚀试验、X光衍射试验和应变测量等。通过这些试验来分析不同结构参数下胀接接头的连接强度和密封性能和胀后残余应力,并与理论分析的结果进行比较研究。     

管槽结构尺寸对换热器管子与管板胀接性能影响的试验研究

本文着重对换热器管子与管板胀接接头的结构和强度进行了试验研究,试验研究比较了机械和液压两种胀接方式对胀接性能的影响,分析比较了不同槽宽,槽位置,槽深度的单管模型拉脱力和泄漏情况,并将试验结果与理论计算和有限元数值计算结果进行比较,并得出了结论,为实际工程设计,制造规范的修订提供更加详尽的参考数据。     

换热器的液压胀管研究（一）—胀接压力的确定

本文用弹塑性理论对换热器液压胀管压力进行分析,导出了液压胀接后残余接触压力与胀接压力成正比的关系。提出了换热器液压胀接时胀接压力的选择方法。     

换热管与管板胀接顺序对换热器胀接质量的影响

为研究换热管与管板胀接顺序对换热器胀接质量的影响.采用胀接参数化模拟研究方法对液压胀接进行可靠性研究,建立换热管-管板胀接的弹塑性参数化几何模型,对换热管-管板不同的胀接顺序进行研究,得到换热管残余等效应力、残余接触面应力大小及分布规律.研究表明保压阶段胀接顺序为外-中-内的等效应力最小;完全卸载后,胀接顺序为外-中-内的残余等效应力最小,残余接触面应力最大;胀接顺序为外-中-内时的胀接质量最好;胀接顺序不同时,同一结点处胀接压力卸载以后,对相邻换热管的紧密性和拉脱强度影响较大,距离管板越近,残余等效应力越大.研究结果为换热器最佳胀接性能优化及胀接质量的提高提供依据.     

双管板换热器的制造要点

根据双管板换热器的特殊结构,介绍了用模拟管板进行胀接工艺评定的方法以及管板加工、强度胀接、管板组装、压力试验等方面的制造要点,确定了影响双管板强度胀接致密性的关键因素在于管板管孔、胀槽的同心度和槽的粗糙度以及合适的胀接参数。     

双相不锈钢S32750双管板换热器的胀接工艺

双相不锈钢S32750强度及硬度高,以S32750为换热管的双管板换热器胀接困难。将内管板材质由原设计的16Mn,Ⅲ级锻件改为20Mn Mo Nb,Ⅲ级锻件,将管板孔槽由原设计的3-6-3结构改为8-8-8结构,采用液压胀,解决了S32750高强钢胀接难题。     

基于ANSYS的双管板换热器管板厚度设计探讨

由于双管板换热器管板结构的多样性,其管板厚度设计方法目前国内没有标准可依。针对某U型管及固定管壳式换热器双管板结构,根据SW6软件相应模块进行管板厚度近似计算,在此基础上采用ANSYS软件对管板结构进行热应力分析和优化设计,进一步讨论了聚液壳结构的影响。分析结果表明,双管板换热器管板厚度采用SW6软件近似计算是安全的,但结果过于保守。有限元优化设计有效地降低了管板厚度,为双管板换热器管板设计提供了有效手段。     

波纹管换热器管板强度计算方法

在波纹管换热器管板的设计中,一般都是将波纹管简化为相应规格的光管来进行设计计算的。然而波纹管不同于光管,波纹管的轴向刚度比光管的轴向刚度小得多,造成其对管板的支撑与光管有明显不同,最终波纹管换热器管板的设计计算结果存在着很大的不确定性。本文通过等刚度当量折算,获得将波纹管转化为虚拟直管的方法,最终将虚拟直管的几何参数输入到过程设备设计计算软件SW6-1998中进行管板的强度计算,较好地奠定了一套针对波纹管换热器管板强度计算的工程方法。     

管壳式换热器换热管与管板胀管率的确定

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。     

管子－管板液压胀接管内缺陷的产生机理及防止

全深度液压胀接技术是核电机组蒸汽发生器及其他换热器管子－管板接头普遍采用的制造工艺。液压胀接具有操作简单、胀后变形均匀、壁厚减薄率低、残余应力小等优点,但也会产生管内划伤、胀接长度超差等管内缺陷,薄壁管厚管板胀接时胀接过渡区的管子内部缺陷产生的几率更高。对液压胀接时管子长度缩短量、壁厚减薄率进行了理论计算和测量,对过渡区胀接芯轴和管子受力进行分析,表明过渡区管子内部缺陷是由于管子长度缩短效应及管子受力共同作用产生的,胀接区的划痕缺陷主要是由于芯轴损伤及金属颗粒残留引起的,未胀区胀接长度超差主要是由于芯轴设定失误引起的。通过改进胀接芯轴密封形式和限位止环的设计,证明采用芯轴保护套及非膨胀式的限位止环等工艺措施能够有效避免管内缺陷的发生。     

换热器管子-管板焊缝的射线检测

介绍了在换热器制造过程中，应用射线检测技术，对管子与管板连接焊缝进行检测，控制管子与管板连接焊缝的质量，降低管口泄漏率，进而提高换热器总体质量。阐述了管子-管板焊缝检测中存在的问题，提出了解决的方法和改进措施以及有关部门制定相关标准和规范的必要性。     

换热器管子与管板液压胀合有限元ANSYS分析研究

液压胀合技术是七十年代后期由西德的Krips等人首先发展起来的。但要确定不同管子与管板的胀合压力却是胀合 质量好坏的关键,本文利用有限元ANSYS来确定不同管子与管板的胀接压力,是开发高效率高质量的连接技术的一个大有 作为的发展方向。     

非对称管壳式换热器的三维有限元结构分析

为研究非对称管壳式换热器的结构受力情况，建立了其合理的三维有限元模型。先分析了结构部分的温度场，发现其各个部分存在较大的温度差，可能产生较高的温差应力；再补充其它载荷边界条件进行计算，得到结构的位移和应力。总结了结构主要部位的受力特点和规律，对其进行了强度校核，发现结果同对称换热器结构的受力有相似之处，同时还对未来的结构改进提出意见。     

换热器管子与管板的焊接与检验的国外工程标准简介(一)

以南京巴斯夫项目(IPS)和漕泾巴斯夫项目(IIP)在设计,制造,检验数百台换热器经验的基础上,介绍德国巴斯夫公司换热器的管与管板焊接、检验与验收规范(WN75-100标准),该规范在换热器的级别分类、管与管板的工艺评定试验与检验、焊工及焊接操作工技能评定、管与管板的检验与试验等方面的详细要求。     

管子管板重叠胀接工艺试验

某新型换热器管子管板的连接形式为液压＋机械重叠胀接,通过工艺试验分析了该种结构胀接接头的连接强度、密封性、管子变形等性能特点,并分析了该种胀接形式的可靠性。