[发明专利]一种提高封闭壳体内换热管与管板深孔焊质量的装配方法

说明书

本发明公开了一种提高封闭壳体内换热管与管板深孔焊质量的装配方法，其主要手段是，在壳程筒体上预留有一个接管管座暂不装焊，当穿换热管以及对换热管与管板进行封口焊时，工作人员可以由预留的未焊接的接管管座进入壳程筒体内，配合操作，即可以对整个换热管与管板的装配、封口焊成型质量进行实时配合及观察。

技术领域

本发明涉及压力容器制造领域，尤其涉及换热器制造领域。

背景技术

我公司承制的某项目换热器，其换热管与管板的连接结构为深孔焊结构（见附图1），要求正面焊接后焊缝背面成型稍有凸起，且焊缝成型圆滑，不允许有缺陷。该结构是保证换热管与管板装配精度的关键，同时该封口焊（也即上述的深孔焊）的难度也非常大，焊接过程中极易造成焊穿、未熔透、背面成型不满足要求的情况。

该换热器管束组件结构见附图2，在换热管与管板装配时，壳程筒体已与两侧管板焊接成组件，形成一个相对密闭的腔体。壳程筒体上没有设置人孔，且管座内径小，人无法进入筒体内部，因此只能从管板外侧对换热管与管板进行装配、焊接，且无法观察到换热管与管板焊接后焊缝背面成形情况，增加了装配和焊接难度。国内同行在制造此类产品时，将终接焊缝侧管板与壳程筒体拉开大约500mm距离（留出此间隙便于人进入壳体内部装配换热管与管板，同时配合封口焊背面焊缝的焊接和返修），待管板与换热管全部焊接并检查合格后，再将管板与壳程筒体合拢。但该方法在实现过程存在以下不足：

（1）在终接环缝合拢过程中换热管要穿过支撑板管孔，换热管与支撑板之间存在相对运动，由于加工精度及装配误差以及换热管自身重量等原因，这个过程中会对换热管表面造成一定划伤。

（2）由于合拢过程需要所有换热管（数千根，约80吨）同时穿过已固定在筒体内部的支撑板及右侧管板，对支撑板的加工精度，装配精度要求极高，另外换热管在自重的作用下也会产生一定挠度，因此在合拢过程中换热管极容易卡死在壳体内，支撑板也容易被拉变形和错位，因此该方案存在极大风险，一旦出现这种情况则产品无法继续进行生产制造，只能报废处理。

（3）合拢后左侧管板与中心管环缝、壳程筒体与左侧管板终接环缝只能单面焊接，焊缝背面成型难以保证，同时焊缝只能进行超声波和磁粉探伤，无法实现射线探伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种新的装配方法，以替代上述方法，避免上述问题的发生。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供了一种提高封闭壳体内换热管与管板深孔焊质量的装配方法，包括以下步骤：

S1、将其中一侧的管板与壳程筒体对接，然后装焊该管板与壳程筒体的环缝；其中，壳程筒体上预留有一个接管管座暂不装焊，以便工作人员进出壳程筒体；

S2、装焊壳程筒体内中心管与上述管板的环缝；

S3、穿工艺管，并对应工艺管调整并确定壳程筒体内支撑板的位置，之后固定支撑板；

S4、试装另一个管板，将上述工艺管穿出该管板后，用拉筋板固定连接该管板与壳程筒体，之后取出工艺管；

S5、装焊步骤S4中的管板与壳程筒体的环缝；

S6、装焊壳程筒体内中心管与步骤S4中管板的环缝；

S7、从下往上逐层穿换热管，之后从管板外侧逐层对换热管与管板进行封口焊；

S8、待所有换热管的封口焊焊接完成后进行焊缝探伤；

S9、探伤合格后，装焊S1步骤中未焊接的接管管座；

其中，在步骤S5-S8的任意一步中，工作人员可由预留的未焊接的接管管座进入壳程筒体内，配合操作。