[发明专利]大直径薄壁套筒的密集开孔方法及圆形防变形支撑

说明书

本发明公开了一种大直径薄壁套筒密集开孔方法，该方法包括以下步骤：步骤1，套筒下料时预留余量；步骤2，在筒身上划参考线和开孔线；步骤3，沿套筒轴线方向开孔，和/或沿套筒圆周方向开孔；步骤4，按照参考线和开孔线，加工开孔直径。根据套筒开孔变形趋势，设计防变形支承结构、防变形支承装配位置和防变形支承安装方法，能有效控制大直径薄壁套筒密集开孔后的变形，保证开孔直径和套筒圆度公差，实现套筒开孔时的变形控制。

技术领域

本发明涉及一种大型石油、化工、核电等领域，大直径薄壁套筒的密集开孔方法，特别是管壳式换热器大直径薄壁套筒的密集开孔方法。

背景技术

核电蒸汽发生器承压壳体内部设置有大直径薄壁套筒，套筒上开有筛孔状密集孔，用于焊接支承销钉调节与承压壳体的同轴。套筒内部还要安装多件筛孔状支承板，用于支承固定传热管。

核电蒸汽发生器结构尺寸较大，套筒的直径也很大，直径通常大于3m。因为套筒只是分隔换热器的内部流体，属于结构件，无特殊的强度要求，因此套筒壁厚较薄，通常小于等于10mm，套筒的圆度不大于10mm。

核电蒸汽发生器的薄壁套筒上开有密集的圆孔，孔数不少于120个，孔径约Φ270mm，孔径偏差±1mm，位置度偏差±3mm，用于装配支承销钉，将套筒与承压壳体顶紧和固定。又因为套筒内部需要安装多件传热管支承板，为了保证支承板安装固定的牢靠，支承板外径与套筒内径配合间隙很小，仅有10mm左右。

上述要求，使得套筒的圆度、开孔直径必须严格控制，进而保证套筒安装精度、保证传热管束安装精度。设计一种能有效控制套筒开孔直径和套筒圆度的大直径薄壁套筒的密集开孔方法十分必要。

发明内容

为了满足上述要求，本发明人进行了锐意研究，设计出一种大直径薄壁套筒的密集开孔方法，特别是管壳换热器大直径薄壁套筒的密集开孔方法，该方法主要包括预留孔开孔直径余量，沿套筒轴线、圆周方向开孔，间隔开孔和冷加工方法。同时，根据套筒开孔变形趋势，设计圆形防变形支承，实现套筒开孔时的变形控制，其从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

本发明第一方面，提供一种大直径薄壁套筒的密集开孔方法，该方法主要包括以下步骤：

步骤1，套筒下料时预留长度余量；

步骤2在筒身上划参考线和开孔线；

步骤3，沿套筒轴线方向开孔，和/或沿套筒圆周方向开孔；

步骤4，按照参考线和开孔线，加工开孔直径。

其中，步骤1中，依据套筒的直径和壁厚，开孔的直径和数量预留套筒板材长度余量。

其中，步骤2中，参考线比开孔直径大1～20mm，开孔线直径和开孔直径一样。

其中，步骤3中，沿套筒轴线方向，由中间向两端进行开孔；

和/或沿套筒圆周方向，以180°对称的方式开孔；

其中，所述开孔方式为气割，优选为数控气割。

其中，步骤4中，所述加工优选为冷加工方法。

本发明第二方面，还提供了一种大直径薄壁套筒密集开孔防变形的圆形防变形支承，将圆形防变形支承放入套筒内可以起到支撑的作用，防止在开孔的过程中筒体的圆度发生形变。

其中，所述的圆形防变形支承应用在如上述的大直径薄壁套筒密集开孔方法之中，该圆形防变形支承包括左圆形防变形支承半环2、右圆形防变形支承半环3和挡板5。

其中，所述左圆形防变形支承半环2和右圆形防变形支承半环3的一端为活动连接，所述活动连接优选为通过销轴4进行铰链连接。