文 献 综 述

引言

管壳式换热器是化工企业常用的设备之一，是目前应用最广泛的一种换热器。一般的管壳式换热器是在圆筒形壳体中放置由许多管子组成的管束，管子的轴线与壳体的轴线平行，管子两端固定在管板上。在制造和使用过程中, 管壳式换热器的管板和管子连接处的强度是一项重要的质量控制指标，一旦发生断裂或脱落，不仅会影响企业的正常生产运行，造成财产损失，而且会危及人的生命安全。目前，管子与管板连接常采用胀接、焊接以及胀焊并用三种方式。

换热管与管板的连接方式

1 胀接

胀接一般利用胀管器进行机械滚胀，胀管器是在构架上嵌入了三个小直径的滚子，中间有一锥形心轴，利用风动或电动使心轴旋转并挤入管内迫使管子扩张产生塑性变形而与管板贴合。当管孔采用光孔时管端伸出2~3 mm。当抗拉脱与密封要求较高时，管孔中开环形小槽。一般槽深0.4~0.5 mm，管子材料被胀挤进槽内，能更好地防止介质外泄。一般管板厚度小于30 mm时槽数为1，管板厚度大于30 mm时槽数为2，结构见图1。为提高胀管的质量，管端材料的硬度值一般应比管板低，通常需管头局部退火，但有应力腐蚀时不采用此法来降低换热管的硬度。胀接连接时，管端应除锈至呈金属光泽，其除锈长度不应小于2倍的管板厚度。胀接长度不得伸出管板背面(壳程侧)。换热管的胀接部分与非胀接部分要圆滑过渡，不得有急剧的棱角。胀接结构比较简单，便于更换与修补，但不宜在高温下工作，一般在压力不大于4 MPa，温度不超过300 ℃，且在使用中无温度剧变，不存在间隙腐蚀，基本无震动的条件下应用胀接方式。外径小于14 mm的换热管与管板连接也不宜采用胀接。

2 焊接

焊接是通过加热或加压并且用(或不用) 填充材料使焊件形成原子间结合的一种连接方法。加工方便，连接强度好，在高温高压时也能保证连接处的紧密性与抗拉脱能力。管子焊接处如有渗漏可以补焊或拆卸更换。一般采用2#215;45#176;坡口，0.2 mm间隙。常用的焊接接头处形式见图2。压力容器制造厂一般在管子与薄管板的固定情况下多采用焊接方法。用于焊接连接时，换热管管端除锈长度不应小于管径，且不小于25 mm。焊接连接时焊渣及凸出于换热管内壁的焊瘤均应清除。由于连接处焊接后管板与管子中存在残余热应力与应力集中,在运行中可能引起应力腐蚀与疲劳破坏。