专利名称：油浆蒸汽发生器换热器管束及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种油浆蒸汽发生器换热器管束及其生产方法，属于化工设备技术领域。
背景技术：
油浆蒸汽发生器换热器是石油炼化企业催化裂化装置中的关键设备之一。传统的油浆蒸汽发生器换热器是根据GB151标准设计制造的，由于GB151标准中对于管板的剖口及与换热管连接形式规定较为笼统，适用范围广，对于中压高温且管壳程温差较大的油浆蒸汽发生器的管束没有规定特殊的要求。此类设备在投入使用后，在一年之内，有的仅三个月左右就发生管板开裂，裂纹成放射状、无规则，导致管壳程串通，蒸汽和油互相混入。管束 开裂主要是因为管束在使用过程中存在着焊接应力与温差应力，当焊接应力与温差应力叠加超过了管束材质的许用应力时，就会造成管束开裂。管束从最初的微裂纹开始，逐步扩大，直至穿透性开裂。虽经抽出管束对开裂进行补焊试压，但裂纹无法根除，补焊只能将表面堵死，内部裂纹仍存在。在投入运行后很短时间又再次裂开，同时会有新的裂纹产生。几次补焊后管束只能报废，造成生产停滞，影响到了企业的正常运转，对企业造成较大的经济损失。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种油浆蒸汽发生器换热器管束
及其生产方法，提高了换热管和管板的焊接质量和连接强度，又有效的减少了焊接部位的
焊接应力，极大的提高了焊接部位的抗疲劳强度和抗热应力能力，可以防止管束开裂，提高
管束使用寿命，使油浆蒸汽发生器换热器安全连续运行，降低维修次数，最终提高生产效.、/■
Mo按照本发明提供的技术方案，所述油浆蒸汽发生器换热器管束，包括管板和换热管，其特征是所述管板内设有贯通的管孔，管板端部设有球形剖口 ；所述换热管安装在管孔中，换热管与管板在球形剖口处焊接连接。所述球形剖口弧面所在圆的直径小于等于换热管壁厚，大于换热管壁厚的O. 7倍。所述的油浆蒸汽发生器换热器管束的生产方法，包括以下步骤
a.预加热焊接连接前对管板和换热管进行预加热，使管板和换热管温度达到150^200 0C ；
b.自动焊接预热完成后对管板和换热管进行自动焊接，焊接时采用低速多道连续焊，焊接温度为15(T200°C ；
c.第一次保温对焊接完成后形成的管束加热升温到660±10°C，升温速度为20^500C /h，然后保温2 4小时；
d.第一次降温管束保温完成后降温到400±10°C，降温速度为2(T50°C/h ；e.第二次保温管束降温完成后再次升温至660°C±10°C，升温速度为2(T50°C/h，然后保温2 4小时；
f.第二次保温管束保温完成后再次降温到400±10°C，降温速度为20°C 40°C/h ；
g.自然冷却管束再次降温完成后自然冷却至室温。本发明与已有技术相比具有以下优点本发明结构简单、紧凑，合理；有效的减少了焊接部位的焊接应力；极大的提高了焊接部位的抗疲劳强度和抗热应力能力；提高了管束使用寿命，使油浆蒸汽发生器换热器安全连续运行；降低维修次数，最终提高生产效益。
图I为管板结构示意图。
图2为本发明结构示意图。附图标记说明1-管板、2-换热管、3-球形剖口、4-管孔。
具体实施例方式下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述
如图f 2所示，本发明主要包括管板I和换热管2。所述管板I内设有贯通的管孔4，管板I端部设有球形剖口 3。所述换热管2安装在管孔4中，换热管2与管板I在球形剖口3处焊接连接。所述球形剖口 3弧面所在圆的直径小于等于换热管2壁厚，大于换热管2壁厚的O. 7 倍。实施例一焊接管板直径为1600mm ;焊接换热管直径为32mm,换热管壁厚为3mm ；球形剖口弧面所在圆的直径为2. 5mm。a.预加热焊接连接前对管板和换热管进行预加热，使管板和换热管温度达到180。。。b.自动焊接预加热完成后对管板和换热管进行自动焊接，焊接时采用低速多道连续焊，焊接温度为180°C。所用的焊条为常规焊条。c.第一次保温焊接完成后对管束加热升温到650°C，然后保温3小时，升温速度为 40 0C /h。d.第一次降温管束保温完成后降温到410°C，降温速度为40°C /h。e.第二次保温管束降温完成后再次升温至650°C，然后保温3小时，升温速度为40 0C /h。f.第二次保温管束保温完成后再次降温到410°C，降温速度为40°C /h。g.自然冷却管束再次降温完成后自然冷却至室温。实施例二 焊接管板直径为1500mm ;焊接换热管直径为32mm,换热管壁厚为3mm ；球形剖口弧面所在圆的直径为2. 8mm。a.预加热焊接连接前对管板和换热管进行预加热，使管板和换热管温度达到160。。。b.自动焊接预加热完成后对管板和换热管进行自动焊接，焊接时采用低速多道连续焊，焊接温度为160°C。
c.第一次保温焊接完成后对管束加热升温到660°C，然后保温2小时，升温速度为 30 0C /h。d.第一次降温管束保温完成后降温到420°C，降温速度为30°C /h。e.第二次保温管束降温完成后再次升温至660°C，然后保温2小时，升温速度为30 0C /h。f.第二次保温管束保温完成后再次降温到420°C，降温速度为30°C /h。g.自然冷却管束再次降温完成后自然冷却至室温。本发明既提高了换热管2和管板I的焊接质量和连接强度，又有效的减少了焊接部位的焊后应力，极大的提高了焊接部位的抗疲劳强度和抗热应力能力，可以防止管束开裂，提高管束使用寿命，使油浆蒸汽发生器换热器安全连续运行，降低维修次数，最终提高生产效益。·
权利要求
1.一种油浆蒸汽发生器换热器管束，包括管板(I)和换热管(2)，其特征是所述管板(I)内设有贯通的管孔(4)，管板(I)端部设有球形剖口(3);所述换热管(2)安装在管孔(4)中，换热管(2 )与管板(I)在球形剖口( 3 )处焊接连接。
2.如权利要求I所述的油浆蒸汽发生器换热器管束，其特征是所述球形剖口(3)弧面所在圆的直径小于等于换热管(2)壁厚，大于换热管(2)壁厚的O. 7倍。
3.—种如权利要求I所述的油浆蒸汽发生器换热器管束的生产方法，其特征是，包括以下步骤 a.预加热焊接连接前对管板(I)和换热管(2)进行预加热,使管板(I)和换热管(2)温度达到15(T200°C ； b.自动焊接预热完成后对管板(I)和换热管(2)进行自动焊接，焊接时采用低速多道连续焊，焊接温度为15(T20(TC ； c.第一次保温对焊接完成后形成的管束加热升温到660±10°C，升温速度为20^500C /h，然后保温2 4小时； d.第一次降温管束保温完成后降温到400±10°C，降温速度为2(T50°C/h ； e.第二次保温管束降温完成后再次升温至660°C±10°C，升温速度为2(T50°C/h，然后保温2 4小时；f.第二次保温管束保温完成后再次降温到400±10°C，降温速度为20°C 40°C/h ； g.自然冷却管束再次降温完成后自然冷却至室温。
全文摘要
本发明涉及一种油浆蒸汽发生器换热器管束及其生产方法，属于化工设备技术领域。其包括管板和换热管，所述管板内设有贯通的管孔，管板端部设有球形剖口。所述换热管安装在管孔中，换热管与管板在球形剖口处焊接连接。其生产方法包括以下步骤预加热，自动焊接，第一次保温，第一次降温，第二次保温，第二次降温，自然冷却。本发明结构简单、紧凑，合理；有效的减少了焊接部位的焊接应力；极大的提高了焊接部位的抗疲劳强度和抗热应力能力；提高了管束使用寿命，使油浆蒸汽发生器换热器安全连续运行；降低维修次数，最终提高生产效益。
文档编号F28F9/013GK102818469SQ20121034784
公开日2012年12月12日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者王凯, 叶世富, 韩兰生, 石伟, 章新安, 李太明, 闫涛, 余力, 秦彦晰, 郭海, 程建明, 龙秀兰, 居颖 申请人:无锡鼎邦换热设备有限公司