不锈钢焊接管用于换热器列管制造的可行性研究报告

 奥氏体不锈钢焊接管用于非直接火换热器列管的制作，国外开展研究较早，采用薄型钢带卷制成型熔焊工艺制造的奥氏体不锈钢焊管多年前早已用于非直接换热器，在美国、日本、英国、德国等国家的有关标准中都已列入，如美国的ASME (92版)、日本的JIS B-8270标准等.在近年来我国引进的石油化工生产装置中，也有采用焊接管制造的奥氏体不锈钢换热器设备。鉴于目前我国不锈钢焊接管生产技术已达到一定水平，和压力容器换热设备技术发展需要，化工部于92年就制订了化工装置用不锈钢焊管的设计规定和技术要求。全国压力容器标准化技术委员会在组织专家对有关焊管生产单位生产状况评审基础上。对原GB 151-89《钢制管壳式换热器》进行了修改，于95年月11月出了第二号修改通知单.增加了“符合一定要求的奥氏体不锈钢焊管可用于换热器制造”条款，从标准规范上给予了明确规定。同时，近年来广东、浙江、江苏等地的一些单位.也从国外引进建造了焊接管的生产装置。这类生产装置一般都为自动生产流水线.它包括板材下料分切、带材成狱、熔焊焊接、内外表面处理、固溶化处理、在线检测(包括外形尺寸测量、内部缺陷无损探伤等)、水压试验及计算饥数据处理系统等，能有效保证焊接管的制造质量，即使不可预计因素造成的个别缺陷。也能及时通过在线检测装置和计算机处理装置将其剔出，从而保障合格产品的可靠性。

  不锈钢焊管是由板材卷制自动成型焊接生产，对较薄厚度的管子制作也能完全适应，故从不锈钢材料资源利用角度来讲，在生产工况条件允许情况下，不需要较厚壁厚管子的场合，若采用有缝管就可相应节约原材料消耗，并且由于焊管是山板材卷制。板材的轧制可保证很高的平整度、均匀度，使得到的焊接管质最较容易保证。同时，对冶金制造行业来讲，有缝管生产线较之无缝管生产更有利于提高生产效率，降低制造成本，发展前景广阔。另外从传热效果来分析，我们知道:换热器的热交换，主要是由管内外介质的不同温度，通过流体与管壁的对流传热和管壁的热传导进行，欲提高设备的传热效率，传热系数的提高是一个很重要的方面。而传热系数是由管子内外两种流体的传热膜系数和管壁的导热效果决定(假定不考虑污垢热阻)，传热膜系数与流体物理性质、流体的流动状态、传热形式有关，管壁的导热效果决定于管壁厚度和管子材料的导热系数，在流体性能状况和管子材料已定的情况下，当然管壁越厚，传热越差。

 不过，对较薄壁厚的管材制作换热器时，如列管厚度小于1.2mm,则其同管板的连接工艺要求较特殊。采用焊接方法时相应焊接参数要经过严格的焊接工艺评定，以保证焊接质量。若采用胀接方法，也涉及由于厚度薄，相应材料的弹性补偿从就较小，也需经过一定的试验研究.探索合适的胀接工艺。由于采用焊接不锈钢管用于换热器列管制作，在满足结构强度和耐腐蚀性能的前提下，可较无缝钢管节约钢材，降低制造费用，减少支出，对于广大用户来说无疑是颇受欢迎和钟爱的.但是，由于这项技术在我国的实际发展还处于起步阶段，人们在思想认识和应用过程中对其还不十分了解.不少单位虽有意想采用该技术方法，却因存在某些疑虑，至目前还未正式将焊接不锈钢管用于换热器制作。

 浙江至德钢业有限公司在经过一段时期的调研分析基础上，事先制定了详细的试验方案和措施，于96年采用焊接奥氏体不锈钢管制造了一台换热器，口前已投入到工业装置进行试用，期间为掌握其实际适用情况，还定期分析记录相应工况条件和设各参数，以便积累经验。基于焊接不锈钢管有着与无缝钢管不同性质的特点，相信，随着换热设备设计制造技术的不断发展及GB151-89《钢制管壳式换热器》修改通知的贯彻和人们认识水平的变化.不锈钢焊管在换热器制造领域的应用会得到进一步扩大。