全焊接板式热交换器DB22／T 2669-2017.pdf

ICS 71.120.30 J 75 备案号：56373-2017 DB22 吉林省地方标准 DB22/T 26692017 全焊接板式热交换器 All welded plate heat exchanger 2017-06-12发布 2017-08-12实施吉林省质量技术监督局 发布 DB22/T 26692017 I 前 言 本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由吉林省工业与信息化厅提出并归口。本标准起草单位：国家热交换产品质量监督检验中心、四平市巨元瀚洋板式热交换器有限公司。本标准主要起草人：刘凯、孙成军、詹福才、王乃晶、徐红伟。DB22/T 26692017 1 全焊接板式热交换器 1 范围 本标准规定了全焊接板式热交换器的材料、设计、制造和检验。本标准适用于设计压力不大于4.0 MPa，设计温度不大于350 的全焊接板式热交换器。本标准不包含回转壳体结构的焊接式板式热交换器。对于其他类似结构产品可参照执行。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 699 优质碳素结构钢 GB 713 锅炉和压力容器用钢板 GB/T 1220 不锈钢棒 GB/T 2054 镍及镍合金板 GB/T 3077 合金结构钢 GB/T 3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB/T 3280 不锈钢冷轧钢板和钢带 GB 3531 低温压力容器用钢板 GB/T 13306 标牌 GB/T 14845 板式热交换器用钛板 GB 24511 承压设备用不锈钢钢板及钢带 NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件 NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 NB/T 47013.2 承压设备无损检测 第2部分:射线检测 NB/T 47013.5 承压设备无损检测 第5部分:渗透检测 NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定 NB/T 47015 压力容器焊接规程 JB/T 4711 压力容器涂覆与运输包装 ASME VIII.1 压力容器建造规则 ASME IX 焊接、钎焊和粘接评定 ASTM A240 压力容器用铬镍不锈钢板通用规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 DB22/T 26692017 2 热侧 heat side 热量的提供侧。3.2 冷侧 cold side 热量的接收侧。3.3 单板换热面积 plate area 单片板片的有效传热面积。3.4 热交换器换热面积 heat transfer area 单台产品的换热面积。3.5 流程 pass 介质向同一方向流动的一组流道。3.6 流道 channel 相邻板片组成的介质流动通道。3.7 当量直径 equivalent diameter 四倍的板间流通面积与湿润周边之比。3.8 板间距 plate gap 相邻两板片间的平均距离b，如图1所示。3.9 波纹深度 chevron depth 板片波纹成形深度h，如图1所示。图1 3.10 板片厚度 plate thickness 图样标注的板材标准规格厚度。3.11 工作压力 working pressure 在正常工作情况下，热交换器任何一侧可能出现的最高压力。3.12 设计压力 design pressure DB22/T 26692017 3 设定的热交换器两侧顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不得低于工作压力。3.13 设计温度 design temperature 热交换器在正常工作情况下，设定的元件金属温度(沿元件金属横截面的温度平均值)，设计温度和设计压力一起作为设计载荷条件。3.14 板束 plate pack 框架中所含全部板片的集合。4 结构形式 由板片、板片对、隔板、板束、立柱、盖板、支座、法兰、接管、密封垫及螺栓连接件等组成，如图2所示表示一个典型的全焊接板式热交换器的组成。DB22/T 26692017 4 图2 5 要求 5.1 材料 5.1.1 全焊接板式热交换器所用材料，应考虑热交换器的使用条件（如：设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的焊接性能、加工性能及经济合理性。5.1.2 全焊接板式热交换器主要零部件所用材料在无特殊要求的情况下应符合表 1 的规定。表1 序号 主要零部件名称 材料牌号（数字代号）执行标准 06Cr19Ni10 GB/T 3280 022Cr19Ni10 GB/T 3280 06Cr17Ni12Mo2 GB/T 3280 022Cr17Ni12Mo2 GB/T 3280 06Cr18Ni11Ti GB/T 3280 022Cr23Ni5Mo3N GB/T 3280 022Cr25Ni7Mo4N GB/T 3280 015Cr21Ni26Mo5Cu2 GB/T 3280 06Cr25Ni20 GB/T 3280 S31254 ASTM A240 904L ASTM A240 TA1-A GB/T 14845 1 板片（板材）N6 GB/T 2054 Q235-B GB/T 3274 Q245R GB 713 Q345R GB 713 16MnDR GB 3531 06Cr19Ni10 GB 24511 2 盖板 022Cr17Ni12Mo2 GB 24511 DB22/T 26692017 5 表1（续）序号 主要零部件名称 材料牌号（数字代号）执行标准 Q235-B GB/T 3274 Q245R GB 713 Q345R GB 713 16MnDR GB 3531 06Cr19Ni10 GB 24511 3 立柱 022Cr17Ni12Mo2 GB 24511 35 GB/T 699 45 GB/T 699 35CrMoA GB/T 3077 A2-70 GB/T 1220 4 螺栓 A4-70 GB/T 1220 20II NB/T 47008 16MnII NB/T 47008 16MnDII NB/T 47010 S30408 NB/T 47010 S30403 NB/T 47010 S32168 NB/T 47010 5 法兰 S31603 NB/T 47010 5.1.3 板片、盖板、立柱、螺栓、法兰、接管及焊接材料应具备材料质量证明书，无材料质量证明书或质量证明书内容不齐全、不准确的材料，必须按相应标准对每批材料进行化学成分分析和力学性能试验，符合要求后方可使用。5.1.4 选用新研制的材料或未列入本标准的材料时，应经国家认可的评审机构审查备案。5.2 设计 5.2.1 板片 5.2.1.1 板片设计不考虑腐蚀裕量。5.2.1.2 板片的厚度应不小于 0.7 mm。5.2.2 盖板 5.2.2.1 盖板的厚度应按照 ASME VIII.1 章节中 UG16、UG34、UG39、UG40 进行计算亦可采用其他方法进行计算。5.2.2.2 设计采用加强筋盖板时应征得需方同意。5.2.3 接口 5.2.3.1 接口应是法兰联接、螺纹联接或活接联接。5.2.3.2 对有合金衬里的接管，衬里的最小厚度不应小于板片厚度。5.2.3.3 法兰螺栓孔应跨中布置。DB22/T 26692017 6 5.2.4 起吊结构 全焊接板式热交换器应设有适当的起重吊耳或吊环结构。质量大于30 kg的盖板上应设置装配及检修用吊耳。5.2.5 排净要求 全焊接板式热交换器应设置排气和排净口；当无法正常排净时，应在设计图纸和使用说明书中注明排净方法。5.3 制造 5.3.1 板片 5.3.1.1 板片的减薄量应小于板片厚度的 20%。5.3.1.2 板片周边应清除冲切或切割毛刺，不应有损伤性变形。5.3.1.3 加工后板片表面有超过板片厚度负偏差的凹坑、划伤、压痕、等缺陷时应进行修磨,并应满足条款 5.3.1.1 的要求；板片表面不允许补焊。5.3.1.4 板片不允许有微裂纹。5.3.1.5 板片波纹深度偏差按照表 2 执行。表2 单板换热面积/m2 0.3 0.31.0 1.0 波纹深度偏差/mm 0.10 0.15 0.20 5.3.2 焊接 5.3.2.1 当施焊环境出现下列任一情况、且无有效防护措施时,应禁止施焊:a)相对湿度大于 90%；b)焊件温度低于 15。5.3.2.2 焊接工艺评定应符合下列要求：a)除激光焊外，受压元件的其它焊接方式的焊接工艺评定按照 NB/T 47014 和图样要求制定。焊接规范按照 NB/T 47015 执行；b)板片间激光焊的焊接工艺评定和焊接规范按照 ASME IX 和图样要求制定。5.3.2.3 焊接应符合下列要求：a)焊接接头形式除图样注明外，所有搭接或角接焊角高度均等于较薄件厚度；b)板片的组对错边量不得大于 0.5 mm，见图 3；图3 c)板片组对前，应清除板片表面的油污及杂质；d)板片组焊接前应消除板片之间的间隙；e)板片间的焊接可采用激光焊、氩气保护电弧焊或等离子弧焊等。对于上述焊接方法产生的缺陷，允许采用手工氩气保护电弧焊进行补焊。DB22/T 26692017 7 5.3.2.4 焊接接头质量应符合下列要求：a)接管对接连接的焊接接头对口错边量应不大于对接处钢材厚度四分之一；b)焊接接头余高应符合图样要求；c)焊接接头表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物等缺陷。5.3.2.5 焊接接头返修应符合下列要求：a)当焊接接头需要返修时,应制定返修工艺，返修工艺应符合 5.3.2.2 的有关规定；b)焊接接头同一部位的返修次数不宜超过 2 次。如超过 2 次，返修前均应经制造单位技术总负责人批准。5.3.3 组装 5.3.3.1 除碳素钢和低合金钢以外的零部件在装配过程中，不允许采用铁锤敲击。5.3.3.2 盖板的接管法兰密封面应垂直于接管，其偏差均不得超过法兰外径的1%（法兰外径小于100 mm时，按 100 mm 计算），且不大于 3 mm（有特殊要求时应按图样规定）。5.3.3.3 全焊接板式热交换器组装后，尺寸允许偏差见图 4。图4 5.3.3.4 全焊接板式热交换器内腔应洁净、无杂质；不锈钢焊接接头及不锈钢外表面应进行酸洗钝化处理。DB22/T 26692017 8 5.3.3.5 全焊接板式热交换器的碳素钢和低合金钢零、部件外表面应采取防锈措施；法兰密封面应涂防锈油。5.3.3.6 全焊接板式热交换器需涂漆的金属表面，涂漆前应干燥，对油污、铁锈、焊接飞溅物和其他影响涂漆质量的杂物应予以清除。表面漆膜应均匀，不应有气泡、龟裂和削落等现象。5.3.4 压力试验 5.3.4.1 全焊接板式热交换器制造完成后应按设计文件规定进行液压试验和气密性试验。5.3.4.2 压力试验应使用两个量程相同的、并经检定合格的压力表。压力表的量程应为试验压力的 1.5倍3.0 倍，宜为试验压力的 2 倍。压力表的精度不得低于 1.6 级，表盘直径不得小于 100 mm。5.3.4.3 液压试验前，热交换器各连接部位的紧固件应装配齐全，并紧固妥当；为进行液压试验而装配的临时受压元件，应采取适当的措施，保证其安全性。5.3.4.4 试验用压力表应安装在热交换器安放位置的顶部。5.3.4.5 液压试验保压期间不得采用连续加压以维持试验压力不变，试验过程中不得带压拧紧紧固件或对受压元件施加外力。5.3.4.6 液压试验压力按式（1）计算：ttP P25.1.(1)式中：tP试验压力，MPa；P设计压力，MPa；受压元件材料在试验温度下的许用应力，MPa；t受压元件材料在设计温度下的许用应力，MPa；t应取各元件材料的比值中的最小值。5.3.4.7 液压试验介质一般采用水，温度不得低于 5C，试验合格后应立即将水排净吹干，当无法完全排净吹干时，对奥氏体不锈钢板片组装的全焊接板式热交换器，应控制水的氯离子含量不超过 25 mg/L。5.3.4.8 需要时，也可采用不会导致发生危险的其他试验液体，但试验时液体的温度应低于其闪点或沸点，并有可靠的安全措施。5.3.4.9 试验程序和步骤：a)全焊接板式热交换器应两侧分别进行单侧液压试验。一侧进行液压试验时，另一侧应同时处于无压力的状态下；b)试验时应在适当位置排气口，充满水时应将热交换器内的空气排尽。试验过程中应保持热交换器观察面的干燥；c)试压时压力应缓慢上升，试验压力按图纸选取，当容器壁温与液体温度接近时才能缓慢升压至设计压力，确认无泄漏后继续升压至规定的试验压力，保压时间一般不少于 30 min；然后降至设计压力，保压足够时间进行检查，检验期间压力保持不变。试验过程中，热交换器无渗漏，无可见变形和异常声响，视为试验合格；d)全焊接板式热交换器液压试验合格后，应排净流道内的积水。DB22/T 26692017 9 5.3.4.10 对于全焊接板式热交换器板束部件，需进行气密性试验。试验压力应符合图样规定。试验介质为干燥洁净的空气或氮气。试验时压力应缓慢上升，达到规定压力后保持足够长的时间，对所有焊接接头进行泄露检查。试验过程中，无泄露为合格；如有泄露，应在修补后重新进行试验。5.3.4.11 盛装毒性为极度、高度危害的介质应在液压试验合格后进行泄露试验。泄露试验可采用气密性试验、氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验等方法。6 检验 6.1 板片 6.1.1 板片波纹深度用百分表进行检测，检测点分布应满足下列规定：a)沿板片长度方向每米长度应不少于 4 排点(含中线)，纵向长度小于 1 m时，按 1 m计算；b)沿板片宽度方向的检测点间距应不大于 200 mm，且不少于 2 排点；c)每批板片首末件及中间每 50 片抽 1 片，且总数不少于 3 片，进行波纹深度尺寸检测。如有发现有一张板片不合格，应对抽检区间的板片进行逐张检查。同一次装卡模具、同一炉批号材料压制的板片为一批。6.1.2 有下列情况之一时,应抽取一张板片用切割解剖或无损测厚法对减薄较大处进行厚度检测:a)用新模具压制的板片；b)用新材料压制的板片；c)模具更换镶块后压制的板片。6.1.3 板片的透光检验 每批板片在波纹深度检测前应进行透光检验，无可见性裂纹缺陷。每批板片首末件及中间每50 片抽1 片，且总数不少于3 片。如有发现有一张板片不合格，应对抽检区间的板片进行逐张检查。6.1.4 板片应进行微裂纹检验，按 NB/T 47013.5 的规定对抽检的板片表面进行 100%渗透检测，I 级合格。如发现有一张板片不合格，应逐张检测。板片抽检比例应符合下列规定：a)不锈钢板片每批抽 3，且不少于 2片；b)钛材及其他特殊材质板片每批抽 1%，且不少于 3 片；c)协议有特殊要求时，应按协议的要求比例进行检测，但不应低于 a)与b)的要求。6.2 板束 板束组焊后的焊接接头应进行100%液体渗透检测，符合NB/T 47013.5的要求，I级合格。6.3 接管 6.3.1 公称直径不小于 250 mm接管对接连接的焊接接头，应按 NB/T 47013.2 进行局部射线检测，不低于 III 级为合格。检测长度不得少于焊接接头长度的 20%，且不小于 250 mm。6.3.2 公称直径小于 250 mm 接管对接连接的焊接接头，按 NB/T 47013.5 和图样规定方法对其表面进行 100%渗透检测，不低于 I 级为合格。7 标志、包装、运输、贮存 7.1 标志 7.1.1 每台全焊接板式热交换器都应有铭牌，产品铭牌应固定于产品明显位置，铭牌应符合 GB/T 13306 标准的规定，其内容至少包括：DB22/T 26692017 10 a)名称；b)型号；c)设计压力；d)试验压力；e)设计温度；f)换热面积；g)设备净重/满水重；h)制造日期；i)制造单位名称；j)制造单位出厂编号。7.1.2 如产品有特殊警示说明，警示标志应可靠地固定于产品明显位置。7.1.3 每台产品必须有介质进、出口标志。7.1.4 全焊接板式热交换器所有铭牌应以适合使用环境的金属材料制作。7.2 包装 7.2.1 全焊接板式热交换器完工后应洁净，敞开接口应采用盲板或其它措施封闭。如需吹干及其他特殊要求由需方指定。7.2.2 全焊接板式热交换器宜采用包装箱妥善包装，并固定可靠。产品包装箱外层应有明显的文字标记，内容包括：a)产品名称、型号、位号；b)制造厂名称、地址；c)出厂日期及编号；d)外型尺寸（cm）长宽高；e)“防雨”、“防晒”、“防碰撞”、“重心”等标识应符合 GB/T 191标准规定。7.2.3 随机文件包括：a)产品合格证；b)使用说明书；c)装箱单。7.3 运输 全焊接板式热交换器的运输应符合JB/T 4711的规定。7.4 贮存 全焊接板式热交换器应存放在地势平坦、干燥通风的仓库中，不应与腐蚀性物质存放在一起。8 图样及质量证明文件 8.1 产品竣工图至少应包含下列内容:a)产品名称、设计单位名称、产品位号、产品型号、产品图号；b)设计压力、工作压力、试验压力、设计温度、操作温度、介质名称、换热面积、毒性及爆炸危害程度、腐蚀裕度、流程数、保温层材质及厚度；c)设计、制造、检验和试验所用的标准、法规及规范；d)焊接规范、焊后热处理要求，涂敷、包装、运输要求，产品净重/满水重；DB22/T 26692017 11 e)最大外形尺寸、管口方位、支座尺寸与方位；f)管口符号、接口法兰规格、接口法兰标准、密封面型式、接口名称。8.2 质量证明文件 8.2.1 质量证明文件至少应包括下列内容:a)产品合格证，应注明检验人员和执行标准号；b)产品使用说明书；c)产品竣工图；d)产品质量证明书。8.2.2 产品质量证明书至少应包括下列内容：a)板片、盖板及承受内压焊接材料的材质证明书；b)质量计划或检验计划；c)外观及几何尺寸检验结果；d)压力试验检验报告；e)无损检测检验报告；f)焊接质量检查结果(包括超过 2 次的返修记录)。8.2.3 产品使用说明书至少应包括下列内容:a)推荐的设备安装与维修所需工具；b)设备安装注意事项；c)设备开、停车注意事项；d)设备拆卸注意事项；e)设备维修注意事项；f)推荐的设备及板片清洗方法。_