瑞星集团有限公司（山东东平 271509）巩汝强 张道福

1.概述

2012年12月，我公司承接了两台FN=1600m2蒸发冷凝器的制作任务，该设备是CO2气提法年产80万t尿素装置中的关键蒸发设备之一，总重36t，其结构如图1所示。

图1 FN=1600m2蒸发冷凝器结构

该设备管板外径为2260mm，管板厚度100mm，管板上钻φ25.4mm管孔3544个，换热管规格为φ25mm×1.6/L=6000mm。该设备公称直径为DN2100mm，壳程筒体厚14mm，壳程上半部分有DN2400mm导流筒一件，上面有φ1032mm×16mm接管一件，材质均为022Cr19Ni10（00Cr19Ni10）。该设备上下两管箱部分材质为Q345R，筒体厚18mm，其中上管箱上面有φ932mm×16mm接管两件。

2.焊接难点分析

（1）易产生焊接变形 壳程导流筒和上管箱上面都有大尺寸开孔，焊接接管时容易产生筒体塌陷变形。尤其是壳程导流筒部分，其材质为022Cr19Ni10，该类材料线膨胀系数较大，传热系数较小，更容易产生较大的焊接变形。

（2）影响管板的密封性能 管板与壳程筒体接头连接形式如图2所示。由图2可看出，焊接管板与筒体的角焊缝时，焊缝填充金属较多，如果控制不当，随着焊缝金属的冷却收缩，容易产生管板边缘部分向筒体部分拉伸、管板中间部分向外突出变形的现象，从而影响管板的密封性能。

图2 管板与壳体接头连接形式

（3）焊接热输入的控制 管板直径较大，换热管根数较多，焊接换热管与管板角焊缝时，热输入过于集中，如果控制不当，容易导致管板发生不规则的波浪形变形。

3.施焊方案及控制措施

（1）导流筒及管箱焊接的控制措施 为防止导流筒及管箱大口径接管在焊接过程中发生变形，我们采取了一系列的防变形措施。……