高 博 越海涛

（西安航天华威化工生物工程有限公司，陕西 西安710199）

换热器是石油化工、生物工程等工业装置的核心设备,冷却器在其中占比比较大,而异形冷却器具有结构复杂、设计、制造难度大,制造技术要求高的特点,我公司制造的薄板不锈钢设备的加工满足了实际需求,达到了质量标准,同时也提高了经济效益。

1 冷却器设备的材料

冷却器主要由δ6mm (S30408) 不锈钢板壳体、6 组不锈钢(S30408) 管束组成。不锈钢(S30408) 密度:7.93kgdm3, 电阻率0.73Ω·mm2·m-1, 线膨胀系数如下表; 化学成分碳C:≤0.08%矽Si≤1.00%铬Cr:18.00-20.00%锰Mn:≤2.00%镍Ni:8.00-11.00%磷 P: ≤0.045% 硫 S: ≤0.030% ; 力 学 性 能, 屈 服 强 度σ0.2=205MPa, 抗拉强度σb=520Mpa; 延伸率δ5=40%; 硬度HB≤187,HRB≤90,HV≤200。

表1

2 冷却器设备的外形结构特点

设备外形结构特点如图,依据设备设计结构,组装工艺不同于传统碳钢换热器先组焊好壳体,再将管束放入壳体,本次制造加工过程采用先零件后部件,先局部后整体,先加固再施焊,小坡口小电流,先下后上、由里到外的制造工艺技术。

图1

3 壳体制造

3.1 天圆地方零件的加工

天圆地方材料:δ6mm(S30408),材料标准:GB/T24511-2017,根据设计图纸模拟计算天圆地方展开料尺寸, 为保证圆型口部尺寸方便组装,且在圆型口部高度留10～20mm 余量,在零部件的两侧设计有2 道拼接焊缝,待零件加工焊接完成后,去掉口部余量。

3.2 方型法兰的加工

方型法兰材料:S30408, 厚度 28mm, 材料标准:GB/T24511-2017,由于不锈钢的线膨胀系数比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应的提高;电阻率比碳钢大5 倍;导热率是碳钢的三分之一,导致不锈钢在焊接过程中易变性,根据设计图纸……