理论教育 如何确保垫片和换热器的质量与安全?

如何确保垫片和换热器的质量与安全?

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:表A1A2.3 每批垫片材料均有质量证明书,必须注明硬度、压缩永久变形率数值。B2.3 钎焊板式换热器两侧应分别进行爆裂试验。

如何确保垫片和换热器的质量与安全?

8.1 标志

8.1.1 每台板式换热器应有铭牌,其内容包括:

a)名称:板式换热器

b)型号;

c)制造许可证编号;

d)设计压力及试验压力(MPa);

e)设计温度(℃);

f)换热面积(m2);

g)质量(kg);

h)产品制造日期(年、月);

i)制造厂名及出厂编号。

8.1.2 必须有介质进、出口标志。

8.2 包装

8.2.1 板式换热器宜用包装箱妥善包装,并固定可靠,随机备件固定在包装箱内。

8.2.2 随产品发送的文件、资料应包括以下内容:

a)装箱单

b)产品合格证

c)产品使用说明书;

d)产品竣工图;

e)产品安装图;

f)板片组装流程示意图

g)产品质量文件:至少应包括板片及主要受压元件材料的化学成分和力学性能;焊接质量;板片和垫片尺寸及板片微裂纹等检测结果;压力、泄漏试验及评定结果;无损检测依据标准和评定结果;制造厂质量检验负责人及检验专用章。

8.2.3 装箱时重心不宜超过箱高的1/2。

8.3 运输

板式换热器的运输应按JB 2536的规定。

8.4 储存

板式换热器应在干燥通风的库房内存放,环境温度不得超过40℃。大型板式换热器装箱后可在露天存放,但应有可靠的防雨雪措施。

附录A

(标准的附录)

制冷用板式换热器密封垫片

A1 总则

A1.1 用于半焊板式换热器的密封垫片应符合本附录的规定。

A1.2 本附录不适用于带有金属或塑料骨架的橡胶垫片。

A2 材料

A2.1 垫片材料、代号及其物理性能应符合表A1的规定。

A2.2 选用表A1以外的材料时,其物理性能不应低于表A1中相应材料的要求或由供需双方商定。

表A1

A2.3 每批垫片材料均有质量证明书,必须注明硬度、压缩永久变形率数值。

A3 加工要求

A3.1 垫片厚度允许误差按图样要求。

A3.2 垫片长度允许误差应符合表A2的规定。

表A2

A3.3 垫片的横截面应符合图样要求。

A4 外观要求

A4.1 垫片的上、下主密封面应平整、光滑,不允许有任何气泡、凹陷、凸起、裂缝等影响密封的缺陷。

A4.2 垫片其余部分的缺陷尺寸,长度或宽度应不超过2.0mm,高度或深度应不超过0.2mm。

A5 检验

A5.1 检验项目

A5.1.1 垫片材料的物理性能:

a)常规检验:硬度、压缩永久变形;

b)非常规检验:扯断强度、扯断伸长率

A5.1.2 垫片的加工尺寸:

a)长度;

b)厚度;

c)垫片的横截面(只有在更新模具时进行);

d)垫片的外观质量。

A5.2 检验方法

A5.2.1 垫片材料的物理性能按下列标准检验:

a)扯断强度、扯断伸长率按GB 528进行;

b)垫片的硬度按GB 6031进行,样品为垫片,必须测定其平面部;

c)垫片的压缩永久变形按GB 7759进行,样品为垫片。

A5.2.2 垫片的厚度用测厚仪进行测量。要求测量点均匀分布而且不少于4个测量点。

A5.2.3游标卡尺测量垫片长度时,将垫片平放入板片密封槽后,测量不足或超出部分。

A5.2.4 垫片的外观质量:目测。

A5.2.5 垫片的横截面检验应在投影仪上进行,至少放大10倍后进行检验。

A5.3 抽样方法

A5.3.1 检验尺寸公差、硬度及压缩永久变形指标时,按同一品种、同一规格、同一次投料加工、同一批后硫化的垫片为一批。检验垫片尺寸公差时,每100根垫片为一批,抽取2根试样;每增加100根,加取1根。检验垫片硬度和压缩永久变形率时,500根以内(包括500根)为一组,抽取2根试样;每增加500根,加取1根。如有不合格品,加倍取样;如第二次抽样仍有不合格品,则判定该批垫片为不合格品。

A5.3.2 垫片的外观质量应逐根检验。

A5.3.3 垫片的其他物理、化学性能,按用户要求进行抽样检测。

附录B

(标准的附录)

钎焊板式换热器爆裂试验规定

B1 一般规定

B1.1 本附录适用于所有的钎焊板式换热器。

B1.2 当出现下列情况之一时,应进行爆裂试验:

a)新的钎焊炉;

b)新的钎焊程序;

c)同一型号钎焊板式换热器已累计生产3000台,且每年不少于一次;

d)第一次投料生产的钎焊板式换热器。

B1.3 爆裂试验压力

式中:p——设计压力,MPa;

[σ]——材料在试验温度下的许用应力,MPa;

[σ]t——材料在设计温度下的许用应力,MPa。

B2 爆裂试验

B2.1 爆裂试验必须有可靠的安全措施。

B2.2 爆裂试验应有完整的记录,见表B1。

B2.3 钎焊板式换热器两侧应分别进行爆裂试验。

B2.4 爆裂试验介质为水。

表B1 钎焊板式换热器爆裂试验报告

结论:爆裂试验压力____pb,爆裂试验____合格。

附录C

(提示的附录)

激光焊接工艺评定

C1 一般规定

C1.1 采用激光焊接时,其书面的焊接工艺规程应与本附录相符合,当以下重要因素变更时应进行工艺评定。

C1.1.1 焊接接头

a)填充间隙的增加;

b)离材料边缘间距的变化超过10%;

c)焊接接头搭接量的变化超过10%;

d)焊道层数的变化;

e)金属结合面表面处理方法的变化。

C1.1.2 母材

a)母材组号、类型或等级的变化,当接头是由两种不同组号的母材焊接而成,即使两种母材已分别做过工艺评定试验,仍需按实际母材应用组合重新进行评定;

b)在可用目测或机械方法测定熔深之处,母材最薄处的厚度变化超过20%或焊后接头总厚度的变化量超过20%时需要重新进行评定;如熔深不能测定,母材最薄处的厚度变化超过10%或焊后接头总厚度的变化量超过10%时需要重新进行评定。

C1.1.3 焊后热处理

a)焊后热处理的增加或省略;

b)焊后热处理时温度和时间的变化。

C1.1.4 保护性气体

a)从某一保护气体改变为另一保护气体或改变为混合保护气体及混合保护气体的成分百分比的变化;

b)主保护气体、尾部保护气体、背面保护气体、吹除等离子体的气体中一种或多种保护气体的增减;

c)C1.1.4b)中保护气体的一种或多种流量变化超过5%;

d)保护环境的任何变化,如从真空到惰性气体或从惰性气体到真空的变化;

e)吹除等离子的气体喷嘴相对于工件位置或方向的变化。

C1.1.5 电气特性

a)光束脉冲频率或脉冲间隙的变化;

b)焦距、光斑大小的变化;

c)从脉冲方式到连续方式或从连续方式到脉冲方式的变化;

d)功率变化超过2%;

e)光束截面上能量分布的变化;

f)工件所接收能量的变化。

C1.1.6 焊接技巧

a)光束振幅的增减;

b)光束振动的宽度、频率及驻留时间的变化;

c)从单通道到多通道或从多通道到单通道的变化;

d)激光焊接设备的变化;

e)焊接速度变化超过2%或镜头到工件距离的变化超过5%;

f)从熔入焊技术到小孔焊技术或从小孔焊技术到熔入焊技术的变化;

g)从单面焊到双面焊或从双面焊到单面焊的变化;

h)焊前清理和层间清理方法的改变;

i)焊道清洗的增加。

C2 工艺评定要求

C2.1 焊接工艺规程的评定项目应包括外观检测、六个拉伸剪切试样和八个金相试样。

C2.2 按照焊接工艺规程的要求准备试件并保证有足够大的试样(见图C1)。

图C1 工艺评定的试件及试样

C2.3 在把试件削减到需要的试样数之前,焊缝表面应进行外观检查,不允许有裂纹、凹损等缺陷。(www.daowen.com)

C2.4 拉伸剪切试验及合格准则

C2.4.1 拉伸剪切试样应与表C1中的尺寸相符,在拉伸载荷作用下将每个试样撕裂,最大载荷及破坏

方式应记录在焊接工艺评定报告上,用最大载荷除以试样的最小横截面面积就得到抗拉强度

表C1

C2.4.2 合格准则

为了顺利通过拉伸、剪切试验,试样的抗拉强度应不低于:

a)母材规定的最小抗拉强度;

b)如果试样在母材焊接或熔合区的外部裂开,只要强度不低于母材规定的最小抗拉强度的95%,则认为试验合格。

C2.5 金相试样及合格准则

C2.5.1 图C1中的纵向和横向截面应尽可能地靠近并通过焊缝中心线,用于检验的每一个纵向试样的最小长度为25mm,横向试样应有足够的长度以包含焊缝、热影响区及母材的未受影响区,横截面应抛光侵蚀并检测至少25次,横向试样的熔合区和熔深尺寸测量应精确到0.1mm并应有记录。

C2.5.2 合格准则

a)熔合区的轮廓应大小一致,外形规则并且熔透均匀;

b)熔合区应完全熔化,并且在焊接金属及其热影响区没有任何裂纹;

c)工艺评定报告应包含焊接工艺规程的要求,检验结果已在C2.3、C2.4及C2.5中说明。

C3 技能评定要求及合格准则

C3.1 焊接操作人员应按以下要求准备评定试验用试件(符合C3.4的人员不受以下要求的约束):

a)焊接操作人员应根据焊接工艺规程准备好一至少150mm长的试件,双层焊件见图C2a),每层的厚度应在表C2所列的数值范围内;对于厚度超过3.125mm的薄板和多层焊件见图C2b);

表C2

b)焊缝表面的质量检验应按C2.3进行;

c)拉伸剪切试验用试样应剥离开以判定熔合区的大小和熔深尺寸;这些尺寸的测量应精确到0.1mm;

d)金相试验用的试件两端应腐蚀抛光,每一焊缝熔合的宽度和深度的测量应精确到0.1mm,且每一试样应按C2.5进行检验。

图C2 技能评定的试件及试样

C3.2 合格准则

熔合区和熔深的尺寸平均值应与记录在工艺评定报告上的平均尺寸一致。

C3.3 焊接操作人员的技能评定应和焊接工艺规程及试验结果进行对比。

C3.3.1 准备焊接工艺规程要求试样的焊接操作人员也应满足技能评定要求。

C3.4 对不受压、不承载处焊接的自动焊操作人员,不需要进行技能评定。

附录D

(提示的附录)

制冷用板式换热器热工性能和阻力特性测定方法

D1 范围

D1.1 本附录规定了作为直接膨胀式制冷系统蒸发器的板式换热器热工性能和流体阻力特性的测定方法。

D1.2 本附录规定的制冷系统载冷剂为洁净水。

D1.3 本附录仅考虑板片热阻,不考虑污垢热阻。

D1.4 作为冷凝器的板式换热器或其他制冷系统的蒸发器、冷凝器的热工性能和流体阻力特性的测定可参考本附录的有关条款。

D2 符号

A——换热面积,m2

cpL——冷水定压比热容,J/(kg·K);

hR1——制冷剂进口比焓,J/kg;

hR2——制冷剂出口比焓,J/kg;

pe——蒸发温度下的饱和压力,MPa;

pL1——冷水进口压力,MPa;

pL2——冷水出口压力,MPa;

pR1——膨胀阀进口处的制冷剂压力,MPa;

QL——冷水侧放热量,W;

QR——制冷剂吸热量,W;

GL——冷水体积流量,m3/s;

MR——制冷剂流量,kg/s;

ρL——冷水密度,kg/m3

te——蒸发温度,℃;

tL1——冷水进口温度,℃;

tL2——冷水出口温度,℃;

tpR1——同pR1对应的饱和温度,℃;

tR1——制冷剂过冷温度,℃;

tR2——蒸发器出口制冷剂蒸汽温度,℃;

Δtsup——过热度,Δtsup=tR2te,℃;

Δt1——蒸发器进口温差,Δt1=tL1te,℃;

Δtsub——过冷温度,Δtsub=tpR1tR1,℃;

ΔtL——冷水温差,ΔtL=tL1tL2,℃;

ΔhR——蒸发器进出口制冷剂焓差,J/kg;

ΔpL——冷水侧压力降,ΔpL=pL1pL2,MPa。

D3 测定系统

测定系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、载冷剂循环系统、冷却水循环系统、辅助换热器、测定仪表等组成,测定系统示例见图D1。

图D1 制冷用板式换热器测定系统图

D4 一般规定

D4.1 试验系统中使用的冷水在整个测量过程中不会导致可以测量的热阻。

D4.2 规定工况如表D1所示。

表D1

D5 测量仪表及测量方法

D5.1 测量仪表

D5.1.1 流量、温度、压力测量仪表的精度应符合表D2的规定。

表D2

D5.1.2 仪表检定

测定用的流量、温度、压力等测量仪表均应按有关规定送法定计量机构检定,并在检定的有效期内使用。

D5.2 流量测量

D5.2.1 制冷剂和冷水的流量计应按其使用说明书的规定进行安装,如果流量是波动的,应采用积分式流量计。

D5.2.2 测定制冷剂流量时,如果使用体积流量计,制冷剂必须充分过冷,防止产生任何散发气体而导致测量的不准确,因此流量计的前后均应安装一个视镜。

D5.2.3 流量测量应精确到1%。

D5.3 温度测量

D5.3.1 测量元件的感温点应位于管道中心,其保护管的插入温度应按温度计使用说明书的规定。

D5.3.2 制冷剂蒸汽出口温度测点应尽可能靠近蒸发器出口接管,制冷剂的过冷温度应尽可能靠近膨胀阀的进口,冷水的进出口温度也应尽可能地靠近连接管。

D5.3.3 在测温点上、下各300mm范围内,保温层应尽可能加厚,蒸发器与测温点之间的全部管线应保温良好。

D5.3.4 温度测量应精确到1%。

D5.4 压力测量

D5.4.1 压力测点应位于一段等直径的直管段的中部,这个直径等于蒸发器接管直径,并且距蒸发器的距离不小于10倍接管直径,在这段长度应没有任何扰动件,静压测管应与管壁面垂直。

D5.4.2 压力测点位于温度测点和接管之间。

D5.4.3 压力测量应精确到1%。

D6 测量程序

D6.1 测量项目

a)制冷剂的质量流量,冷水的体积流量;

b)各测温点的温度;

c)蒸发器的出口压力、冷水的进出口压力及压力降。

D6.2 组装完成试验系统后,对系统进行干燥、抽真空处理,充入一定量的制冷剂,以建立和维持一个规定工况。

D6.3 制冷量的测量应在稳定状态下进行。在测试开始前至少使工况稳定30min。

D6.4 当参数变化和周期波动值在表D3范围内,即可认为系统已达到一个稳定的工况。

表D3

D6.5 测试的持续时间至少达到30min,整个时间内至少测量5组等时间间隔的数据。

D6.6 每个测量工况下的热平衡相对误差应不大于5%。

D7 测定数据的计算及整理

D7.1 测定数据的计算应按表D4进行。

表D4

D7.2 测定结果取稳定工况下各组测量点计算的平均值。

D8 测定报告

D8.1 测定目的。

D8.2 测定工况。

D8.2.1 环境条件。

D8.2.2 被测换热器的设计参数。

D8.2.3 测定系统图。

D8.2.4 测量仪表及其精度。

D8.3 测定起止时间及人员。

D8.4 测定数据的整理。

D8.4.1 原始数据

a)制冷剂的名称及流量,冷水的流量;

b)各测温点的温度;

c)制冷剂的和冷水的进出口压力及压力降。

D8.4.2 计算方法。

D8.5 结论及分析

D8.5.1 热工性能确定。

D8.5.2 流体阻力特性确定。

D8.5.3 对测定结果进行误差分析,结果分析及必要的说明。

附录E

(提示的附录)

型号与结构

E1 型号

E1.1 型号表示方法

E1.2 型号示例

设计压力为3.0MPa、单片换热面积为0.05m2、板片数为58片的铜钎焊板式换热器,其型号表示为:B3-50-58-3.0。

E2 结构

E2.1 焊接板式换热器主要零、部件

焊接板式换热器主要零、部件名称如图E1所示(以半焊板式换热器为例)。

E2.2 钎焊板式换热器主要零、部件

钎接板式换热器主要零、部件名称如图E2所示。

图E1

图E2

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