管板,就是在圆形钢板上钻出比管子外径一样略大一些的孔,是 冷却器 中起到固定管子以及密封介质作用的 圆钢 。将管子穿入焊住固定,起这样作用的一种配件。
管板加工的精度,特别是管孔间距和管径公差、垂直度、光洁度都极大地影响着以上所列化工设备的组装和使用性能。
简介
在固定式管板的计算中按有温差的各种工况计算出壳体轴向 应力 、 换热管 的轴向应力、换热管与管板之间的拉 脱力 q中,有一个不能满足强度(或稳定)条件时,就需要设置 膨胀节 。在固定式管板强度校核计算中,当管板厚度确定之后,不设膨胀节时,有时管板强度不够,设膨胀节后,管板厚度可能就满足要求。此时,也可设置膨胀节以减薄管板,但要从材料消耗、制造难易、安全及经济效果等综合评估而定。
固定管板 冷却器 中常用的是U型膨胀节,它具有结构紧凑简单,补偿性好,价格便宜等优点。
随着化工设备、电站的大型化,其管板直径也变得越来越大,直径为4m-5m的管板很常见。大型管板的特点是管孔数量多、密、孔径小、深、精度和光洁度要求高。
用途
管板被广泛应用于 列管式换热器 、锅炉、 压力容器 、汽轮机、大型 中央空调 等行业。
主要用于化工容器,诸如列管式换热器、压力容器、锅炉、 冷凝器 、中央空调、 蒸发器 、 海水淡化 中,起支撑固定列管的作用,金属的材质使其不仅具有很强的刚性,而且具有很大的 热传导 性能。
材质
根据需要使用环境的不同,使用不同的材质,一般使用Q345R的容器板,诸如一二级压力容器,无腐蚀介质流通,使用 碳钢 复合板 即可。遇到 强酸 ,高压高温, 核能 等环境就需要 不锈钢 ,16锰, TC4 等耐腐蚀的材质,新型合成材料的应用,给管板制品带来新的生机。
加工
用于三、四类 压力容器 的管板需要比较高的精度,传统的孔加工方法是钳工划线, 摇臂钻床 打孔。随着化工容器的大型化,管板的直径也不断增加,厚度也逐渐加厚,管板加工也引入 数控技术专业 ,普遍使用 数控钻床 引孔配合摇臂钻做孔加工。利用加工中心做高效率高精度孔加工也渐渐被一些大型企业所接受。大型厚重管板在核电, 海水淡化 ,和 中央空调 冷却器 领域的需求呈现越来越大的趋势。
评判标准
在管板的检测过程中,主要检测指标是孔位,孔径公差,孔内光洁度,有无毛刺,抠槽位置等等,对于双管板,检测过程中更加注重孔位,两块管板的孔位配合度是很重要的。一般用数控钻床即可保证。相对于厚板,300mm以上的孔,孔的垂直度就很重要了,这些大直径的厚板,需要更加精密的 切削刀具 和设备,特制的龙门加工中心的应用将会越来越普遍。
腐蚀防护
列管式换热器 在制作时,管板与列管的焊接一般采用 手工电弧焊 ,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、 气孔 、夹渣等,焊缝 应力 的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触,而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们常说的 电化学 腐蚀。研究表明,工业水无论是淡水还是海水,都会有各种离子和溶解的 氧气 ,其中氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形状起重要作用。另外,金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和 缝隙腐蚀 为主。从外观看,管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物,分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。 化学 腐蚀就是介质的腐蚀, 冷却器 管板接触各种各样的化学介质,就会受到化学介质的腐蚀。另外,换热器管板还会与 换热管 之间产生一定的双金属腐蚀。一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。尤其是固定管板换热器,还有温差 应力 ,管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。
综上所述,影响管板腐蚀的主要因素有:
(1)介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在 盐酸 中,一般浓度越大腐蚀越严重。 碳钢 和 不锈钢 在浓度为50%左右的 硫酸 中腐蚀最严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;
(2)杂质:有害杂质包括氯离子、 硫化物 、 离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀;
(3)温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;
(4)ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大;
(5)流速:多数情况下流速越大,腐蚀也越大。
目前可采用 有机高分子化合物 复合材料 对管板进行防腐保护,其具有优异的粘着性能及抗温、抗 化学 腐蚀性能,材料为100%固体,没有可 挥发性 物质,在封闭的环境里可以安全使用而不会收缩,特别是材料良好的隔离双金属腐蚀和出色的耐冲刷性能,优异的防腐性能,从根本上杜绝了修复部位的腐蚀 渗漏 ,可以为部件提供一个长久的保护 涂层 。
管板保护操作工艺:
1、工具及设备: 喷砂 设备、保护用的帆布或塑料布、软木塞、 乙醇 或丙 、 油灰刀 、 尾旋 器、垃圾袋、 手电钻 、工作电源、橡胶手套、安全帽、防护眼镜、擦布、毛刷。
2、步骤
第一步:打开 冷凝器 端盖
用吹风机和 鼓风机 吹干管子表面和里面的水,然后用软木塞塞住管口并遮挡住翻边,以确保喷砂处理时不损伤管口。
第二步:喷砂处理:在喷砂处理时用帆布和其它等遮挡一下,以免喷出的砂粒弄脏其它设备。喷砂时使用 石英砂 或 碳化硅 ,它可以产生4密耳的表面而不会产生更多的灰尘,要一直打出基材金属本色。 喷砂 完毕后将软木塞取出。
第三步:溶液清洗:用 丙酮 把金属表面的杂质及油污清洗干净。
第四步:涂抹材料:先用 有机高分子化合物 修复材料金属修复材料把 冷凝器 管板内壁有坑的部位进行填平,以免在工作时水产生 涡流 ,直至达到要求平面为准。然后把高分子 流体 保护材料均匀涂至整个被修复面。尤其注意面板与管子的接合处,以达到密封、堵漏的目的。
第五步: 固化 :按照材料的固化要求进行固化,固化完毕后即可投入生产运行