阅读说明：本技术 一种管板与换热管的套装方法 (Sleeving method of tube plate and heat exchange tube ) 是由 徐晓星 李家鲁 刘银河 王立昆 杜国珠 窦炳程 于 2020-04-16 设计创作，主要内容包括：一种管板与换热管的套装方法,为解决异形换热管穿入管板困难及换热管逐根进入管板效率低,操作复杂,操作人员劳动工作强度高的问题,本发明采用先逐根布置所有换热管,采用引导头或管板本身对换热管定位,控制换热管间距；套装管板,保持换热管基本不动,管板向管束中套入。随着管板前进,所有换热管同时就位；本方法在自由状态下装配换热管,换热管间完全不干涉,操作难度小,效率高。同时,由于换热管与管孔间隙小,换热管进入管孔时间占穿管比重较大,采用该方法后所有换热管一次进入管孔,缩短了穿管周期,由于管板和换热管后装配,只要换热管能实现定位,立管架、穿管可以和管板制造同步进行,极大缩短换热器制造周期。(A method for sleeving a tube plate and a heat exchange tube aims to solve the problems that a special-shaped heat exchange tube is difficult to penetrate into the tube plate, the efficiency of the heat exchange tubes entering the tube plate one by one is low, the operation is complex, and the labor intensity of operators is high; sleeving the tube plate, keeping the heat exchange tube basically still, and sleeving the tube plate into the tube bundle. All the heat exchange tubes are in place simultaneously along with the advance of the tube plate; the method is used for assembling the heat exchange tubes in a free state, the heat exchange tubes are not interfered with each other completely, the operation difficulty is small, and the efficiency is high. Meanwhile, the clearance between the heat exchange tube and the tube hole is small, the time of the heat exchange tube entering the tube hole accounts for a large proportion of the tube penetrating, all the heat exchange tubes enter the tube hole once after the method is adopted, the tube penetrating period is shortened, and the manufacture of the vertical tube frame and the tube penetrating can be synchronously carried out with the tube plate as long as the heat exchange tubes can realize positioning due to the assembly of the tube plate and the heat exchange tubes, so that the manufacture period of the heat exchanger is greatly shortened.)

一种管板与换热管的套装方法

技术领域

本发明涉及管板与换热管套装领域，具体涉及一种管板与换热管的套装方法。

背景技术

采用戴维技术的径向流甲醇反应器中，由于换热管及其支撑结构形状特殊，换热管之间的弯段干涉，以往穿管采用强力装配，换热管容易发生塑性变形及表面划伤，影响换热管性能，而且，穿管效率低，劳动强度大。

常规列管式换热器返修需单块置换管板时，以往采用的是整个换热器淘汰或两块管板同时置换的方式，既不经济也影响整个返修过程的进度。

常规列管式换热管管板采购及制造周期长，以往均是等管板制造完成后再立管架，整个换热器制造周期长。

发明内容

本发明专利的目的：为解决异形换热管穿入管板困难及换热管逐根进入管板效率低，操作复杂，操作人员劳动工作强度高的问题，提供一种新型管板与换热管的套装方法。

为实现上述目的，一种管板与换热管的套装方法，它包括以下步骤：

步骤一：检测换热管当前的状态，确认换热管结构是否具备套装管板的条件，根据确认的结果，选择定位方式；

当换热管结构具备套装管板的条件时，优先选用穿管时用管板定位，次选使用引导头定位；若结构不允许，用引导头定位；

步骤二：根据定位方式将换热管与第一块管板定位；

当选择管板定位时，直接将每根换热管的一端插入第一块管板，当选择引导头定位时，先向第一块管板的管孔位置插入引导头，再将每根换热管的一端套装在引导头上；

步骤三：调整方向；

调整第一块管板及换热板方向，使换热管平行设置；

步骤四：安装条料，固定行、列间隙；

保持管板位置相对静止，在离换热管端部1.5～2.5倍管孔深度位置，换热管的行、列间隙处应插入硬质条料；

步骤五：连接第二块管板；

引导头定位时，将每根换热管的另一端插入第二块管板的管孔中，每根换热管插入另一块管板的管孔，与其连接引导头的插入第一块管板的管口相对应；

管板定位时，将每根换热管的另一端插入第二块管板的管孔中，每根换热管插入另一块管板的管孔，与其插入第一块管板的管口相对应；

步骤六：连接辅助件；

将第一块管板外圆周圈均布装焊3或4个“7”字仿形板，将第一块管板圆周的水平两侧装焊辅助吊耳，第二块管板与第一块管板做相同的加工处理；

步骤七：调整施工位置；

步骤七：调整施工位置；

固定第一块管板，起吊第二块管板，调整高度，确保换热管自由插入第二块管板管孔内；

步骤八：安装操作工具；

在每个仿形板处安装一个千斤顶，多个千斤顶释力方向保持水平后均进行固定；

步骤九：安装第二块管板；

定位头定位时与管板定位时相同；使用千斤顶推第二块管板，使第二块管板向第一块管板运动，每根换热管均穿过第二块管板后，停止使用千斤顶推第二块管板；

步骤十：安装第一块管板；

定位头定位时，使用千斤顶推第一块管板，使第一块管板向第二块管板运动，待定位头穿过第一块管板，每根换热管均穿过第一块管板后，停止使用千斤顶推第一块管板；

管板定位时，使用千斤顶推第一块管板，使第一块管板向第二块管板运动，每根换热管均穿过第一块管板后，停止使用千斤顶推第一块管板；

步骤十一：加工余量；

将第一块管板和第二块管板外沿多余的换热管切割去除。

进一步地，所述步骤四插入硬质条料为扁钢，硬质条料的厚度比行或列间隙小1-2mm，硬质条料宽度为最长一行或最长一列换热管长度的1/40-1/60，硬质条料长度为最长一行或最长一列的长度+400～600mm。

再进一步地，所述步骤九和步骤十过程中，有专人观测换热管两侧直段处行、列的间隙，若间隙变小，则有换热管变形，找出变形管；利用拉拔换热管或间隙处插刚性更大的板条使换热管变形消除，恢复原状态。

进一步地，所述步骤九和步骤十推动千斤顶时，多人同步摇动千斤顶，每摇动10～20 次停止，观察行、列间隙，若不合格则调整合格后再进行，调整方式如下：

方式一：推管板的四个(或三个)千斤顶支点应注意同步，以免管板倾斜前进，以千斤顶生根工装(弯板工装或三角支架)或相邻管板为基准,每推10mm测量管板四个千斤顶支点是否同步推进，任两点推入深度差≤5mm，否则，必须单点支撑调平管板；

弯板工装和三角支架任选一个即可，用于推管板时千斤顶生根，千斤顶一侧顶管板、另一侧顶住基准面，摇动千斤顶时，基准面不动，管板被推动。

方式二：推管板时，使用手电筒随时查看排与排间隙，横竖方向都看，观察换热管是否变形。如发现换热管变形或在扁钢条位置目测间隙小于(图纸间隙/2)mm，必须停止推进，调整间隙；

热管是成行、列布置，行列之间有间隙，如实例间隙是8mm，则实际观察到间隙不足4mm时，就必须停止，进行调整

方式三：推管板时，若推千斤顶阻力过大，操作压杆困难，必须停止推进，调整管束管板，释放力量，直至最终推入；

再进一步地，所述调整管束管板的方法为：

方法一：木方敲击换热管，震动管束；

方法二：周圈外侧变形换热管可使用撬棍撬动变形管，使之恢复，注意不得划伤换热管；

方法三：从管孔处目测换热管大概位置，找出明显不同步的换热管，即在管孔深度与大部分换热管相差超过40mm，使用铜棒敲击或拔管器向外拉，使之与其余换热管大致平齐；注意控制力量，避免个别换热管脱离管板；

方法四：使用吊车辅助。可使用吊车小勾上下轻轻晃动管板，或使用大小勾分别吊住管板水平向两侧耳板，周向轻轻晃动管板。吊车辅助时随时注意挂钩示数，不宜过大，避免管子变形；

方法五：若上述调整方式无效，则松开千斤顶或将管板往回推，继续上述调整工序。

有益效果：本方法在自由状态下装配换热管，换热管间完全不干涉，操作难度小，效率高。同时，由于换热管与管孔间隙小，换热管进入管孔时间占穿管比重较大，采用该方法后所有换热管一次进入管孔，缩短了穿管周期。

由于管板和换热管后装配，只要换热管能实现定位(如列管式换热器隔板定位)，立管架、穿管可以和管板制造同步进行，极大缩短换热器制造周期。

附图说明

图1是换热管连接管束的立体示意图；

图2是换热管连接管束的平面示意图；

图3是换热管安装示意图；

图4是操作基准细节图；

图5是安装条料示意图；

图6是换热管与管板连接示意图；

图7是使用引导头示意图。

具体实施方式

结合附图1-7说明本发明的一种管板与换热管的套装方法，它包括以下步骤：

步骤一：检测换热管当前的状态，确认换热管结构是否具备套装管板的条件，根据确认的结果，选择定位方式；

当换热管结构具备套装管板的条件时，优先选用穿管时用管板定位，次选使用引导头定位；若结构不允许，用引导头定位；

步骤二：根据定位方式将换热管与第一块管板定位；

当选择管板定位时，直接将每根换热管的一端插入第一块管板，当选择引导头定位时，先向第一块管板的管孔位置插入引导头，再将每根换热管的一端套装在引导头上；

步骤三：调整方向；

调整第一块管板及换热板方向，使换热管平行设置；

步骤四：安装条料，固定行、列间隙；

保持管板位置相对静止，在离换热管端部1.5～2.5倍管孔深度位置，换热管的行、列间隙处应插入硬质条料；

步骤五：连接第二块管板；

引导头定位时，将每根换热管的另一端插入第二块管板的管孔中，每根换热管插入另一块管板的管孔，与其连接引导头的插入第一块管板的管口相对应；

管板定位时，将每根换热管的另一端插入第二块管板的管孔中，每根换热管插入另一块管板的管孔，与其插入第一块管板的管口相对应；

步骤六：连接辅助件；

将第一块管板外圆周圈均布装焊3或4个“7”字仿形板，将第一块管板圆周的水平两侧装焊辅助吊耳，第二块管板与第一块管板做相同的加工处理；

步骤七：调整施工位置；

固定第一块管板，起吊第二块管板，调整高度，确保换热管自由插入第二块管板管孔内；

步骤八：安装操作工具；

在每个仿形板处安装一个千斤顶，千斤顶释力方向保持水平后均进行固定；

步骤九：安装第二块管板；

定位头定位时与管板定位时相同；使用千斤顶推第二块管板，使第二块管板向第一块管板运动，每根换热管均穿过第二块管板后，停止使用千斤顶推第二块管板；

步骤十：安装第一块管板；

定位头定位时，使用千斤顶推第一块管板，使第一块管板向第二块管板运动，待定位头穿过第一块管板，每根换热管均穿过第一块管板后，停止使用千斤顶推第一块管板；

管板定位时，使用千斤顶推第一块管板，使第一块管板向第二块管板运动，每根换热管均穿过第一块管板后，停止使用千斤顶推第一块管板；

步骤十一：加工余量；

将第一块管板和第二块管板外沿多余的换热管切割去除。

具体实施方式二，所述步骤四插入硬质条料为扁钢，硬质条料的厚度比行或列间隙小1-2mm，硬质条料宽度为最长一行或最长一列换热管长度的1/40-1/60，硬质条料长度为最长一行或最长一列的长度+400～600mm。

其他实施方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三，所述步骤九和步骤十过程中，有专人观测换热管两侧直段处行、列的间隙。若间隙变小，则有换热管变形，找出变形管；利用拉拔换热管或间隙处插刚性更大的板条使换热管变形消除，恢复原状态。

其他实施方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式四，所述步骤九和步骤十推动千斤顶时，多人同步摇动千斤顶，每摇动10～20次停止，观察行、列间隙，若不合格则调整合格后再进行，调整方式如下：

方式一：推管板的四个(或三个)千斤顶支点应注意同步，以免管板倾斜前进，以千斤顶生根工装(弯板工装或三角支架)或相邻管板为基准,每推10mm测量管板四个千斤顶支点是否同步推进，任两点推入深度差≤5mm，否则，必须单点支撑调平管板；

弯板工装和三角支架任选一个即可，用于推管板时千斤顶生根，千斤顶一侧顶管板、另一侧顶住基准面，摇动千斤顶时，基准面不动，管板被推动。

当前期弯板工装或三角支架制作精度特别高的时候，可直接以弯板工装或三角支架为基准，如C和D不一致，则管板倾斜；当弯板工装或三角支架精度不高时，以相邻管板为基准，如A和B不一致，则管板倾斜，同时根据A和B的值还可确认管板推进长度是多少。

方式二：推管板时，使用手电筒随时查看排与排间隙，横竖方向都看，观察换热管是否变形。如发现换热管变形或在扁钢条位置目测间隙小于(图纸间隙/2)mm，必须停止推进，调整间隙；

热管是成行、列布置，行列之间有间隙，如实例间隙是8mm，则实际观察到间隙不足4mm时，就必须停止，进行调整

方式三：推管板时，若推千斤顶阻力过大，操作压杆困难，必须停止推进，调整管束管板，释放力量，直至最终推入；

其他实施方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式五，所述调整管束管板的方法为：

方法一：木方敲击换热管，震动管束；

方法二：周圈外侧变形换热管可使用撬棍撬动变形管，使之恢复，注意不得划伤换热管；

方法三：从管孔处目测换热管大概位置，找出明显不同步的换热管，即在管孔深度与大部分换热管相差超过40mm，使用铜棒敲击或拔管器向外拉，使之与其余换热管大致平齐；注意控制力量，避免个别换热管脱离管板；

方法四：使用吊车辅助。可使用吊车小勾上下轻轻晃动管板，或使用大小勾分别吊住管板水平向两侧耳板，周向轻轻晃动管板。吊车辅助时随时注意挂钩示数，不宜过大，避免管子变形；

方法五：若上述调整方式无效，则松开千斤顶或将管板往回推，继续上述调整工序。其他实施方式与具体实施方式四相同。