T∕ZZB 0473-2018 深冷装置用钎焊铝制板翅式热交换器.pdf

ICS 71.120.30 J 75 ZZB 浙江制造团体标准 T/ZZB 04732018 深冷装置用钎焊铝制板翅式热交换器 The brazed aluminium plate-fin heat exchanger for cryogenic processing plants 2018 - 08 - 24 发布 2018 - 09 - 30 实施 浙江省品牌建设联合会 发 布 ZHEJIANG MADE T/ZZB 04732018 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 基本要求 . 2 5 技术要求 . 2 6 试验方法 . 8 7 检验规则 . 8 8 标志、包装、运输、贮存、随行文件、安装与操作 . 9 9 质量承诺 . 10 附录 A（规范性附录） 安装与操作注意事项 . 11 ZHEJIANG MADE T/ZZB 04732018 II 前 言 本标准依据GB/T 1.12009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由浙江省品牌建设联合会提出并归口。 本标准由浙江省标准化研究院牵头组织制定。 本标准主要起草单位：杭州中泰深冷技术股份有限公司。 本标准参与起草单位：浙江省标准化研究院、上海交通大学、中国石化工程建设有限公司（排名不 分先后）。 本标准主要起草人：章有虎、王晋、余子英、张国兴、陈环琴、钟晓龙、胡海涛、俞晓良、苟文广、 骆剑峰、吴小飞、俞富灿、胡长德。 本标准由浙江省标准化研究院负责解释。 ZHEJIANG MADE T/ZZB 04732018 1 深冷装置用钎焊铝制板翅式热交换器 1 范围 本标准规定了深冷装置用钎焊铝制板翅式热交换器（以下简称：热交换器）的术语和定义、基本要 求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、随行文件、安装与操作及质量承诺。 本标准适用于设计压力不大于16.0 MPa的热交换器。 本标准适用于设计温度范围为-269200。采用含镁量大于或者等于3的铝合金（如5083、 5086）时，设计温度范围为-26965。 本标准适用于空气分离与液化设备、天然气加工及液化、石油化工、现代煤化工等深冷装置用钎焊 铝制板翅式热交换器。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版（包括所有的修改单）适用于本文件。 JB/T 4734 铝制焊接容器 NB/T 47006 铝制板翅式热交换器 NB/T 47013.1 承压设备无损检测 第1部分：通用要求 NB/T 47013.2 承压设备无损检测 第2部分：射线检测 NB/T 47013.5 承压设备无损检测 第5部分：渗透检测 ASME 锅炉及压力容器规范第二卷：材料（ASME Boiler and Pressure Vessel Code SECTION MATERIALS） ASME 锅炉及压力容器规范第五卷：无损检测（ASME Boiler and Pressure Vessel Code SECTION Nondestructive Examination） ASME 锅炉及压力容器规范第八卷第一册：压力容器建造规则（ASME Boiler and Pressure Vessel Code SECTION -1Rules for Construction of Pressure vessels） ASME 锅炉及压力容器规范第八卷第二册：压力容器建造另一规则（ASME Boiler and Pressure Vessel Code SECTION -2Alternative Rules, Rules for Construction of Pressure vessels） ASME 锅炉及压力容器规范第九卷：焊接和钎焊工艺，焊工、钎焊工，焊接和钎焊操作工的评定标 准（ASME Boiler and Pressure Vessel Code SECTION Qualification standard for welding and Brazing Procedures, Welders, Brazers, and Welding and Brazing operators） 3 术语和定义 NB/T 47006、JB/T 4734确定的术语和定义适用于本标准。 学兔兔 w w w .b z f x w .c o m T/ZZB 04732018 2 4 基本要求 4.1 设计研发 4.1.1 应对热交换器的传热性能以及通道结构、通道排列进行计算分析和优化。 4.1.2 应对热交换器及零部件的强度进行计算分析，特殊结构采用有限元分析等数值计算方法进行设 计，具备芯体整体可靠性验证能力。 4.1.3 热交换器进口流体为气液两相混合物时，应采用气液两相分配结构设计。 4.2 原材料 4.2.1 复合板钎料层的硅含量，其中 4004 钎料硅含量不超过 10，4047 钎料硅含量不超过 13。 4.2.2 复合板钎料层包覆率偏差不大于2。 4.2.3 封条宽度小于等于 40 mm，高度公差为0.03 mm；封条宽度大于 40 mm，高度公差为0.04 mm。 4.2.4 原材料供应商应按每批次提供产品质量证明书。 4.3 工艺装备 4.3.1 应具备能满足翅片高度和节距公差要求的翅片专用生产线。 4.3.2 应具备配套专用夹具系统、加热系统和温控系统的大型真空钎焊设备。 4.3.3 应具备符合环保要求的材料、零部件的清洗生产线。 4.3.4 应具备满足露点检测要求的节能环保烘干设备。 4.4 检测能力 4.4.1 应具备原材料的化学成分、机械性能的检验能力。 4.4.2 应具备尺寸检测、焊接检测、耐压试验、致密性试验、气阻试验、氧清洁度检查、露点检查等 项目的检测能力。 4.4.3 应具备爆破试验确定翅片、导流片的最高允许设计压力的检测能力。 5 技术要求 5.1 外观质量及外形尺寸 5.1.1 芯体钎焊缝应饱满平滑，不得有钎料堵塞通道现象。 5.1.2 导流片翅形应规整，不得露出于隔板之外。 5.1.3 相邻上下层封条的内凹、外弹量不得超过 2 mm。 5.1.4 芯体上下平面的错位量每 100 mm 高不大于 1.5 mm，且总错位量不大于 8 mm。 5.1.5 侧板的下凹总量不得超过芯体层叠总厚度的 1，且不大于 10 mm。 5.1.6 热交换器组装公差应按图样要求规定， 图样没有注明的则按表1表4和图1图4的规定执行。 学兔兔 w w w .b z f x w .c o m T/ZZB 04732018 3 表1 以芯体中心线为外形尺寸基准线的重要外部尺寸公差 项目 公差 项目 公差 A，B，E，L 4 mm H，I，J，K 5 mm D，F 3 mm 5 mm 6 mm 尺寸500 mm 500尺寸2000 mm 2000 mm500 mm 注：项目代号见图1。 表2 以支架基准线为外形尺寸基准线的重要外部尺寸公差 项目 公差 项目 公差 A，B，E，L 4 mm H，I，J，K 5 mm D，F 3 mm 5 mm 6 mm 尺寸500 mm 500尺寸2000 mm 2000 mm500 mm 注：项目代号见图2。 表3 带法兰连接集气管的两个芯体组合的重要外部尺寸公差 项目 公差 项目 公差 A，E，M，N 4 mm G，I，J，K 5 mm B，C，D，F 3 mm 5 mm 6 mm 尺寸500 mm 500尺寸2000 mm 2000 mm尺寸 H 3 mm L 1法兰外缘，最大 3 mm。法兰外径小于 100 mm 时按 100 mm 计。 注：项目代号见图3。 表4 同一封头上两根接管中心线公差（项目代号见图 4） 项目 公差 同一封头上两根接管中心线 3 mm 注：项目代号见图4。 学兔兔 w w w .b z f x w .c o m T/ZZB 04732018 4 图1 以芯体中心线为外形尺寸基准线的重要外部尺寸 学兔兔 w w w .b z f x w .c o m T/ZZB 04732018 5 图2 以支架基准线为外形尺寸基准线的重要外部尺寸 学兔兔 w w w .b z f x w .c o m T/ZZB 04732018 6 图3 带法兰连接集气管的两个芯体组合的重要外部尺寸 ZHEJIANG MADE T/ZZB 04732018 7 图4 同一封头上两根接管中心线 5.2 焊接性能 5.2.1 熔焊 热交换器所有承压焊缝应焊透，无损检测应符合NB/T 47013.1的要求。其中焊接接头的表面渗透检 测应符合NB/T 47013.5标准I级要求； 对接焊缝的X射线检测应符合NB/T 47013.2标准II级要求。 根据ASME 规范设计制造的产品，应按照ASME规范相应要求执行。 5.2.2 钎焊 钎焊焊缝允许的补焊长度不得大于外露隔板（包括封头内）总长度的0.25。 5.3 耐压性能 5.3.1 热交换器耐压性能应符合 NB/T 47006 的耐压试验规定。 5.3.2 承受交变载荷等特殊场合应用的热交换器，应按图样要求提高耐压试验压力。 5.4 致密性 5.4.1 热交换器所有通道致密性应符合 NB/T 47006 的气密性试验规定。 5.4.2 应用于易燃、易爆介质或高纯度介质的产品，在气密性试验合格后，应采用氦质谱进行检查， 内漏率不低于 110 -4 Pam3/s；外漏率不低于 110-6 Pam3/s。 5.5 气阻试验 应对以下热交换器按图样要求进行气阻试验验证： a) 空分设备中的切换热交换器的切换通道； b) 三台及以上并联的热交换器的主要通道。 5.6 氧清洁度 对于介质中氧含量高于23.5的富氧通道或工艺流程要求的氧清洁通道， 荧光检查时， 应无碳氢化 合物痕迹，纺织纤维每0.1平方米不超过75粒。 5.7 干燥度（露点温度） 热交换器各通道的露点温度不高于-15。 ZHEJIANG MADE T/ZZB 04732018 8 6 试验方法 6.1 外观质量及外形尺寸检测 5.1.15.1.2 技术要求应采用感官法进行检测；5.1.35.1.6 技术要求应采用测量工具检测。 6.2 焊接检测 6.2.1 熔焊检测 热交换器的焊接接头应采用100表面渗透检测；对接焊缝应采用100 X射线检测，X射线检测技 术等级不低于AB级。 6.2.2 补焊检查 板翅式热交换器补焊应按补焊工艺或规程执行， 补焊后应做好记录， 补焊长度应采用测量工具检测， 当补焊比例超过标准要求时，应上报设计部门，对使用性能和安全性能的影响作出评估。 6.3 耐压试验 产品经焊接检测合格后，方可进行耐压试验： a) 耐压试验采用液压进行作业时，应采用经净化处理的去离子水； b) 耐压试验采用气压进行作业时，应采用洁净无油的干燥空气或氮气。 6.4 致密性试验 产品经耐压试验合格后， 所有压力腔充分干燥合格后方可进行致密性试验。 气密性试验和氦质谱检 漏试验应按NB/T 47006规定的方法进行作业。 6.5 气阻试验 空分设备中的切换热交换器、三台及以上并联的热交换器，应按NB/T 47006附录或图样要求的方法 进行气阻试验。 6.6 氧清洁度检查 富氧通道或氧清洁通道表面应采用波长为320400 nm的紫外线照射检查。 6.7 干燥度检查 向各通道充入露点为-30以下的干燥、无油洁净的氮气或惰性气体，用露点仪检测排出气体的露 点温度。 7 检验规则 7.1 检验分类 热交换器检验分出厂检验和型式检验。 7.2 出厂检验 每台热交换器出厂前应进行出厂检验，出厂检验项目及要求见表5。 ZHEJIANG MADE T/ZZB 04732018 9 7.3 型式检验 凡属下列情况之一者，应进行型式检验： a) 当产品在设计方法、制造工艺发生改