半管夾套不是單一的半管,而是由多段半圓管作為核心部件,通過焊接固定在反應(yīng)釜、儲(chǔ)罐等設(shè)備殼體外壁,形成的夾套式換熱結(jié)構(gòu)——半圓管是半管夾套的“組成單元”,半管夾套是半圓管組合后形成的“功能整體”。

簡單來說,半管夾套的核心就是多根半圓管按螺旋或平行排布,焊接在設(shè)備殼體上,管內(nèi)通蒸汽、冷卻水、導(dǎo)熱油等換熱介質(zhì),實(shí)現(xiàn)對設(shè)備內(nèi)物料的加熱或冷卻。
其焊接分為兩大核心環(huán)節(jié),工藝要求圍繞防變形、保密封、強(qiáng)貼合展開,具體操作如下:
一、焊接前準(zhǔn)備:基礎(chǔ)把控決定焊接質(zhì)量
部件預(yù)處理
半圓管需提前做好整形校準(zhǔn),確?;∶媾c設(shè)備殼體的貼合間隙≤0.5mm,間隙過大易導(dǎo)致焊接時(shí)熔池流失、未焊透;同時(shí)打磨半圓管焊接面及殼體對應(yīng)區(qū)域,氧化皮、鐵銹、油污,露出金屬光澤,打磨寬度≥50mm,避免雜質(zhì)導(dǎo)致焊縫氣孔。
焊材需與基材匹配:碳鋼半管夾套選ER50-6焊絲(MAG焊)或J422焊條;不銹鋼半管夾套選ER308/ER316L焊絲,焊條需按要求烘干(如J422焊條150~200℃烘干1~2小時(shí)),防止吸潮。
定位固定
采用對稱點(diǎn)焊的方式定位:先將半圓管按設(shè)計(jì)間距(通常50~150mm)貼合在殼體上,用弓形夾具壓緊,再在半圓管與殼體的接觸邊緣點(diǎn)焊固定,焊點(diǎn)間距100~150mm,焊點(diǎn)長度10~15mm,高度不超過焊縫設(shè)計(jì)高度的1/2,避免定位焊過厚引發(fā)應(yīng)力集中。
若為螺旋排布的半管夾套,需保證半圓管螺距均勻,相鄰半圓管的對接處也要點(diǎn)焊定位,確保同軸度。
二、核心焊接環(huán)節(jié):分兩步施焊,兼顧強(qiáng)度與密封
半管夾套的焊接分為“半圓管與殼體的角焊縫焊接”和“半圓管之間的對接焊縫焊接”兩部分,需遵循“先對接、后角焊”或“分段對稱施焊”的原則,防止設(shè)備殼體變形。
1.半圓管之間的對接焊縫焊接
針對多段半圓管首尾連接的部位,需先焊接對接焊縫,保證介質(zhì)流通的密封性:
壁厚≥3mm的半圓管,對接處需開V型坡口(角度60°~70°,鈍邊1~2mm),預(yù)留0.5~1mm組對間隙;薄壁管(<3mm)可直接對接,間隙≤0.3mm。
優(yōu)先采用氬弧焊打底,小電流(80~100A)快速施焊,氬氣充分保護(hù)熔池,確保根部熔透無夾渣;厚壁管需加電弧焊蓋面,蓋面時(shí)電流比打底焊增大10%~15%,焊縫余高控制在0.5~1.5mm,避免應(yīng)力集中。
每焊完一段對接焊縫,需用角磨機(jī)打磨焊道表面,飛濺、焊渣后再進(jìn)行下一段焊接。
2.半圓管與設(shè)備殼體的角焊縫焊接
這是半管夾套焊接的關(guān)鍵,直接決定換熱介質(zhì)是否泄漏:
焊接方法優(yōu)先選CO?氣體保護(hù)焊(MAG焊),效率高、焊縫成型美觀,變形?。灰部刹捎秒娀『?,適合現(xiàn)場施焊。
施焊時(shí),焊槍角度保持45°~50°,對準(zhǔn)半圓管與殼體的夾角處,確保熔池同時(shí)覆蓋半圓管邊緣和殼體表面;焊縫焊腳高度需≥半圓管壁厚,保證足夠的焊接強(qiáng)度。
采用分段對稱焊接法:多名焊工從設(shè)備殼體的中間向兩端、左右交替施焊,每段焊接長度控制在200~300mm,焊完一段后暫停,待焊縫冷卻至常溫再焊下一段,抵消單側(cè)焊接產(chǎn)生的收縮變形,防止殼體被拉翹。
多層焊時(shí),層間溫度需控制在100℃以下,避免熱累積導(dǎo)致殼體變形或焊縫開裂。
三、焊后處理與檢測:保障長期使用
變形矯正
若焊接后半圓管出現(xiàn)局部翹起、殼體輕微變形,采用火焰矯正法:用氧乙炔焰加熱翹起部位(溫度600~650℃,呈櫻紅色),再用壓板壓平,自然冷卻,嚴(yán)禁水冷,防止淬硬脆裂。
消應(yīng)力處理
用于高壓工況(壓力≥1.6MPa)的半管夾套,焊后需做去應(yīng)力退火:將設(shè)備整體或局部加熱至600~650℃,保溫2~3小時(shí),隨爐緩冷至室溫,焊接殘余應(yīng)力,避免后期使用中焊縫開裂。
密封性與質(zhì)量檢測
先做外觀檢驗(yàn):焊縫表面無氣孔、夾渣、裂紋,焊腳高度均勻,與母材平滑過渡。
再做水壓試驗(yàn):向半管夾套內(nèi)充水加壓至工作壓力的1.5倍,保壓30分鐘,無滲漏、無變形即為合格;氣體介質(zhì)工況需加做氣密性試驗(yàn),充氮?dú)庵凉ぷ鲏毫Γ糠试硭^察無氣泡。
重要設(shè)備的半管夾套需做無損檢測:滲透檢測(PT)排查表面裂紋,超聲波檢測(UT)檢測內(nèi)部缺陷,確保焊縫質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
四、焊接關(guān)鍵注意事項(xiàng)
焊接時(shí)需做好防風(fēng)措施,尤其是氬弧焊和氣體保護(hù)焊,風(fēng)速>2m/s時(shí)需用防風(fēng)罩,防止保護(hù)氣體被吹散,導(dǎo)致熔池氧化。
碳鋼半管夾套焊接后,需及時(shí)對焊縫做防腐處理(刷環(huán)氧富鋅底漆+面漆),避免焊縫生銹影響壽命。
嚴(yán)禁在同一位置反復(fù)起弧、收弧,收弧時(shí)需填滿弧坑,防止弧坑裂紋。
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更新時(shí)間:2026-1-16 點(diǎn)擊:23次