绕管式热交换器检验与验收编制说明河南省地方标准公共服务平台.docx

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绕管式热交换器检验与验收编制说明河南省地方标准公共服务平台

《绕管式热交换器制造、检验与验收》

河南省地方标准编制说明

一、编制的目的和意义

绕管式热交换器是一款高效紧凑的换热器，相对于普通的列管式换热器具有不可比拟的优势，它适用温度范围广、适应热冲击、热应力自身消除、紧凑度高，由于自身的特殊构造，使得流场充分发展，不存在流动死区，尤其特别的，通过设置多股管程（壳程单股），能够在一台设备内满足多股流体的同时换热。

1898年，林德公司开发出世界上第一台绕管式热交换器。

20世纪70年代，我国开始绕管式热交换器的国产化研究；20世纪80年代开封空分集团有限公司开发出国内第1台绕管式热交换器，实现了绕管式热交换器的国产化研究。

1996年完成了宁夏化肥厂低温甲醇洗工段配套的高压绕管式热交换器的研制，成功实现了单股流缠绕管式换热器的工业化应用。

20世纪90年代，开封空分集团有限公司开发出国内第1台多股流高压绕管式热交换器，完成了国家“九五”重点科技攻关计划项目，实现了多股流高压缠绕管式换热器的国产化研究。

目前国外具备设计、制造能力的主要有：

APCI、Linde；国内具备设计能力的主要有开封空分集团有限公司、合肥通用机械研究院，国内具备制造能力的主要有开封空分集团有限公司、镇海石化建安工程有限公司、大连的林德工艺装置有限公司。

由于其结构的特殊性，目前的热交换器标准尚不能完全涵盖。

其设计、制造、检验与验收均依据各自的企业标准。

绕管换热器凭借其优良的综合性能，在化工、炼油、核能、空气分离、低温甲醇洗及液化天然气等工业中获得了广泛应用。

随着强化传热理论和制造技术的发展，更多结构复杂的绕管式热交换器被制造出来，以适应特殊的工艺，满足不同场合的需求。

按照当前的发展趋势，未来绕管式热交换器朝着高温、高压且具有复杂结构的方向发展。

绕管式热交换器的结构形式复杂，造价成本高，并且位于装置的关键部位。

因此一旦这些换热器发生泄漏,整套装置就必须要停车,企业的损失将非常大。

为了确保绕管式热交换器长周期运行,对绕管式热交换器的制造、检验与验收的质量控制就显得十分必要。

2016年2月22日国家质检总局批准颁布了TSG21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》，进一步规范了压力容器的材料、设计、制造、安装、改造、修理、监督检验、使用管理、定期检验等内容。

但是绕管式热交换器是一种特殊的管壳式热交换器，不同于一般的管壳式热交换器，因此，亟需一个标准来规范其制造、检验与验收，既便于制造单位和检验机构对制造过程的质量控制，也便于使用单位在使用过程中的隐患预防，保障设备安全运行。

二、任务来源及编制原则和依据

1、任务来源

目前国内尚无针对绕管式热交换器制造、检验与验收的国家标准和行业标准，为了规范绕管式热交换器制造、检验与验收，提高检验质量，便于制造过程的质量控制和使用过程的隐患预防。

2018年5月，由河南省锅炉压力容器安全检测研究院申请地方标准的立项，根据河南省质量技术监督局2018年7月30日下达的豫质监标发〔2018〕236号《河南省质量技术监督局关于下达2018年第一批河南省地方标准制修订计划》的通知文件，立项编号：

20181210141，批准《绕管式热交换器检验与验收》地方标准的制定。

2、编制原则

1）适用性原则：

本标准规范了绕管式热交换器制造、检验与验收的通用要求、项目与方法，有较强的适用性。

2）有效性原则：

本标准的执行，既可方便制造单位对绕管式热交换器的制造质量控制，又可方便监督检验人员对绕管式热交换器的检验工作质量控制。

3）可操作性原则：

本标准在依据国家现行法律法规安全技术规范及标准的基础上，汲取原有最合理、使用最广泛的制造和检验手段，集众家所长，加以整合优化制定。

3、标准制定的依据

本标准的编制依据主要包括热交换器相关的法律、规范以及热交换器相关的标准，制定的依据主要有：

GB/T150.1～150.4压力容器

GB/T151热交换器

GB/T228金属材料室温拉伸试验方法

GB/T230金属洛氏硬度试验

GB/T4334金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法

JB/T4711压力容器涂敷与运输包装

GB/T13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管

GB/T24511承压设备用不锈钢钢板及钢带

GB/T24593锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管

GB/T25198压力容器封头

HG/T20584钢制化工容器制造技术要求

NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

NB/T47013.1～47013.6承压设备无损检测

TSG21固定式压力容器安全技术监察规程

三、编制过程

立项批准后，由河南省锅炉压力容器安全检测研究院牵头，成立了标准起草小组，研究讨论了标准框架结构、标准涉及内容、确立标准调研内容等。

标准起草小组组织人员走访省内多家绕管式热交换器制造企业，安全监察机构，设计和使用等单位了解情况；同时调研了解多家检验机构的绕管式热交换器检验要求，充分了解现有的绕管式热交换器状况，收集了有关技术资料。

具体工作如下：

2017年11月至2019年7月，开展调研和资料搜集工作。

2017年12月15日召开标准起草小组成立暨第一次工作会议。

与会代表就标准编制工作大纲、编制分工和进度计划等进行了认真深入的讨论。

2017年12月至2018年5月：

标准起草组编制了标准初稿，并多次召开讨论会，在起草组内部讨论。

2018年9月10日召开标准起草小组第二次工作会议。

与会人员逐章、逐节、逐条对标准初稿的主要内容、需研究解决的问题进行认真细致的讨论，对下一步的编制工作计划和进度做出具体安排。

2019年1月5日标准起草小组根据第二次编制工作会议提出的意见和建议，对标准初稿进行修改完善，形成征求意见稿。

四、主要内容的确定

1、标准题目的确定

由于本标准制定的主要目的是为了规范绕管式热交换器制造、检验与验收，提高检验质量，便于制造过程的质量控制和使用过程的隐患预防。

因此标准起草小组讨论之后确定将原本的标准题目改为《绕管式热交换器制造、检验与验收》更符合标准制定的实际情况。

2、标准的范围

本标准适用于奥氏体不锈钢制绕管式热交换器。

其他材料制绕管式热交换器可参照本标准执行。

3、术语和定义

本标准规定了绕管式热交换器、绕管体、中心筒等术语和定义。

4、通用要求

通用要求部分，本标准规定了绕管式热交换器的检验与验收要求除应符合本标准规定外，还应符合GB/T150、GB/T151的有关规定；应接受特种设备安全监察机构监察的绕管式热交换器的检验与验收的范围；绕管式热交换器的特种作业人员应按国家相关法规规定，须经过培训、考试，考核合格后，持证上岗等内容。

通用部分的内容主要是参照《固定式压力容器安全技术监察规程》编制的。

5、材料

材料部分主要规定了绕管式热交换器用的奥氏体不锈钢焊接钢管、无缝钢管、不锈钢板、锻件、螺柱（含螺栓）和螺母用钢棒及材料验收和材料复验等内容。

各类材料针对绕管式热交换器的特征进行了细化。

基本要求、壳体、螺柱（含螺栓）和螺母用钢棒三部分主要是参考《热交换器》（GB/T151-2014）制定的。

换热管部分相对于《热交换器》（GB/T151-2014）增加了奥氏体不锈钢换热管材料洛氏硬度试验和拉伸试验，并规定了洛氏硬度和塑性延伸强度Rp0.2的最大值；管板、法兰锻件部分针对绕管式热交换器压力较高，管板厚度较厚的特点规定管板用锻件级别不得低于III级。

新增加了材料验收和材料复验部分的内容。

6、制造

相对于普通的列管式换热器，绕管式热交换器其内部换热管缠绕复杂，使用后需要但又无法进行内部检验，制造质量的控制显得尤为重要，因此制造部分是本标准的重点，本部分基本要求规定了绕管式热交换器的制造须使用专用场地，地面应铺置防划伤垫，工具摆放应整齐，不得有妨碍绕管式热交换器的物品在绕制场地堆放；绕管式换热器工作架上应置有软质工位器具保护，且在装配过程中须对换热管加以防护，以避免在绕制过程中磕碰、划伤换热管；绕管式热交换器在制造过程中所使用的工装，凡是有与设备零件焊接或长时间接触的部分均须采用不锈钢材质，以免造成铁离子污染；若套装工具与管板或设备其它零件有焊接时，去除工装后须磨平焊接部位，且对修磨处进行渗透检测，确保表面无裂纹等缺陷。

制造过程中对筒体、封头、管板、中心筒、换热管、垫条、绕管体等主要部件，特别是中心筒、垫条、绕管体等绕管式热交换器的特有部件的制造过程做出了详细的有针对性的规定；方法的制定是通过与绕管式热交换器制造企业和使用单位多次交流讨论并通过现场试验得到的。

7、焊接

焊接部分的要求主要参照《热交换器》（GB/T151-2014）执行。

8、无损检测

由于绕管式热交换器结构复杂，使用后需要但无法进行内部检验，依据《压力容器》（GB/T150-2011）的规定对其A、B类焊接接头，应进行100%射线检测或100%超声检测；本部分对采用不可记录的脉冲反射法超声检测时，附加无损检测的方法、比例和检测部位作了具体的规定，并指出当附加检测比例和检测部位无法满足要求时，应经制造单位技术负责人批准的解决方案。

9、装配

绕管式热交换器组装前须认真检查，清除各零部件上焊疤、焊接飞溅物、毛刺等影响绕管体套装的杂物；绕管体制造完成后须采用专用工装进行绕管体与壳体的套装，防止绕管体变形。

套装过程中应严格控制，不允许磕碰、划伤或压扁换热管；设备装配完毕后应清理设备表面污物，并用吸尘器吸出两端管板内铁屑等杂物。

10、其他

绕管式热交换器的耐压试验和泄漏性试验、出场资料、铭牌、验收与装箱等内容主要是参考《热交换器》（GB/T151-2014）制定的。

11、附录

附录部分为绕管式热交换器制造检验记录表推荐格式。

五、与国家法律法规和强制性标准的关系

由于绕管式热交换器结构的特殊性，国内目前的热交换器标准尚不能完全涵盖。

本标准是在GB/T151《热交换器》的基础上，依据TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB/T150《压力容器》等国家标准、规范的要求，根据近年实施取得的经验，制订的。

六、标准实施的建议

建议本标准作为推荐性地方标准发布，由河南省锅炉压力容器安全检测研究院组织进行标准宣贯。

标准起草小组

2019年1月