GB/T151-2014 热交换器.docx
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1、ICS 71.120.30J 75OB中华人民共和国国家标准GB/T1512014代替GB1511999热交换器Heatexchangers2014-12-05 发布2015-05-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管理委员会a。标准下载网WWW.biao-zhGBT1512014目次前言III引言IV1范围12规范性引用文件13术语和定义34通用要求44. 1通则44.2 资格与职责54.3 工艺计算64.4 设计一般规定64.5 许用应力84.6 焊接接头分类与焊接接头系数84.7 耐压试验94.8 泄漏试验95材料95. 1总贝I95.2 圆筒及封头95.3
2、 管板、管箱平盖、法兰95.4 换热管105.5 螺柱(含螺栓)和螺母用钢棒H6结构设计116. 1管壳式热交换器的主要零部件及名称116.2 管壳式热交换器型号156.3 管程176.4 换热管216.5 管板226.6 换热管与管板的连接256.7 管板与管箱、壳体的焊接连接296.8 壳程296.9 钩圈式浮头416.10壳体436.11填料函436.12膨胀节456.13接管及其他开口456.14设备及接管法兰456.15密封及垫片45biaoGBT15120146. 16支座467. 17附件487设计计算498. 1承压壳体与隔板491.1 2浮头盖与钩圈527.3 换热管557.
3、4 管板568制造、检验与验收1018.1 通则1018.2 圆筒1018.3 换热管1018.4 管板、管箱平盖1028.5 折流板、支持板1048.6 6其他零部件1058.7 管束的组装1058.8 换热管与管板的连接1058.9 焊接1058.10 10热处理1058.11组装1068.12尺寸偏差1078.13耐压试验和泄漏试验1098.14出厂资料1098.15铭牌1098 .16涂敷与运输包装1099安装、操作和维护1109 .1现场安装11010 2试车和操作11011 3维护Ill附录A(规范性附录)标准的符合性声明及修订112附录B(资料性附录)管壳式热交换器传热计算113
4、附录C(资料性附录)流体诱发振动134附录D(资料性附录)常见流体的物理性质数据168附录E(资料性附录)污垢热阻212附录F(资料性附录)金属导热系数216附录G(资料性附录)换热管特性表218附录H(资料性附录)换热管与管板焊接接头的焊缝形式220II附录1(资料性附录)管板与管箱、壳体的焊接连接221附录J(资料性附录)壳体和管束的进口或出口面积计算224附录K(资料性附录)波纹换热管热交换器的管板228附录L(资料性附录)拉撑管板232附录M(资料性附录)挠性管板237IlbiaohGBT1512014前言本标准按照GBT1.12009给出的规则起草。本标准代替GB1511999管壳式
5、换热器。与GB1511999相比,主要技术变化如下:a)修改了标准名称,扩大了标准适用范围:提出了热交换器的通用要求;一规定了其他结构型式的热交换器所依据的标准。b) 修订了管壳式热交换器的适用参数范围。c) 增加了热交换器传热计算的基本要求。d) 提高了管壳式热交换器管束的尺寸精度要求。e)修订了换热管与管板的连接:增加了胀接连接的胀度计算公式及胀度控制值;一一修订了强度焊接的定义及结构形式;增加了内孔焊。f)修订了单管板设计计算,增加了双管板设计计算。g)增加了附录A”标准的符合性声明及修订”。h)将GB151-1999附录F壁温计算修订为附录B管壳式热交换器传热计算。i)修订了附录C流体
6、诱发振动。j)增加了附录D常见流体的物理性质数据。) 增加了附录E污垢热阻。1)增加了附录F金属导热系数”。m)修订了附录G换热管特性表) 增加了附录H“换热管与管板焊接接头的焊缝形式”。o)修订了附录I“管板与管箱、壳体的焊接连接”。P)修订了附录J“壳体和管束的进口或出口面积计算”。q)增加了附录K波纹换热管热交换器的管板”。r)增加了附录L拉撑管板。s)增加了附录Ir挠性管板”。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。本标准起草单位:甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司、上海蓝滨石化设备有限责任公司、中国石化工程建设有限公司、中国特种设备检测研究院、国家质量
7、监督检验检疫总局特种设备安全监察局、中石化洛阳工程有限公司、清华大学、西安交通大学、天津大学、中国成达工程有限公司、中国石化上海高桥石油化工公司、天华化工机械及自动化研究设计院有限公司、沈阳化工大学。本标准主要起草人:张延丰、寿比南、邹建东、朱巨贤、李世玉、张迎恺、顾月章、薛明德、黄克智、杨国义、朱国栋、徐锋、程真喜、蔡隆展、赵维、李志安、王普勋、白博峰、谭蔚、邹红、马一鸣、陈韶范、刘鹏。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB1511989GB15119990。标准下载网GB/T1512014本标准是全国锅炉压力容器标准化技术委员会(以下简称“委员会”)负责制定和归口的热交换器标准,用以规
8、范在中国境内建造或使用的热交换器设计、制造、检验和验收的相关技术要求。本标准的技术条款包括了金属制热交换器的通用要求、管壳式热交换器建造过程(即指设计、制造、检验和验收工作)中应遵循的相关要求。由于本标准没有必要、也不可能囊括适用范围内管壳式热交换器建造中的所有技术细节,因此,在满足法规所规定的基本安全要求的前提下,不应禁止本标准中没有特别提及的技术内容。本标准不能作为具体管壳式热交换器建造的技术手册,亦不能代替培训、工程经验和工程评价。工程评价是指由知识渊博、娴于规范应用的技术人员所做出针对具体产品的技术评价。但工程评价应符合本标准的相关技术要求,不得违反本标准中的禁用规定。本标准还规定了管
9、壳式热交换器安装和使用的基本要求。本标准不限制实际工程设计和建造中采用先进的技术方法,但工程技术人员采用先进的技术方法时应能做出可靠的判断。本标准既不要求也不禁止设计人员使用计算机程序实现热交换器的分析或设计,但采用计算机程序进行分析或设计时,除应满足本标准要求外,还应确认:a)所采用程序中技术假定的合理性;b)所采用程序对设计内容的适应性;c)所采用程序输入参数及输出结果用于工程设计的正确性。IVbiaohGBZT1512014热交换器1范围1.1 本标准规定了金属制热交换器的通用要求,并规定了管壳式热交换器材料、设计、制造、检验、验收及其安装、使用的要求。1.2 本标准的通用要求适用于管壳
10、式热交换器及其他结构型式热交换器,本标准的所有内容适用于管壳式热交换器。1.3 本标准适用的设计压力:a)管壳式热交换器的设计压力不大于35MPa;b)其他结构型式热交换器的设计压力按相应引用标准确定。1.4 本标准适用的设计温度:a)钢材不得超过GB150.22011列入材料的允许使用温度范围;b)其他金属材料按相应引用标准中列入材料的允许使用温度确定。1.5 本标准中管壳式热交换器适用的公称直径不大于4000mm,设计压力(MPa)与公称直径(mm)的乘积不大于2.7X10。1.6 超出L5条范围的管壳式热交换器,可参照本标准进行建造。1.7 本标准不适用于下列热交换器:a)直接火焰加热的
11、热交换器;b)烟道式余(废)热锅炉;c)核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的热交换器;d)非金属制热交换器;e)制冷空调行业中另有国家标准或行业标准的热交换器。1.8 热交换器界定范围:a)热交换器与外部管道连接:1)焊接连接的第一道环向接头坡口端面;2)螺纹连接的第一个螺纹接头端面;3)法兰连接的第一个法兰密封面;4)专用连接件或管件连接的第一个密封面。b)接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件;c)非受压元件与受压元件的连接焊缝;d)直接连接在热交换器上的非受压元件如支座、垫板等;e)安装在热交换器上的超压泄放装置。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的。凡是注日期的引
12、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,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB150.12011压力容器第1部分:通用要求GB150.2-2011压力容器第2部分:材料GBT1512014GB150.32011压力容器第3部分:设计GB150.42011压力容器第4部分:制造、检验和验收GB/T15272006铜及铜合金拉制管GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T28822013银及银合金管GB/T36252007换热器及冷凝器用钛及钛合金管GB5310高压锅炉用无缝钢管GB/T53132010厚度方向性能钢板GB6479高压化肥设备用无缝
13、钢管GB/T68932010铝及铝合金拉(轧)J无注泞GB/T88902007热交换器用合金无缝管GB9948石油裂化用无第钢管GB13296锅炉、热工换器用不锈钢无缝钢管GB16749压力容器波I,膨胀节GB21832氏体铁素体型双相不锈钢焊接钢管GBa21833奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管GB24590高效换热MJ特型雷GB/T24593锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管GB/T262832010倍及倍合金无缝管材GB26929Jl,力容器术1GB/T28713(所有部分)管壳式热交换器用强化传热元件GB/T29463(所有部分)管壳式热交换器用垫片GB/T29465浮头式热交换器
14、用外头盖侧法兰NB/T47002(所有部分)压力容楷用爆炸焊接复合板NB/T47003.1(JB/T4735.1)钢制焊接常压容器NB/T47004GB/T26929界定的以及下列术语和定义适用于本文件3. 1公称直径nominaldiameterDNa)卷制、镀制圆筒,以内径(mm)作为管壳式热交换器的公称直径。b) 管材制圆筒,以外径(mm)作为管壳式热交换器的公称直径。c) 釜式重沸器,以管箱内(或外)径(mm)作为釜式重沸器的公称直径。3.2换热面积heattransferareaAa)计算换热面积,以换热管外径为基准,扣除不参与换热的换热管长度后,计算得到的外表面积,mb)公称换热肉
15、积,阳整为整数后的计算换热面积,m2o3.3公称长度nominallength1.N以换热管的长度(m)作为管壳式热交川器的公储长度换热管为直管时,取直管长度;换热管为U形管时,取U形管直管段的长度。3.4管程和壳程tubeside&shelIsidea)管程介质流经换热管内的通道及与其相贯通部分。b)壳秸介质流经换热管外的通道及与其相贯通部分。c)管程数N,介质沿换热管长度方向往、返的次数。d) 壳程数N,介质在壳程内沿换热管长度方向往、返的次数。1.5I级管束gradeIbundle换热管外径的允许偏差符合表6-6、管板管孔直径及允许偏差符合表6-10、折流板和支持板管孔直GBT15120
16、14径及允许偏差符合表6-22的钢制管束。1.611级管束gradeIIbundle换热管外径的允许偏差符合表6-7、管板管孔直径及允许偏差符合表671、折流板和支持板管孔直径及允许偏差符合表6-23的钢制管束。1.7强接strengthexpansion换热管与管板的胀接连接强度满足换热管轴向(拉或压)机械和温差载荷设计要求并保证密封性能的胀接。1.8贴胀lightexpansion为消除换热管与管板管孔之间缝隙的轻度胀接。1.9强度焊接strengthweld换热管与管板的焊接连接强度满足换热管轴向(拉或压)机械和温差载荷设计要求并保证密封性能的焊接。3. 10密封焊接sealweld仅保
17、证换热管与管板连接不泄漏的焊接。3.11内孔焊tubesweldedtobacksideoftubesheet换热管与管板之间在壳程侧以对接焊缝形成对接接头或锁底接头的焊接。4通用要求4.1 通则4.1.1 热交换器应符合本标准的通用要求,并应遵守国家颁布的有关法律、法规和安全技术规范。本标准的符合性声明见附录A。4. 1.2管壳式热交换器应符合本标准的要求,其他结构型式热交换器除应符合本标准通用要求外,还应符合下列相应标准的要求:a) JB/T4751螺旋板式换热器;b) NB/T47004(JB/T4752)板式热交换器;c) NB/T47006(JB/T4757)铝制板翅式热交换器;d)
18、 NB/T47007(JB/T4758)空冷式热交换器。4.1.3 采用铝、钛、铜、银和锚等其他金属制管壳式热交换器或受压元件除应符合本标准要求外,还应符合下列相应标准的要求:a) JB/T4734铝制焊接容器;b) JB/T4745钛制焊接容器;c) JB/T4755铜制压力容器;d) JB/T4756银及银合金制压力容器;e) NB/T47011错制压力容器。4.1.4 热交换器的设计、制造单位应建立健全的质量管理体系并有效运行。4.1.5 TSGROOO42009管辖范围内的热交换器,其设计、制造、安装和使用应接受特种设备安全监察机构的监察。GBT15120144.1.6 对不能按照GB
19、15O.32011、本标准及相应引用标准进行设计计算的热交换器或受压元件,可按GB150.12011中4.1.6规定的方法进行设计。4.1.7 设计压力低于0.1MPa及真空度低于0.02MPa的热交换器或受压元件,可按NB/T47003.1(JB/T4735.1)及本标准的有关规定进行设计。4.2资格与职责4.2.1 资格TSGROOO4-2009管辖范围内的热交换器,其设计、制造单位应持有相应的特种设备许可证。4.2.2 职责4.2.2.1用户或设计委托方的职责热交换器的用户或设计委托方应以正式书面形式向设计单位提出设计条件(UDSUsersDesignSpecification),且至少
20、应包含以下内容:a)设计所依据的主要标准和规范;b)操作参数(包括工作压力、工作温度范围、液位高度、接管载荷以及循环载荷等);c)使用地及其自然条件(包括环境温度、抗震设防烈度、风载荷和雪载荷等);d)介质组分与特性;e)预期使用年限:f)几何参数和管口方位;g)钢制管束等级;h)设计需要的其他必要条件。4.2.2.2设计单位的职责热交换器的设计单位至少应包含以下职责:a)应对设计文件的正确性和完整性负责:b)热交换器的设计文件至少应包括强度计算书、设计图样、制造技术条件、风险评估报告(相关法规或设计委托方要求时),必要时还应包括安装与使用维修说明;c)TSGROO(M2009管辖范围内热交换
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