T/CAPE 12005-2023 扩散焊热交换器

ICS2706030

CCSJ7.5.

团体标准

T/CAPE12005—2023

扩散焊热交换器

Diffusionbondingheatexchanger

2023-06-13发布2023-09-12实施

中国设备管理协会发布

中国标准出版社出版

T/CAPE12005—2023

目次

前言

…………………………Ⅲ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

通用要求

4…………………3

材料

5………………………4

设计

6………………………7

制造

7………………………13

检验与试验

8………………15

标志包装运输及贮存

9、、…………………19

附录规范性翅片板片的最高允许设计压力确定

A()、………………21

附录规范性干燥度测试

B()……………24

附录规范性疲劳试验

C()………………26

参考文献

……………………28

Ⅰ

T/CAPE12005—2023

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

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专利的责任

。。

本文件由中国设备管理协会提出并归口

。

本文件由中国设备管理协会标准化工作委员会组织制定

。

本文件起草单位杭州沈氏节能科技股份有限公司杭州三花微通道换热器有限公司航天海鹰

:、、

哈尔滨钛业有限公司浙江峰煌热交换器有限公司中国设备管理协会石油化工行业技术服务中心

()、、。

本文件主要起草人赵博沈卫立石景祯杨代坤高强蒋建龙林开兵甄永彬韩芳明李雪梅

:、、、、、、、、、、

沈泽奇付敏翔谷波蔡伟华田镇钟丰平魏义坤任来超杨超汪贵旺王晟耀赵凯程范云涛

、、、、、、、、、、、、、

陈智同吴俊杰刘铁王瑞华王燕冬牟明亮

、、、、、。

本文件审查专家李伟忠孙艳秋白博峰卢志明屠林杨胥蕊娜孙大明

:、、、、、、。

本文件主要审核人牛昌文魏景林

:、。

Ⅲ

T/CAPE12005—2023

扩散焊热交换器

1范围

本文件规定了扩散焊热交换器的通用要求材料设计制造检验与试验标志包装运输及贮存

,,,,,、、

等方面的技术内容

。

本文件适用于设计温度范围为设计压力范围为的扩散焊板

-196℃~800℃、0.1MPa~15MPa

翅式热交换器和设计压力范围为的扩散焊微通道热交换器的设计生产和检验

0.1MPa~99MPa、。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件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

。

所有部分压力容器

GB/T150()

热交换器

GB/T151

不锈钢棒

GB/T1220

钛及钛合金棒材

GB/T2965

不锈钢冷轧钢板和钢带

GB/T3280

钛及钛合金板材

GB/T3621

钛及钛合金无缝管

GB/T3624

不锈钢热轧钢板和钢带

GB/T4237

耐热钢钢板和钢带

GB/T4238

流体输送用不锈钢无缝钢管

GB/T14976

所有部分奥氏体铁素体型双相不锈钢无缝钢管

GB/T21833()-

承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带

GB/T24511

钛及钛合金锻件

GB/T25137

钛制焊接容器

JB/T4745

铝制板翅式热交换器

NB/T47006—2019

承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

NB/T47010

承压设备无损检测

NB/T47013.1~NB/T47013.13

承压设备焊接工艺评定

NB/T47014

承压设备用焊接材料订货技术条件

NB/T47018.1~NB/T47018.7

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T151、NB/T47006。

31

.

工作压力workingpressure

在正常工作情况下扩散焊热交换器任何一侧的最高压力

,。

1

T/CAPE12005—2023

32

.

设计压力designpressure

设定的扩散焊热交换器任何一侧的最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件其值不低

,,

于工作压力

。

33

.

设计温度designtemperature

热交换器在正常工作情况下设定的元件的金属温度

,。

注元件的金属温度通过以下方法确定

::

传热计算求得

a);

在已使用的同类热交换器上测定

b);

根据介质温度并结合外部条件确定

c)。

34

.

扩散焊diffusionbonding

将待焊工件紧压至紧密接触并置于真空扩散焊接设备内进行加压加热保温使原子间相互扩散

,、、,

形成一体的焊接方法

。

35

.

流道channel

热交换介质流动的通道

。

36

.

传热板片heattransferplate

经过加工形成具有流道结构的板片

。

37

.

隔板partingsheet

分隔热交换流体的平板

。

38

.

翅片heattransferfin

两层隔板间实现传热强化与承压的波纹状元件

。

39

.

封条sidebar

封闭和支撑各层通道的元件

。

310

.

侧板capsheet

位于热交换芯体最外侧的盖板

。

311

.

芯体core

由传热板片与侧板或由隔板翅片封条及侧板按设计文件叠置经扩散焊接成一体的传热

,、、,()

组件

。

312

.

封头header

与芯体连接实现热交换流体流入或流出芯体的组件

,。

注封头是由封头体封头端板等零件经焊接而成

:、。

3121

..

封头体headerbody

组成封头的半圆筒或弧形筒部分

()。

2

T/CAPE12005—2023

注又称封体

:“”。

3122

..

封头端板headerwithends

封头两端与封头体连接的板

。

注简称端板

:“”。

313

.

接管nozzle

连接外部管路与封头或芯体的管子

()。

314

.

封盖nozzlecap

试压或氮封时封闭接管的零件

。

注又称闷盖

:“”。

315

.

扩散焊热交换器diffusionbondingheatexchanger

由扩散焊接而成的芯体与封头接管等附件经焊接形成一体的热交换器

、。

注一般分为扩散焊微通道热交换器和扩散焊板翅式热交换器

:。

316

.

扩散焊微通道热交换器diffusionbondingmicro-channelheatexchanger

芯体由传热板片与侧板组成的扩散焊热交换器

。

317

.

扩散焊板翅式热交换器diffusionbondingplate-finheatexchanger

芯体由隔板翅片封条及侧板组成的扩散焊热交换器

、、。

4通用要求

41通则

.

热交换器的设计制造检验验收安装使用除符合本文件的规定外还应符合图样的要求

、、、、、,。

42厚度附加量

.

厚度附加量按式确定

(1):

C=C+C

12…………(1)

式中

:

C材料厚度附加量单位为毫米

———,(mm);

C材料厚度负偏差按照材料中相关标准的规定单位为毫米

1———,,(mm);

C腐蚀裕量设计隔板时考虑其他在采用钛合金或不锈钢时C单位为毫米

2———,,2=0,(mm)。

43扩散焊强度等级

.

扩散焊强度等级分为级级和级焊接试件抗拉强度与随炉母材抗拉强度的比值R应符合

A、BC。

表的要求

1。

3

T/CAPE12005—2023

表1扩散焊强度等级

扩散焊强度等级

级级级

ABC

RRR

≥0.90.9>≥0.70.7>≥0.5

44耐压试验压力

.

441通道试验压力应按式式计算

..(2)、(3):

液压试验压力

a):

σ

p=.p×[]t

T125σ…………(2)

[]

气压试验或气液组合试验压力

b):

σ

p=.p×[]t

T11σ…………(3)

[]

式中

:

p试验压力单位为兆帕

T———,(MPa);

p设计压力单位为兆帕

———,(MPa);

σ热交换器用材料在耐压试验温度下的许用应力单位为兆帕

[]———,(MPa);

σt热交换器用材料在设计温度下的许用应力单位为兆帕

[]———,(MPa)。

重要提示热交换器铭牌上规定有最大允许工作压力时式2和式3中应以最大允许工作压力代

:,()()

替设计压力p热交换器各元件所用材料不同时应取各元件材料σ/σt的最小者

。,[][]。

442如果芯体承受外部压力还需进行外压试验试验压力应按式式计算

..,。(4)、(5):

液压试验压力

a):

p=.p

T125…………(4)

气压试验或气液组合试验压力

b):

p=.p

T11…………(5)

443承受交变载荷以及在特殊场合使用的热交换器其液压试验压力应适当提高具体要求按照设

..,,

计文件规定执行

。

5材料

51扩散焊热交换器用材应根据使用条件如设计温度设计压力介质特性和操作特点等制造工

.(、、)、

艺检验要求以及经济合理性等因素选用并应具有良好的耐蚀性能力学性能焊接性能以及其他工艺

、,、、

性能和物理性能

。

52扩散焊热交换器主要零部件所用材料应符合表的规定当采用表以外的材料时材料的机械

.2。2,

性能应不低于表中的相应材料的规定

2。

53用于芯体传热表面的带材板材尺寸公差厚度一致性和表面粗糙度应符合表的规定其中厚

.、、3。

度一致性应根据板面条边均匀分布检测至少点对照材料公称板厚及允许偏差判断是否合格

412,。

4

T/CAPE12005—2023

表2主要零部件材料要求

序号主要零部件名称材料统一编号材料牌号材料标准

S22253022Cr22Ni5Mo3N

S22053022Cr23Ni5Mo3N

S3040806Cr19Ni10

S30403022Cr19Ni10

GB/T3280

S3040907Cr19Ni10

GB/T4238

板片S3100806Cr25Ni20

GB/T24511

1隔板S3160806Cr17Ni12Mo2

S31603022Cr17Ni12Mo2

S31703022Cr19Ni13Mo3

S3216806Cr18Ni11Ti

—TA1

GB/T3621

—TA10

GB/T26723

—TA15

S22253022Cr22Ni5Mo3N

S22053022Cr23Ni5Mo3N

S3040806Cr19Ni10

S30403022Cr19Ni10GB/T3280

S3040907Cr19Ni10GB/T4237

S3100806Cr25Ni20GB/T4238

侧板

2S3160806Cr17Ni12Mo2GB/T24511

S31603022Cr17Ni12Mo2

S31703022Cr19Ni13Mo3

S3216806Cr18Ni11Ti

—TA1

GB/T3621

—TA10

GB/T26723

—TA15

S22253022Cr22Ni5Mo3N

S22053022Cr23Ni5Mo3N

S3040806Cr19Ni10

S30403022Cr19Ni10GB/T3280

S3040907Cr19Ni10GB/T4238

/

翅片S3100806Cr25Ni20GBT24511

3

S3160806Cr17Ni12Mo2

S31603022Cr17Ni12Mo2

S3216806Cr18Ni11Ti

—TA1

GB/T3622

—TA10

GB/T26723

—TA15

5

T/CAPE12005—2023

表2主要零部件材料要求续

()

序号主要零部件名称材料统一编号材料牌号材料标准

S22253022Cr22Ni5Mo3N

S22053022Cr23Ni5Mo3N

S3040806Cr19Ni10

S30403022Cr19Ni10GB/T3280

S3040907Cr19Ni10GB/T4238

S3100806Cr25Ni20GB/T24511

封条S3160806Cr17Ni12Mo2

4

S31603022Cr17Ni12Mo2

S32168