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本標(biāo)準(zhǔn)是全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“委員會(huì)”）負(fù)責(zé)制定和歸口的熱交換器標(biāo)準(zhǔn)，用以規(guī)范在中國(guó)境內(nèi)建造或使用的熱交換器設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收的相關(guān)技術(shù)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)條款包括了金屬制熱交換器的通用要求、管殼式熱交換器建造過(guò)程（即指設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收工作）中應(yīng)遵循的相關(guān)要求。由于本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有必要、也不可能素括適用范圍內(nèi)管殼式熱交換器建造中的所有技術(shù)細(xì)節(jié)，因此，在滿足法規(guī)所規(guī)定的基本安全要求的前提下，不應(yīng)禁止本標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有特別提及的技術(shù)內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)不能作為具體管殼式熱交換器建造的技術(shù)手冊(cè)，亦不能代替培訓(xùn)、工程經(jīng)驗(yàn)和工程評(píng)價(jià)。工程評(píng)價(jià)是指由知識(shí)淵博、嫻于規(guī)范應(yīng)用的技術(shù)人員所做出針對(duì)具體產(chǎn)品的技術(shù)評(píng)價(jià)。但工程評(píng)價(jià)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)要求，不得違反本標(biāo)準(zhǔn)中的禁用規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了管殼式熱交換器安裝和使用的基本要求。

本標(biāo)準(zhǔn)不限制實(shí)際工程設(shè)計(jì)和建造中采用先進(jìn)的技術(shù)方法，但工程技術(shù)人員采用先進(jìn)的技術(shù)方法時(shí)應(yīng)能做出可靠的判斷。

本標(biāo)準(zhǔn)既不要求也不禁止設(shè)計(jì)人員使用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)熱交換器的分析或設(shè)計(jì)，但采用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行分析或設(shè)計(jì)時(shí)，除應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求外，還應(yīng)確認(rèn)∶

a. 所采用程序中技術(shù)假定的合理性；

b. 所采用程序?qū)υO(shè)計(jì)內(nèi)容的適應(yīng)性；

c. 所采用程序輸入?yún)?shù)及輸出結(jié)果用于工程設(shè)計(jì)的正確性。

一、范圍

1.1 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬制熱交換器的通用要求，并規(guī)定了管殼式熱交換器材料、設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收及其安裝、使用的要求。

1.2 本標(biāo)準(zhǔn)的通用要求適用于管殼式熱交換器及其他結(jié)構(gòu)型式熱交換器，本標(biāo)準(zhǔn)的所有內(nèi)容適用于管殼式熱交換器。

1.3 本標(biāo)準(zhǔn)適用的設(shè)計(jì)壓力

a. 管殼式熱交換器的設(shè)計(jì)壓力不大于35MPa；

b. 其他結(jié)構(gòu)型式熱交換器的設(shè)計(jì)壓力按相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)確定。

1.4 本標(biāo)準(zhǔn)適用的設(shè)計(jì)溫度∶

a. 鋼材不得超過(guò)GB150.2—2011列入材料的允許使用溫度范圍；

b. 其他金屬材料按相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)中列入材料的允許使用溫度確定。

1.5 本標(biāo)準(zhǔn)中管殼式熱交換器適用的公稱直徑不大于4000mm，設(shè)計(jì)壓力（MPa）與公稱直徑（mm）的乘積不大于2.7×104。

1.6 超出1.5條范圍的管殼式熱交換器，可參照本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建造。

1.7 本標(biāo)準(zhǔn)不適用于下列熱交換器

a. 直接火焰加熱的熱交換器；

b. 煙道式余（廢）熱鍋爐

c. 核能裝置中存在中子輻射損傷失效風(fēng)險(xiǎn)的熱交換器；

d. 非金屬制熱交換器

e. 制冷空調(diào)行業(yè)中另有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的熱交換器。

1.8 熱交換器界定范圍∶

a. 熱交換器與外部管道連接

①. 焊接連接的第一道環(huán)向接頭坡口端面

②. 螺紋連接的第一個(gè)螺紋接頭端面；

③. 法蘭連接的第一個(gè)法蘭密封面；

④. 專用連接件或管件連接的第一個(gè)密封面。

b. 接管、人孔、手孔等的承壓封頭、平蓋及其緊固件

c. 非受壓元件與受壓元件的連接焊縫

d. 直接連接在熱交換器上的非受壓元件如支座、墊板等e）安裝在熱交換器上的超壓泄放裝置。

二、規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB150.1——2011 壓力容器第1部分∶通用要求

GB150.2——2011 壓力容器第2部分材料

GB150.3——2011 壓力容器第3部分設(shè)計(jì)

GB150.4——2011 壓力容器第4部分∶制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收

GB/T1527-2006 銅及銅合金拉制管

GB/T 1804 一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差

GB/T 2882——2013 鎳及鎳合金管

GB/T 3625—2007 換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金管

GB 5310 高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管

GB/T 5313—2010 厚度方向性能鋼板

GB 6479 高壓化肥設(shè)備用無(wú)縫鋼管

GB/T 6893—2010 鋁及鋁合金拉（軋）制無(wú)縫管

GB/T 8890-2007 熱交換器用鋼合金無(wú)縫管

GB 9948 石油裂化用無(wú)縫鋼管

GB 13296 鍋爐、熱交換器用不銹鋼無(wú)縫鋼管

GB 16749 壓力容器波形影脹節(jié)

GB/T 21832 奧氏體鐵素體型雙相不銹鋼焊接鋼管

GB/T 21833 奧氏體-鐵素體塑雙相不銹鋼無(wú)縫鋼管

GB/T 24590 高效換熱器用特型管

GB/T 2453 鍋爐和熱交換器用奧氏體不銹鋼焊接鋼管

GB/T 26283—2010 鋯及鋯合金無(wú)縫管材

GB/T 26929 壓力容器術(shù)語(yǔ)

GB/T 28713（新有部分）管殼式熱交換器用強(qiáng)化傳熱元件

GB/T 29463（新有部分）管殼式熱交換器用生片

GB/T 29465 浮頭式熱交換器用外頭蓋側(cè)法蘭

NB/T 47002（所有部分）起力容器用爆炸焊接復(fù)合板

NB/T 47003 （JB/T 4735.1）鋼制焊接常壓容器

NB/T 47004 （JB/T 4752）板式熱交換器

NB/T 47006（B/T/4757）鋁制板翅式熱交換器

NB/T 47007（JB/T4758）空冷式熱交換器

NB/T 47011 鋯制壓力容器

NB/T47013.100JB/T430.10）承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 第10部分∶銜接時(shí)差法超聲檢測(cè)

NB/T 47014（JB/T 4708）承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定

NB/T 47019（所有部分）鍋爐、熱交換器用管訂貨技術(shù)條件

NB/T 47020 （JB/T4700）壓力容器法蘭分類與技術(shù)條件

NB/T 47021（JB/T 4701）甲型平焊法蘭

NB/T 47022（JB/T 4702）乙型平焊法蘭

NB/T 47023（JB/T 4703）長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭

NB/T 47024（JB/T4704）非金屬軟墊片

NB/T 47025（JB/T 4705）纏繞墊片

NB/T 47026（JB/T 4706）金屬包墊片

NB/T 47027（JB/T4707）壓力容器法蘭用緊固件

NB/T 47041——2014（JB/T 4710）塔式容器

JB/T 4711 壓力容器涂敷與運(yùn)輸包裝

JB/T4712.1 容器支座第1部分∶鞍式支座

JB/T 4712.3 容器支座第3部分∶耳式支座

JB/T4730（所有部分）承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)

JB4732—1995 鋼制壓力容器————分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（2005年確認(rèn)）

JB/T4734 鋁制焊接容器

JB/T4745 鈦制焊接容器

JB/T4751 螺旋板式換熱器

JB/T4755 銅制壓力容器

JB/T 4756 鎳及鎳合金制壓力容器

HG/T 20592 鋼制管法蘭（PN系列）

HG/T 20615 鋼制管法蘭（Class系列）

TSGR 0004-2009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

三、術(shù)語(yǔ)和定義

GB150.1-2011 GB/T 26929 界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件

3.1 公稱直徑 nominal diameter DN

a. 卷制、鏡制圓筒，以內(nèi)徑（mm）作為管殼式熱交換器的公稱直徑

b. 管材制圓筒，以外徑（mm）作為管殼式熱交換器的公稱直

c. 釜式重沸器，以管箱內(nèi)（或外）徑（mm）作為釜式重沸器的公稱直徑

3.2 換熱面積heat transfer arca A

a. 計(jì)算魏熱面積，以換熱管外徑為基準(zhǔn)，扣除不參與換熱的換熱管長(zhǎng)度后，計(jì)算得到的外表面積，m2

b. 公稱換熱而積，圓整為整數(shù)后的計(jì)算換熱面積，m2。

3.3 公稱長(zhǎng)度 nominal length LN

以換熱管的長(zhǎng)度（m）作為管殼式熱交換器的公稱長(zhǎng)度。換熱管為直管時(shí)，取直管長(zhǎng)度；換熱管為U形管時(shí)，取U形管直管段的長(zhǎng)度。

3.4 管程和殼程 tubeside & shellside

a. 管程——介質(zhì)流經(jīng)換熱管內(nèi)的通道及與其相貫通部分。

b. 殼程————介質(zhì)流經(jīng)換熱管外的通道及與其相貫通部分。

c. 管程數(shù)Nt———介質(zhì)沿?fù)Q熱管長(zhǎng)度方向往、返的次數(shù)。

d. 殼程數(shù)Ns————介質(zhì)在殼程內(nèi)沿?fù)Q熱管長(zhǎng)度方向往、返的次數(shù)。

3.5 Ⅰ級(jí)管束 grade I bundle

換熱管外徑的允許偏差符合表6-6、管板管孔直徑及允許偏差符合表6-10、折流板和支持板管孔直徑及允許偏差符合表6-22的鋼制管束。

3.6 Ⅱ級(jí)管束 grade Ⅱ bundle

換熱管外徑的允許偏差符合表6-7、管板管孔直徑及允許偏差符合表6-11、折流板和支持板管孔直徑及允許偏差符合表6-23的鋼制管束。

3.7 強(qiáng)度脹接 strength expansion

換熱管與管板的賬接連接強(qiáng)度滿足換熱管軸向（拉或壓）機(jī)械和溫差載荷設(shè)計(jì)要求并保證密封性能的脹接。

3.8 貼脹 light expansion

為消除換熱管與管板管孔之間縫隙的輕度脹接。

3.9 強(qiáng)度焊接 strength weld

換熱管與管板的焊接連接強(qiáng)度滿足換熱管軸向（拉或壓）機(jī)械和溫差載荷設(shè)計(jì)要求并保證密封性能的焊接。

3.10 密封焊接 seal weld

僅保證換熱管與管板連接不泄漏的焊接。

3.11 內(nèi)孔焊 tabes welded to backside of tubesheet

換熱管與管板之間在殼程側(cè)以對(duì)接焊縫形成對(duì)接接頭或鎖底接頭的焊接。

四、通用要求

4.1 通則

4.1.1 熱交換器應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的通用要求，并應(yīng)遵守國(guó)家頒布的有關(guān)法律、法規(guī)和安全技術(shù)規(guī)范。本標(biāo)準(zhǔn)的符合性聲明見(jiàn)附錄A。

4.1.2 管殼式熱交換器應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，其他結(jié)構(gòu)型式熱交換器隙應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)通用要求外，還應(yīng)符合下列相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求

a. JB/T 4751《螺旋板式換熱器》

b. NB/T47004（JB/T4752）《板式熱交換器》

c. NB/T47006（JB/T4757）《鋁制板翅式熱交換器》；

d. NB/T 47007（JB/T 4758）《空冷式熱交換器》。

4.1.3 采用鋁、鈦、銅、鎳和鋯等其他金屬制管殼式熱交換器或受壓元件除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)要求外，還應(yīng)符合下列相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求

a. JB/T 4734《鋁制焊接容器》；

b. JB/T 47454鈦制焊接容器》；

c. JB/T 4755《銅制壓力容器》

d. JB/T 4756《鎳及鎳合金制壓力容器》

e. NB/T47011《鋯制壓力容器》。

4.1.4 熱交換器的設(shè)計(jì)、制造單位應(yīng)建立健全的質(zhì)量管理體系并有效運(yùn)行。

4.1.5 TSGR0004—2009管轄范圍內(nèi)的熱交換器，其設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用虛接受特種設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)的監(jiān)察。

4.1.6 對(duì)不能按照GB150.3—2011、本標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的熱交換器或受壓元件，可按GB150.1—2011中4，1.6規(guī)定的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.1.7 設(shè)計(jì)壓力低于0.1 MPs及真空度低于0.02 MPa的熱交換器或受壓元件，可按NB/T 47003.1 （JB/T4735.1）及本標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.2 資格與職責(zé)

4.2.1 資格

TSG R0004—2009管轄范圍內(nèi)的熱交換器，其設(shè)計(jì)、制造單位應(yīng)持有相應(yīng)的特種設(shè)備許可證。

4.2.2 職責(zé)

4.2.2.1 用戶或設(shè)計(jì)委托方的職責(zé)

熱交換器的用戶或設(shè)計(jì)委托方應(yīng)以正式書畫形式向設(shè)計(jì)單位提出設(shè)計(jì)條件（UDS—User'sDesign Specification），且至少應(yīng)包含以下內(nèi)容

a. 設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；

b. 操作參數(shù)（包括工作壓力、工作溫度范圍、液位高度、接管載荷以及循環(huán)載荷等）；

c. 使用地及其自然條件（包括環(huán)境溫度、抗震設(shè)防烈度、風(fēng)載荷和雪載荷等）；

d. 介質(zhì)組分與特性

e. 預(yù)期使用年限

f. 幾何參數(shù)和管口方位

g. 鋼制管束等級(jí)

h. 設(shè)計(jì)需要的其他必要條件。

4.2.2.2 設(shè)計(jì)單位的職責(zé)

熱交換器的設(shè)計(jì)單位至少應(yīng)包含以下職責(zé)∶

a. 應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)文件的正確性和完整性負(fù)責(zé)；

b. 熱交換器的設(shè)計(jì)文件至少應(yīng)包括強(qiáng)度計(jì)算書、設(shè)計(jì)圖樣、制造技術(shù)條件、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告（相關(guān)法規(guī)或設(shè)計(jì)委托方要求時(shí)），必要時(shí)還應(yīng)包括安裝與使用維修說(shuō)明；

c. TSGR0004—2009管轄范圍內(nèi)熱交換器的設(shè)計(jì)總圖應(yīng)蓋有特種設(shè)備設(shè)計(jì)許可印章；

d. 應(yīng)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)保存管殼式熱交換器的全部設(shè)計(jì)文件，其他結(jié)構(gòu)型式的熱交換器設(shè)計(jì)文件的保存要求按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

4.2.2.3 制造單位的職責(zé)

熱交換器的制造單位至少應(yīng)包含以下職責(zé)∶

a. 制造單位應(yīng)按照設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行制造，如需要對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，應(yīng)取得原設(shè)計(jì)單位同意修改的書面文件，并且對(duì)改動(dòng)部位作出詳細(xì)記載；

b. 制造單位在熱交換器制造前應(yīng)制定完善的質(zhì)量計(jì)劃，其內(nèi)容至少應(yīng)包括熱交換器或元件的制造工藝控制點(diǎn)、檢驗(yàn)項(xiàng)目和合格指標(biāo)；

c. 制造單位的檢查部門在熱交換器制造過(guò)程中和完工后，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)、圖樣和質(zhì)量計(jì)劃的規(guī)定對(duì)熱交換器進(jìn)行各項(xiàng)檢驗(yàn)和試驗(yàn)，出具相應(yīng)報(bào)告，并對(duì)報(bào)告的正確性和完整性負(fù)責(zé)；

d. 制造單位在檢驗(yàn)合格后，應(yīng)出具產(chǎn)品質(zhì)量合格證；

e. 制造單位對(duì)其制造的每臺(tái)管殼式熱交換器產(chǎn)品應(yīng)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)至少保存下列技術(shù)文件∶

①. 質(zhì)量計(jì)劃

②. 制造工藝圖或制造工藝卡

③. 產(chǎn)品質(zhì)量證明文件；

④. 焊接工藝和熱處理工藝文件

⑤. 標(biāo)準(zhǔn)中允許制造單位選擇的檢驗(yàn)、試驗(yàn)項(xiàng)目記錄；

⑥. 制造過(guò)程中及完工后的檢查、檢驗(yàn)、試驗(yàn)記錄；

⑦. 原設(shè)計(jì)圖和竣工圖

f. 其他結(jié)構(gòu)型式的熱交換器制造技術(shù)文件的保存要求應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

4.3 工藝計(jì)算

4.3.1 設(shè)計(jì)條件

4.3.1.1 熱交換器的用戶或設(shè)計(jì)委托方應(yīng)以正武書畫形式向設(shè)計(jì)單位提出工藝設(shè)計(jì)條件，且至少應(yīng)包含以下內(nèi)容

a. 操作數(shù)據(jù)，包括流量、氣相分率、溫度、壓力、熱負(fù)荷等

b. 物性數(shù)據(jù)，包括介質(zhì)密度、比熱、黏度、導(dǎo)熱系數(shù)或介質(zhì)組成等。

c. 允許阻力降；

d. 其他，包括操作彈性、工況、安裝要求（幾何參數(shù)、管口方位）等。

4.3.1.2 管殼式短交換器的數(shù)據(jù)表參見(jiàn)附錄B表B.1。

4.3.2 選型與計(jì)算

4.3.2.1 熱交換器的選型應(yīng)考慮下列因素

a. 合理選擇熱交換器型式及基本參數(shù)，滿足傳熱、安全可靠性及能效要求

b. 考慮經(jīng)濟(jì)性，合理選材

c. 滿足熱交換器安裝，操作、維修等要求，

4.3.2.2 熱交換器工藝計(jì)算時(shí)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化，提高換熱效率，滿足工藝設(shè)計(jì)條件變求。管殼式熱交換器無(wú)相變傳熱計(jì)算參見(jiàn)附錄B。需要時(shí)管殼式熱交換器還應(yīng)考慮流體誘發(fā)振動(dòng)，計(jì)算參見(jiàn)附錄C。常見(jiàn)流體的物理性質(zhì)散據(jù)線見(jiàn)附錄D.污垢熱阻參見(jiàn)附錄E，金屬導(dǎo)熱系數(shù)參見(jiàn)附錄F 。

4.4 設(shè)計(jì)一般規(guī)定

4.4.1 載荷

4.4.1.1 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下載荷∶

a. 內(nèi)壓、外壓或最大壓差

b. 膨脹量不同引起的作用力

c. 液柱靜壓力，當(dāng)液柱靜壓力小于設(shè)計(jì)壓力的5%時(shí)，可忽略不計(jì)。

4.4.1.2 需要時(shí)，還應(yīng)考慮下列載荷

a. 熱交換器自重及正常工作條件下或耐壓試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝介質(zhì)的重力載荷

b. 附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺(tái)等的重力載荷；

c. 風(fēng)載荷、地震載荷、雪載荷

d. 支座及其他型式支承件的反作用力

e. 連接管道和其他部件的作用力

f. 溫度梯度引起的作用力

g. 沖擊載荷，包括壓力急劇波動(dòng)引起的沖擊載荷、流體沖擊引起的反力等；

h. 運(yùn)輸或吊裝時(shí)的作用力。

4.4.2 設(shè)計(jì)壓力或計(jì)算壓力

設(shè)計(jì)壓力或計(jì)算壓力的確定應(yīng)符合以下規(guī)定∶

a. 熱交換器上裝有超壓泄放裝置時(shí)，應(yīng)按GB150.1—2011附錄B的規(guī)定確定設(shè)計(jì)壓力；

b. 熱交換器各程（壓力室）的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)按各自最苛刻的工作工況分別確定；

c. 如熱交換器存在負(fù)壓操作，確定元件計(jì)算壓力時(shí)應(yīng)考慮在正常工作情況下可能出現(xiàn)的最大壓力差；

d. 真空側(cè)的設(shè)計(jì)壓力按承受外壓考慮；當(dāng)裝有安全控制裝置（如真空鑿放閥）時(shí)，設(shè)計(jì)壓力取1.25倍的最大內(nèi)外壓力差，或0.1 MPa兩者中的較低值；當(dāng)無(wú)安全控制裝置時(shí)，取0.1 MPa。

e. 對(duì)于同時(shí)受各程（壓力室）壓力作用的元件，且在全壽命期內(nèi)均能保證不超過(guò)設(shè)定壓差時(shí)，才可以技?jí)翰钤O(shè)計(jì)，否則應(yīng)分別按各程（壓力室）設(shè)計(jì)壓力確定計(jì)算壓力，并應(yīng)考慮可能存在的最苛刻的壓力組合；按壓差設(shè)計(jì)時(shí)，壓差的取值還應(yīng)考慮在壓力試驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的最大壓差值，并應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中明確設(shè)計(jì)壓差，同時(shí)應(yīng)提出在壓力試驗(yàn)過(guò)程中保證壓差的要求。

4.4.3 設(shè)計(jì)溫度

設(shè)計(jì)溫度的確定應(yīng)符合以下規(guī)定∶

a. 熱交換器的各強(qiáng)度壓力室）股計(jì)溫度應(yīng)按各自最苛刻的工作工況分解確定；各部分在工作狀態(tài)下的金屬溫度不同時(shí)，可分別設(shè)定設(shè)計(jì)溫度；殼程設(shè)計(jì)溫度、管程設(shè)計(jì)溫度分別為殼程殼體、管箱殼體的設(shè)計(jì)溫度

b. 設(shè)計(jì)溫度不夠低于元件金屬在工作狀態(tài)可能達(dá)到的最高溫度；對(duì)于0℃以下的金屬溫度，設(shè)計(jì)溫度不得高于元件金屬可能達(dá)到的最低溫度；在任何情況下，元件金屬的表面溫度不得超過(guò)材料的允許使用溫度

c. 對(duì)于同時(shí)受兩側(cè)介質(zhì)溫度作用的元件應(yīng)按其金屬溫度確定設(shè)計(jì)溫度。

d. 元件的金屬溫度通過(guò)以下方法確定

①. 傳熱計(jì)算求得。

②. 在已使用的同類熱交換器上測(cè)定。

③. 根據(jù)介質(zhì)溫度并結(jié)合外部條件確定。

4.4.4 工況組合

對(duì)有不同工作工況的熱交換器，應(yīng)按最苛刻的工況設(shè)計(jì)；必要時(shí)還應(yīng)考慮不同工況的組合，并在圖樣或相應(yīng)技術(shù)文件中流明各工況操作條件和設(shè)計(jì)條件下的壓力和溫度值。

4.4.5 厚度附加量

4.4.5.1 厚度附加量按寒（4-1）確定

C=C₁+C₂ ……………………………(4-1）

式中

C————厚度附加量，mm

C₁————材料厚度負(fù)偏差，按4.4.5.2的規(guī)定，mm

C₂ ————腐蝕裕量，按4.4.5.3、4.4.5.4和4.4.5.5的規(guī)定，mm。

4.4.5.2 板材或管材的厚度負(fù)偏差應(yīng)符合相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4.4.5.3 為防止熱交換器元件由于腐蝕、機(jī)械磨損而導(dǎo)致厚度削弱減薄，應(yīng)考慮腐蝕裕量∶

a. 對(duì)有均勻腐蝕或磨損的元件，應(yīng)根據(jù)預(yù)期的設(shè)計(jì)使用年限和介質(zhì)對(duì)金屬材料的腐蝕速率（及磨蝕速率）確定腐蝕裕量

b. 各元件受到的腐蝕程度不同時(shí)，可采用不同的腐蝕裕量；

c. 介質(zhì)為壓縮空氣、水蒸氣或水的碳素銅或低合金銅制熱交換器，腐蝕裕量不小于1mm。

4.4.5.4 管殼式熱交換器元件腐蝕裕量的考慮原則∶

a. 管板、浮頭法蘭和球冠形封頭的兩面均應(yīng)考慮腐蝕裕量

b. 管箱平蓋、凸形封頭、管箱和殼體內(nèi)表面應(yīng)考慮腐蝕裕量；

c. 管板和管箱平蓋上開(kāi)槽時(shí)，可將高出隔板槽底面的金屬作為腐蝕裕量，但當(dāng)腐蝕裕量大于精深時(shí)，還應(yīng)加上兩者的差值。

d. 設(shè)備法蘭和管法蘭的內(nèi)徑面應(yīng)考慮腐蝕裕量

e. 換熱管、鉤圈、浮頭螺栓和縱向隔板一般不考慮腐蝕裕量

f. 分程隔板的兩面均應(yīng)考慮腐蝕裕量

g. 拉桿、定距管、折流板和支持板等非受壓元件，一般不考慮腐蝕裕量。

4.4.5.5 其他結(jié)構(gòu)型式的熱交換器以及鋁、鈦、銅、鎳和鋯等其他金屬制熱交換器的腐蝕裕量按相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。

4.5 許用應(yīng)力

4.5.1 材料應(yīng)按GB150.1——2011表1、表2的規(guī)定確定許用應(yīng)力。

4.5.2 受壓元件用鋼材的許用應(yīng)力值應(yīng)按GB150.2—2011選取，鋁、鈦、銅、鎳和鋯等其他金屬的許用應(yīng)力值應(yīng)按相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)選取。

4.5.3 復(fù)合銅板的許用應(yīng)力應(yīng)按GB 150.1—2011中4.4.3確定。

4.5.4 圓筒許用軸向壓縮應(yīng)力應(yīng)按GB1 50.1—2011中4.4.5和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。

4.5.5 需要考慮地震載荷或風(fēng)載荷與4.4.1中其他載荷相組合時(shí)，元件的設(shè)計(jì)應(yīng)力應(yīng)符合GB150.1—2011中4.4.4 和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4.6 焊接接頭分類與焊接接頭系數(shù)

4.6.1 管殼式熱交換器受壓元件之間的焊接接頭分為A、B、C、D四類，非受壓元件與受壓元件的焊接接頭為E類，如圖4-1所示。其他結(jié)構(gòu)型式熱交換器的焊接接頭按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

4.6.2 焊接接頭系數(shù)φ應(yīng)根據(jù)對(duì)接接頭的焊縫形式及無(wú)損檢測(cè)的長(zhǎng)度比例確定。

4.6.3 鋼制管殼式熱交換器焊接接頭系數(shù)按表4-1選取。

4.6.4 對(duì)于無(wú)法進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的固定管板式熱交換器殼程圓筒的環(huán)向焊接接頭，應(yīng)采用氬弧焊打底或沿焊縫根部全長(zhǎng)有緊貼基本金屬的墊板，其焊接接頭系數(shù)φ=0.6。

4.6.5 對(duì)于換熱管與管板連接的內(nèi)孔焊，進(jìn)行100%射線檢測(cè)時(shí)焊接接頭系數(shù)φ=1.0，局部射線檢測(cè)時(shí)焊接接頭系數(shù)φ-0.85，不進(jìn)行射線檢測(cè)時(shí)焊接接頭系數(shù)φ=0.6.

4.6.6 鋁、鈦、銅、鎳和鋯等其他金屬的焊接接頭系數(shù)按相應(yīng)引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4.7 耐壓試驗(yàn)

4.7.1 管殼式熱交換器耐壓試驗(yàn)的要求和試驗(yàn)壓力應(yīng)符合GB150.1—2011中4.6的要求，其他結(jié)構(gòu)型式熱交換器耐壓試驗(yàn)的要求和試驗(yàn)壓力應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4.7.2 耐壓試驗(yàn)的種類和要求應(yīng)在圖樣上注明。

4.7.3 按壓差設(shè)計(jì)的熱交換器，應(yīng)在圖樣上提出壓力試驗(yàn)時(shí)升、降壓的具體要求。

4.7.4 對(duì)于管程設(shè)計(jì)壓力高于殼程設(shè)計(jì)壓力的管殼式熱交換器，應(yīng)在圖樣上提出管頭的試驗(yàn)方法和壓力。

4.8 泄漏試驗(yàn)

4.8.1 泄漏試驗(yàn)應(yīng)符合GB150.1——2011中4.7的要求。

4.8.2 泄漏試驗(yàn)的種類和要求應(yīng)在圖樣上注明。

五、材料

5.1 總則

5.1.1 管殼式熱交換器鋼制受壓元件的鋼號(hào)及其標(biāo)準(zhǔn)、附加技術(shù)要求、限定范圍（壓力和溫度等）及許用應(yīng)力應(yīng)符合GB150.2—2011及其附錄A、附錄D的規(guī)定，高溫性能參考值參見(jiàn)GB150.2—2011 附錄B。

5.1.2 管殼式熱交換器受壓元件用鋼、鈦、銅、鎳和鋯等其他金屬材料，其技術(shù)要求、限定范圍（牌號(hào)、壓力和溫度等）及許用應(yīng)力，虛符合TSGR0004——2009及本標(biāo)準(zhǔn)引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

5.2 圓筒及封頭

用于制造管殼式熱交換器圓筒或封頭的材料應(yīng)符合GB150.1—2011引用標(biāo)準(zhǔn)和GB150.2—2011 的有關(guān)規(guī)定。

5.3 管板、管箱平蓋、法蘭

5.3.1 鍛件

用于制造管板、管箱平蓋、法蘭的鋼鍛件應(yīng)符合GB150，2—2011第6章的規(guī)定，鍛件級(jí)別不得低于Ⅱ級(jí)。

5.3.2 板材

5.3.2.1 用于制造管板、管箱平蓋、設(shè)備法蘭的板材應(yīng)符合GB150.1—2011引用標(biāo)準(zhǔn)和GB150.2—2011 的有關(guān)規(guī)定。帶凸肩的管板、內(nèi)孔焊管板和管箱平蓋（GB150.3—2011表5-10中序號(hào)11～14的平蓋）采用軋制板材直接加工制造時(shí)，碳素銅、低合金鋼厚度方向性能級(jí)別不應(yīng)低于GB/T5313—2010中的Z35級(jí)，并在設(shè)計(jì)文件上提出附加檢驗(yàn)要求。

5.3.2.2 復(fù)合管板可采用堆焊或爆炸焊接復(fù)合板。當(dāng)采用爆炸焊接復(fù)合板時(shí)，應(yīng)符合NB/T47002.1～47002.4中B1級(jí)的要求；當(dāng)換熱管受軸向壓應(yīng)力時(shí)，宜采用堆焊復(fù)合管板。

5.3.3 襯層

5.3.3.1 管箱平蓋、法蘭可采用（松式）襯層（襯板、襯環(huán)）復(fù)合結(jié)構(gòu)。

5.3.3.2 襯層復(fù)合結(jié)構(gòu)不得使用于下列場(chǎng)合∶

a. 設(shè)計(jì)溫度高于300℃；

b. 工作過(guò)程中，存在真空工況

c. 介質(zhì)毒性程度為極度或高度危害。

5.4 換熱管

5.4.1 鋼制換熱管應(yīng)符合GB150.2—2011和本標(biāo)準(zhǔn)第4章引用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，常用換熱管特性參見(jiàn)附錄G，常用換熱管牌號(hào)及要求見(jiàn)下列管材標(biāo)準(zhǔn)。

a. GB/T 1527《鋼及銅合金拉制管》

b. GB/T 2882《鎳及鎳合金管》

c. GB/T 36250換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金管）