本標(biao)準是全國(guo)鍋爐壓力容(rong)器標(biao)準化技術委員(yuan)會（以下簡(jian)稱“委員(yuan)會”）負責制定和歸口的(de)熱交換(huan)器標(biao)準，用以規(gui)范(fan)在中(zhong)國(guo)境內建(jian)造(zao)或(huo)使用的(de)熱交換(huan)器設計、制造(zao)、檢(jian)驗和驗收(shou)的(de)相(xiang)關技術要求。
本(ben)(ben)標(biao)準的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)條(tiao)款包括(kuo)了(le)金屬制熱交換(huan)(huan)器的(de)(de)(de)通用(yong)(yong)要(yao)(yao)求、管殼(ke)(ke)式熱交換(huan)(huan)器建(jian)造(zao)過程（即指(zhi)設計(ji)、制造(zao)、檢驗和驗收工(gong)(gong)作(zuo)）中(zhong)應(ying)(ying)遵(zun)循的(de)(de)(de)相關要(yao)(yao)求。由于本(ben)(ben)標(biao)準沒(mei)有(you)必要(yao)(yao)、也不(bu)可能(neng)(neng)素括(kuo)適(shi)用(yong)(yong)范圍內管殼(ke)(ke)式熱交換(huan)(huan)器建(jian)造(zao)中(zhong)的(de)(de)(de)所(suo)(suo)(suo)有(you)技(ji)術(shu)(shu)細節(jie)，因此，在滿足法規(gui)(gui)所(suo)(suo)(suo)規(gui)(gui)定(ding)的(de)(de)(de)基本(ben)(ben)安(an)全要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)前提(ti)(ti)下，不(bu)應(ying)(ying)禁止本(ben)(ben)標(biao)準中(zhong)沒(mei)有(you)特別提(ti)(ti)及的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)內容。本(ben)(ben)標(biao)準不(bu)能(neng)(neng)作(zuo)為具體管殼(ke)(ke)式熱交換(huan)(huan)器建(jian)造(zao)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)手冊，亦不(bu)能(neng)(neng)代替(ti)培訓、工(gong)(gong)程經驗和工(gong)(gong)程評(ping)價(jia)。工(gong)(gong)程評(ping)價(jia)是指(zhi)由知(zhi)識淵博、嫻于規(gui)(gui)范應(ying)(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)人員所(suo)(suo)(suo)做出針對(dui)具體產(chan)品的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)評(ping)價(jia)。但工(gong)(gong)程評(ping)價(jia)應(ying)(ying)符合本(ben)(ben)標(biao)準的(de)(de)(de)相關技(ji)術(shu)(shu)要(yao)(yao)求，不(bu)得違反本(ben)(ben)標(biao)準中(zhong)的(de)(de)(de)禁用(yong)(yong)規(gui)(gui)定(ding)。本(ben)(ben)標(biao)準還規(gui)(gui)定(ding)了(le)管殼(ke)(ke)式熱交換(huan)(huan)器安(an)裝(zhuang)和使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)基本(ben)(ben)要(yao)(yao)求。
本標準不限制實際工程(cheng)(cheng)設(she)計(ji)和建造中采用先(xian)進的技術方(fang)法，但工程(cheng)(cheng)技術人員采用先(xian)進的技術方(fang)法時應能做出可靠(kao)的判(pan)斷。
本(ben)標準既不要求也不禁止設(she)計(ji)(ji)人員使用計(ji)(ji)算(suan)機程序(xu)實現熱交換器的分(fen)析或設(she)計(ji)(ji)，但采用計(ji)(ji)算(suan)機程序(xu)進行分(fen)析或設(she)計(ji)(ji)時(shi)，除應滿足本(ben)標準要求外，還應確(que)認(ren)∶
a. 所采用程(cheng)序中(zhong)技術假定的(de)合理性(xing)；
b. 所采用(yong)程序(xu)對設計內容的(de)適應性；
c. 所采(cai)用(yong)程序(xu)輸(shu)入參數及輸(shu)出(chu)結果用(yong)于工程設計的(de)正確性。
一、范圍
1.1 本標準規(gui)定(ding)了(le)金屬(shu)制熱(re)交換器的通(tong)用(yong)要求(qiu)，并規(gui)定(ding)了(le)管殼式熱(re)交換器材料(liao)、設計、制造、檢(jian)驗(yan)、驗(yan)收(shou)及其安裝、使用(yong)的要求(qiu)。
1.2 本標(biao)準的(de)(de)通用要求適用于管殼(ke)式熱交(jiao)換(huan)(huan)器(qi)(qi)及其(qi)他結(jie)構型(xing)式熱交(jiao)換(huan)(huan)器(qi)(qi)，本標(biao)準的(de)(de)所有內容(rong)適用于管殼(ke)式熱交(jiao)換(huan)(huan)器(qi)(qi)。
1.3 本(ben)標準(zhun)適用的設計壓力
a. 管(guan)殼(ke)式熱交換(huan)器(qi)的(de)設計壓力不大于(yu)35MPa；
b. 其他結構型式熱交換器的設(she)計壓力按相(xiang)應(ying)引(yin)用標準確定。
1.4 本標(biao)準適(shi)用的設(she)計溫度∶
a. 鋼材不(bu)得超(chao)過GB150.2—2011列入材料的允(yun)許使用(yong)溫度(du)范圍；
b. 其他金屬材料按相應引(yin)用(yong)標準(zhun)中列(lie)入材料的允許使(shi)用(yong)溫(wen)度(du)確定。
1.5 本標準中管殼式熱交換器適(shi)用(yong)的公(gong)(gong)稱直徑不大于(yu)4000mm，設(she)計壓力(li)（MPa）與公(gong)(gong)稱直徑（mm）的乘積不大于(yu)2.7×104。
1.6 超出1.5條范圍的管殼(ke)式熱交換(huan)器，可參(can)照本(ben)標準進行建造。
1.7 本標準不(bu)適(shi)用于下列熱(re)交換器
a. 直(zhi)接火(huo)焰加熱(re)的熱(re)交換器；
b. 煙道式余（廢）熱鍋爐
c. 核能裝置中(zhong)存在中(zhong)子輻射損(sun)傷失效風險的熱(re)交換(huan)器；
d. 非金(jin)屬制熱交換器
e. 制冷空調行業中另有國家標(biao)準(zhun)成行業標(biao)準(zhun)的熱交換器。
1.8 熱交換器(qi)界定范圍∶
a. 熱交換器與外部管(guan)道(dao)連接
①. 焊接(jie)連接(jie)的第一道環向(xiang)接(jie)頭(tou)坡口端面
②. 螺紋連接的第一個螺紋接頭端面；
③. 法蘭連接的第一個法蘭密封面；
④. 專用連接件或管件連接的第一個密封面。
b. 接管、人孔、手孔等的承壓封頭、平(ping)蓋及其緊(jin)固(gu)件
c. 非受壓元件與受壓元件的連接焊縫
d. 直接連接在(zai)熱交(jiao)換器(qi)上的(de)非(fei)受壓元件如支座、墊板等e） 安裝在(zai)熱交(jiao)換器(qi)上的(de)超壓泄放裝置。
二、規范性引用文(wen)件
下(xia)列(lie)文件(jian)對于本(ben)(ben)文件(jian)的(de)(de)應用(yong)是必不可少的(de)(de)。凡是注日期(qi)的(de)(de)引(yin)用(yong)文件(jian)，僅注日期(qi)的(de)(de)版本(ben)(ben)適用(yong)于本(ben)(ben)文件(jian)。凡是不注日期(qi)的(de)(de)引(yin)用(yong)文件(jian)，其最(zui)新版本(ben)(ben)（包括所有的(de)(de)修改單）適用(yong)于本(ben)(ben)文件(jian)。
GB150.1——2011 壓力容器 第(di)1部分∶通用要求
GB150.2——2011 壓(ya)力容器 第2部分(fen)材料
GB150.3——2011 壓力容(rong)器 第3部分設(she)計
GB150.4——2011 壓力容器 第(di)4部分∶制造、檢驗(yan)和驗(yan)收(shou)
GB/T1527-2006 銅及銅合金(jin)拉制管
GB/T 1804 一(yi)般(ban)公差(cha)未注公差(cha)的線(xian)性和角度尺寸的公差(cha)
GB/T 2882——2013 鎳及(ji)鎳合(he)金管
GB/T 3625—2007 換(huan)熱器及冷凝器用鈦(tai)及鈦(tai)合金管
GB 5310 高壓(ya)鍋爐用無縫鋼管
GB/T 5313—2010 厚度(du)方向性能鋼板
GB 6479 高壓化(hua)肥(fei)設(she)備(bei)用無縫鋼管
GB/T 6893—2010 鋁及鋁合金拉（軋）制無縫管(guan)
GB/T 8890-2007 熱交換器用鋼合金無縫管
GB 9948 石油裂化用無縫鋼管(guan)
GB 13296 鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管
GB 16749 壓力容器波形影脹節
GB/T 21832 奧氏體鐵素體型雙相不銹鋼焊接(jie)鋼管
GB/T 21833 奧氏體-鐵素體塑雙相不銹鋼無縫鋼管
GB/T 24590 高效換(huan)熱器用特(te)型管
GB/T 2453 鍋爐(lu)和熱(re)交換器用奧氏體不銹鋼焊(han)接鋼管
GB/T 26283—2010 鋯及(ji)鋯合(he)金無(wu)縫(feng)管材
GB/T 26929 壓力容器(qi)術語
GB/T 28713（新(xin)有部分） 管殼式熱(re)交換器用強化傳熱(re)元件
GB/T 29463（新有部分）管殼(ke)式熱(re)交換器用生片
GB/T 29465 浮頭式(shi)熱交換器(qi)用外頭蓋(gai)側法蘭
NB/T 47002（所有部分）起力容器(qi)用爆(bao)炸焊接復合板
NB/T 47003 （JB/T 4735.1）鋼制焊接常壓(ya)容器
NB/T 47004 （JB/T 4752）板式熱交換器
NB/T 47006（B/T/4757）鋁制(zhi)板翅(chi)式熱交換器
NB/T 47007（JB/T4758）空冷式熱交換(huan)器(qi)
NB/T 47011 鋯制壓力容器
NB/T47013.100JB/T430.10）承壓(ya)設備無損(sun)檢測 第10部分∶銜接時差法超(chao)聲檢測
NB/T 47014（JB/T 4708）承壓(ya)設(she)備焊接工藝評定
NB/T 47019（所有部分）鍋(guo)爐、熱交(jiao)換器用管訂貨技(ji)術(shu)條件
NB/T 47020 （JB/T4700）壓力容(rong)器法(fa)蘭分類與(yu)技術條件
NB/T 47021（JB/T 4701） 甲型平焊法蘭
NB/T 47022（JB/T 4702）乙型平焊法(fa)蘭(lan)
NB/T 47023（JB/T 4703）長(chang)頸對(dui)焊法蘭
NB/T 47024（JB/T4704）非(fei)金屬軟(ruan)墊片
NB/T 47025（JB/T 4705）纏繞墊片(pian)
NB/T 47026（JB/T 4706）金屬包(bao)墊片
NB/T 47027（JB/T4707）壓力容器法(fa)蘭用緊固件
NB/T 47041——2014（JB/T 4710）塔(ta)式(shi)容器
JB/T 4711 壓力容器涂(tu)敷(fu)與運輸包裝
JB/T4712.1 容器支座(zuo) 第1部分∶鞍式(shi)支座(zuo)
JB/T 4712.3 容器支座(zuo) 第3部(bu)分∶耳式支座(zuo)
JB/T4730（所有部分）承壓(ya)設備無損檢測
JB4732—1995 鋼制壓(ya)力(li)容器(qi)————分析設計標準(zhun)（2005年確認(ren)）
JB/T4734 鋁制焊接容器
JB/T4745 鈦制(zhi)焊接(jie)容器
JB/T4751 螺旋板式換熱器(qi)
JB/T4755 銅制壓力(li)容器
JB/T 4756 鎳及鎳合金制壓力容(rong)器(qi)
HG/T 20592 鋼制管法蘭（PN系列）
HG/T 20615 鋼制管(guan)法蘭（Class系(xi)列）
TSGR 0004-2009固定式壓力容器(qi)安全技術監察規(gui)程
三、術語和(he)定義(yi)
GB150.1-2011 GB/T 26929 界定(ding)的以及下列術(shu)語和定(ding)義適用于本(ben)文件
3.1 公稱直徑 nominal diameter DN
a. 卷制(zhi)、鏡制(zhi)圓筒，以內(nei)徑（mm）作為管殼式熱交換器的公稱直徑
b. 管(guan)材制圓筒，以外(wai)徑（mm）作為管(guan)殼式熱交換器(qi)的公稱直
c. 釜(fu)式(shi)重(zhong)沸器(qi)，以(yi)管箱內（或外）徑(jing)（mm）作為釜(fu)式(shi)重(zhong)沸器(qi)的公稱直徑(jing)
3.2 換熱面積heat transfer arca A
a. 計算魏熱(re)面積，以(yi)換(huan)熱(re)管外(wai)徑為基準(zhun)，扣(kou)除不參與換(huan)熱(re)的換(huan)熱(re)管長度(du)后，計算得(de)到的外(wai)表面積，m2
b. 公稱換熱(re)(re)而積(ji)，圓整(zheng)為(wei)整(zheng)數后的計算換熱(re)(re)面積(ji)，m2。
3.3 公稱長度 nominal length LN
以換熱管(guan)的長(chang)(chang)度(du)（m）作為(wei)管(guan)殼式(shi)熱交換器的公稱長(chang)(chang)度(du)。換熱管(guan)為(wei)直管(guan)時，取(qu)直管(guan)長(chang)(chang)度(du)；換熱管(guan)為(wei)U形(xing)管(guan)時，取(qu)U形(xing)管(guan)直管(guan)段的長(chang)(chang)度(du)。
3.4 管(guan)程和殼(ke)程 tubeside & shellside
a. 管程——介質流經換熱管內的通(tong)道(dao)及與其相貫通(tong)部分(fen)。
b. 殼程————介質流經(jing)換熱管外的(de)通道及與其(qi)相貫通部(bu)分。
c. 管(guan)程數(shu)Nt———介質沿換熱管(guan)長度方向往、返的次數(shu)。
d. 殼程數Ns————介質在殼程內沿換熱(re)管長度方向往、返的(de)次數。
3.5 Ⅰ級管(guan)束 grade I bundle
換熱管(guan)(guan)(guan)外徑的(de)允許(xu)偏(pian)差符合表6-6、管(guan)(guan)(guan)板管(guan)(guan)(guan)孔直(zhi)徑及允許(xu)偏(pian)差符合表6-10、折(zhe)流板和支持板管(guan)(guan)(guan)孔直(zhi)徑及允許(xu)偏(pian)差符合表6-22的(de)鋼(gang)制管(guan)(guan)(guan)束。
3.6 Ⅱ級管束 grade Ⅱ bundle
換熱管外徑的允(yun)許(xu)(xu)偏差符合表(biao)6-7、管板(ban)(ban)管孔直徑及允(yun)許(xu)(xu)偏差符合表(biao)6-11、折流板(ban)(ban)和支持板(ban)(ban)管孔直徑及允(yun)許(xu)(xu)偏差符合表(biao)6-23的鋼制(zhi)管束。
3.7 強度脹接 strength expansion
換熱(re)管與(yu)管板的賬接連接強度滿足(zu)換熱(re)管軸(zhou)向（拉(la)或壓）機(ji)械和(he)溫(wen)差(cha)載荷設計要求并保證密封性能的脹接。
3.8 貼脹 light expansion
為消除換熱管(guan)與(yu)管(guan)板管(guan)孔之間縫隙的輕度脹接(jie)。
3.9 強(qiang)度焊接 strength weld
換(huan)熱管(guan)與管(guan)板的焊接連接強度滿足換(huan)熱管(guan)軸向（拉或(huo)壓）機械和溫(wen)差載荷設計(ji)要求(qiu)并保證密(mi)封性能(neng)的焊接。
3.10 密封焊接(jie) seal weld
僅保證換熱管與(yu)管板連接不泄(xie)漏的焊接。
3.11 內孔焊(han) tabes welded to backside of tubesheet
換熱管(guan)與(yu)管(guan)板之間在殼程側以對(dui)(dui)接焊縫形成對(dui)(dui)接接頭或鎖底接頭的焊接。
四、通用要(yao)求
4.1 通則
4.1.1 熱交換器應(ying)符(fu)合本標(biao)準(zhun)(zhun)的(de)通用(yong)要求，并應(ying)遵守國家頒布的(de)有(you)關法(fa)(fa)律、法(fa)(fa)規和安(an)全(quan)技(ji)術規范。本標(biao)準(zhun)(zhun)的(de)符(fu)合性聲明(ming)見附錄A。
4.1.2 管殼式(shi)熱交換器應符合(he)本標(biao)準(zhun)的要求(qiu)，其他(ta)結(jie)構型式(shi)熱交換器隙(xi)應符合(he)本標(biao)準(zhun)通用要求(qiu)外，還(huan)應符合(he)下列相應標(biao)準(zhun)的要求(qiu)
a. JB/T 4751《螺旋板(ban)式換熱器》
b. NB/T47004（JB/T4752）《板式(shi)熱(re)交換(huan)器》
c. NB/T47006（JB/T4757）《鋁制板翅式熱交(jiao)換器(qi)》；
d. NB/T 47007（JB/T 4758）《空冷式熱(re)交換器》。
4.1.3 采用鋁、鈦、銅、鎳和鋯(gao)等(deng)其他(ta)金屬制(zhi)管殼式熱交換器或受壓元件除應(ying)符合本標準要求外(wai)，還應(ying)符合下列相應(ying)標準的要求
a. JB/T 4734《鋁(lv)制焊接容(rong)器》；
b. JB/T 47454鈦制焊接容器(qi)》；
c. JB/T 4755《銅制壓力容器》
d. JB/T 4756《鎳及鎳合金(jin)制(zhi)壓(ya)力容器》
e. NB/T47011《鋯制壓力(li)容(rong)器》。
4.1.4 熱交換器的設計、制造單位(wei)應建立健全的質量管(guan)理體系并有效運(yun)行。
4.1.5 TSGR0004—2009管轄范圍內的(de)熱交換器，其設(she)計、制造、安(an)裝和使用虛接受特種設(she)備(bei)安(an)全監察機構的(de)監察。
4.1.6 對不能按(an)照GB150.3—2011、本標準及相應引用標準進(jin)行設(she)(she)計計算的熱交換器(qi)或受壓(ya)元件，可(ke)按(an)GB150.1—2011中4，1.6規定(ding)的方法進(jin)行設(she)(she)計。
4.1.7 設(she)計壓力低于0.1 MPs及(ji)(ji)真空度低于0.02 MPa的熱(re)交換器或受壓元件，可按NB/T 47003.1 （JB/T4735.1）及(ji)(ji)本標準的有關規定進行設(she)計。
4.2 資格(ge)與職責
4.2.1 資格(ge)
TSG R0004—2009管轄范圍(wei)內的(de)(de)熱交(jiao)換器，其設(she)計、制造單位應(ying)持有(you)相應(ying)的(de)(de)特(te)種設(she)備許(xu)可證。
4.2.2 職責
4.2.2.1 用戶或(huo)設計委托(tuo)方的職(zhi)責
熱交換器的用戶或(huo)設計委托方應以正式書畫形式向設計單(dan)位提出設計條件（UDS—User'sDesign Specification），且至(zhi)少應包含以下內容
a. 設計所依據的主要標準和規范；
b. 操作(zuo)參(can)數（包括工(gong)(gong)作(zuo)壓力、工(gong)(gong)作(zuo)溫度(du)范圍、液位高度(du)、接管載(zai)荷以及循環載(zai)荷等）；
c. 使用地及其自然條(tiao)件（包括環境(jing)溫度、抗(kang)震設防烈度、風載(zai)荷(he)(he)和雪載(zai)荷(he)(he)等(deng)）；
d. 介質(zhi)組(zu)分與特性
e. 預期使用年限
f. 幾何參(can)數和管口(kou)方位
g. 鋼制管束(shu)等級
h. 設計需要的其(qi)他必要條件(jian)。
4.2.2.2 設計單位的職責
熱(re)交換器的設計單位至少應包(bao)含以下(xia)職責∶
a. 應(ying)對設計文件的正確性和完整性負責(ze)；
b. 熱交換(huan)器的設(she)計(ji)文件至少(shao)應包括(kuo)強(qiang)度計(ji)算書、設(she)計(ji)圖樣、制造技(ji)術條件、風險(xian)評估報(bao)告（相關法規或設(she)計(ji)委(wei)托方要求時），必要時還應包括(kuo)安裝與使用維修說明；
c. TSGR0004—2009管轄范(fan)圍內熱交換器的設(she)計總圖應蓋有(you)特(te)種設(she)備設(she)計許可印章；
d. 應(ying)在設(she)計(ji)使用年限內保存管(guan)殼式熱(re)交換器的(de)全部(bu)設(she)計(ji)文(wen)件，其他(ta)結(jie)構型式的(de)熱(re)交換器設(she)計(ji)文(wen)件的(de)保存要求按(an)相應(ying)標準執行。
4.2.2.3 制造(zao)單位的職責
熱交換器的制造單(dan)位至(zhi)少應包含(han)以下職責∶
a. 制(zhi)造(zao)單位應(ying)按照(zhao)設計(ji)文件要(yao)求進行制(zhi)造(zao)，如(ru)需要(yao)對原設計(ji)進行修改，應(ying)取得原設計(ji)單位同意修改的書(shu)面文件，并且對改動部(bu)位作出詳細(xi)記載；
b. 制(zhi)造(zao)單位在(zai)熱交(jiao)換器制(zhi)造(zao)前(qian)應制(zhi)定完(wan)善(shan)的(de)(de)質量計劃，其內(nei)容至少應包括(kuo)熱交(jiao)換器或元件的(de)(de)制(zhi)造(zao)工藝控制(zhi)點、檢驗項(xiang)目和合格指標(biao)；
c. 制造單位的檢查部門在熱(re)交換器制造過(guo)程(cheng)中和完(wan)工后，應(ying)按標準、圖樣和質量計劃的規定(ding)對熱(re)交換器進行各項(xiang)檢驗(yan)(yan)和試(shi)驗(yan)(yan)，出(chu)具(ju)相(xiang)應(ying)報告，并對報告的正(zheng)確性(xing)和完(wan)整性(xing)負責(ze)；
d. 制造單位在檢驗合(he)格后，應出(chu)具產品質(zhi)量(liang)合(he)格證；
e. 制(zhi)造單位對其制(zhi)造的(de)每(mei)臺管殼(ke)式(shi)熱交換器產品應在(zai)設計使用年限內至少保存下列技術(shu)文件∶
①. 質(zhi)量計劃
②. 制造工藝(yi)圖或制造工藝(yi)卡
③. 產品質(zhi)量證明(ming)文件；
④. 焊接工(gong)藝和(he)熱處(chu)理工(gong)藝文(wen)件
⑤. 標準中允(yun)許制(zhi)造單位選(xuan)擇的檢驗、試(shi)驗項(xiang)目(mu)記錄；
⑥. 制造(zao)過程中(zhong)及(ji)完工后的(de)檢查、檢驗、試驗記(ji)錄；
⑦. 原(yuan)設計圖和竣工圖
f. 其他結構型(xing)式的熱交換器制造(zao)技術文(wen)件的保存(cun)要(yao)求應按相應標(biao)準(zhun)執(zhi)行。
4.3 工藝計算
4.3.1 設(she)計條件
4.3.1.1 熱(re)交(jiao)換(huan)器的用戶或(huo)設計委(wei)托方應以正武書(shu)畫形式向設計單位提(ti)出工藝設計條件，且(qie)至少應包(bao)含以下內容
a. 操(cao)作數據，包(bao)括流量、氣相分率、溫度、壓力、熱負荷(he)等
b. 物性數據(ju)，包括介質密(mi)度(du)、比熱、黏(nian)度(du)、導熱系數或介質組成等。
c. 允許阻(zu)力降；
d. 其他，包括操作彈性(xing)、工況、安裝(zhuang)要求（幾何參數、管口方位(wei)）等(deng)。
4.3.1.2 管殼式短交換(huan)器(qi)的數據表參見附錄B表B.1。
4.3.2 選型與計算
4.3.2.1 熱交(jiao)換(huan)器(qi)的選型應考慮下列因素
a. 合理選擇熱交換器型式(shi)及(ji)基本(ben)參數，滿足傳熱、安(an)全(quan)可靠性及(ji)能效要求
b. 考(kao)慮經(jing)濟性，合理選(xuan)材(cai)
c. 滿足熱交換器安(an)裝，操作、維修等要求(qiu)，
4.3.2.2 熱(re)(re)(re)(re)交換(huan)(huan)器工(gong)藝計算時應進(jin)行優化，提高換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)效率，滿足工(gong)藝設計條件變求(qiu)。管(guan)殼式熱(re)(re)(re)(re)交換(huan)(huan)器無相變傳熱(re)(re)(re)(re)計算參(can)見(jian)(jian)附錄(lu)B。需要時管(guan)殼式熱(re)(re)(re)(re)交換(huan)(huan)器還應考(kao)慮流(liu)體誘發振動，計算參(can)見(jian)(jian)附錄(lu)C。常見(jian)(jian)流(liu)體的物理(li)性(xing)質(zhi)散據線見(jian)(jian)附錄(lu)D.污垢熱(re)(re)(re)(re)阻(zu)參(can)見(jian)(jian)附錄(lu)E，金屬導熱(re)(re)(re)(re)系數參(can)見(jian)(jian)附錄(lu)F 。
4.4 設計一般規定
4.4.1 載(zai)荷
4.4.1.1 設(she)計時應考慮(lv)以下載荷∶
a. 內壓(ya)、外壓(ya)或最(zui)大(da)壓(ya)差
b. 膨脹量不同引起的作用力
c. 液柱靜(jing)壓力，當(dang)液柱靜(jing)壓力小于設計壓力的5%時(shi)，可忽略不計。
4.4.1.2 需(xu)要時，還應考(kao)慮下列載荷
a. 熱交換(huan)器自重(zhong)及正常工作條件下或耐壓試驗狀(zhuang)態下內裝(zhuang)介質的重(zhong)力載荷(he)
b. 附(fu)屬設(she)備及隔熱材料、襯(chen)里、管道、扶(fu)梯、平臺等(deng)的重力(li)載荷；
c. 風(feng)載(zai)荷、地震載(zai)荷、雪(xue)載(zai)荷
d. 支座及其他(ta)型式支承(cheng)件(jian)的(de)反作(zuo)用力
e. 連(lian)接管道(dao)和其他部件(jian)的作(zuo)用力
f. 溫度(du)梯度(du)引起的作用(yong)力
g. 沖擊載荷，包(bao)括壓(ya)力(li)急劇(ju)波動引起的沖擊載荷、流體沖擊引起的反(fan)力(li)等(deng)；
h. 運輸或吊裝時的作用力。
4.4.2 設計壓力或計算壓力
設(she)計壓力或計算壓力的確定(ding)應(ying)符(fu)合(he)以下規定(ding)∶
a. 熱交換器上(shang)裝(zhuang)有(you)超壓(ya)泄放裝(zhuang)置時，應按(an)GB150.1—2011附錄(lu)B的規定(ding)確定(ding)設(she)計壓(ya)力；
b. 熱交換器各程(cheng)（壓力室(shi)）的設計壓力應(ying)按(an)各自最苛刻的工作工況分別確(que)定；
c. 如(ru)熱交換器存在負壓(ya)操作(zuo)，確定元件(jian)計算壓(ya)力(li)時應考慮(lv)在正常工作(zuo)情況(kuang)下可能出現的最大壓(ya)力(li)差；
d. 真空側的(de)設計(ji)壓(ya)力按承受外壓(ya)考慮；當裝(zhuang)有安全控制裝(zhuang)置(zhi)（如真空鑿放閥）時(shi)，設計(ji)壓(ya)力取1.25倍的(de)最大內(nei)外壓(ya)力差，或(huo)0.1 MPa兩者(zhe)中的(de)較低(di)值；當無安全控制裝(zhuang)置(zhi)時(shi)，取0.1 MPa。
e. 對于同時受各程(cheng)（壓(ya)(ya)力(li)(li)室）壓(ya)(ya)力(li)(li)作用的(de)(de)元件，且在(zai)全壽命期內均能(neng)(neng)保證(zheng)不(bu)超過設(she)定(ding)壓(ya)(ya)差時，才(cai)可以技壓(ya)(ya)差設(she)計(ji)(ji)(ji)，否(fou)則應(ying)(ying)分別按(an)各程(cheng)（壓(ya)(ya)力(li)(li)室）設(she)計(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)(li)確(que)定(ding)計(ji)(ji)(ji)算壓(ya)(ya)力(li)(li)，并應(ying)(ying)考慮可能(neng)(neng)存在(zai)的(de)(de)最苛刻(ke)的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)組合；按(an)壓(ya)(ya)差設(she)計(ji)(ji)(ji)時，壓(ya)(ya)差的(de)(de)取(qu)值(zhi)還應(ying)(ying)考慮在(zai)壓(ya)(ya)力(li)(li)試(shi)驗過程(cheng)中(zhong)可能(neng)(neng)出現的(de)(de)最大(da)壓(ya)(ya)差值(zhi)，并應(ying)(ying)在(zai)設(she)計(ji)(ji)(ji)文件中(zhong)明確(que)設(she)計(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)差，同時應(ying)(ying)提出在(zai)壓(ya)(ya)力(li)(li)試(shi)驗過程(cheng)中(zhong)保證(zheng)壓(ya)(ya)差的(de)(de)要求。
4.4.3 設(she)計溫度(du)
設計溫度的(de)確定(ding)應(ying)符合以下(xia)規定(ding)∶
a. 熱交換(huan)器的(de)各強度(du)(du)壓力室）股(gu)計(ji)溫(wen)(wen)度(du)(du)應按各自最(zui)苛刻的(de)工作工況(kuang)分解確(que)定(ding)(ding)；各部分在工作狀態下(xia)的(de)金屬(shu)溫(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)同時，可分別(bie)設定(ding)(ding)設計(ji)溫(wen)(wen)度(du)(du)；殼(ke)程設計(ji)溫(wen)(wen)度(du)(du)、管(guan)程設計(ji)溫(wen)(wen)度(du)(du)分別(bie)為殼(ke)程殼(ke)體、管(guan)箱殼(ke)體的(de)設計(ji)溫(wen)(wen)度(du)(du)
b. 設計溫(wen)度(du)(du)不(bu)夠(gou)低(di)(di)于(yu)元(yuan)件(jian)(jian)金屬(shu)(shu)在工作(zuo)狀態可(ke)能(neng)達到的(de)最高(gao)溫(wen)度(du)(du)；對(dui)于(yu)0℃以下(xia)(xia)的(de)金屬(shu)(shu)溫(wen)度(du)(du)，設計溫(wen)度(du)(du)不(bu)得(de)高(gao)于(yu)元(yuan)件(jian)(jian)金屬(shu)(shu)可(ke)能(neng)達到的(de)最低(di)(di)溫(wen)度(du)(du)；在任何情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，元(yuan)件(jian)(jian)金屬(shu)(shu)的(de)表(biao)面溫(wen)度(du)(du)不(bu)得(de)超過材料的(de)允許使用(yong)溫(wen)度(du)(du)
c. 對于(yu)同時受兩側介質(zhi)溫度(du)作用的元件(jian)應按其金屬(shu)溫度(du)確定設(she)計溫度(du)。
d. 元(yuan)件的金屬溫度通(tong)過以下方法確定
①. 傳熱計算求得。
②. 在已(yi)使(shi)用(yong)的同類熱交換(huan)器(qi)上測定(ding)。
③. 根(gen)據介質溫度并結合外部條件確(que)定。
4.4.4 工況組(zu)合
對有不同工(gong)作(zuo)工(gong)況的(de)熱交換器，應(ying)按最(zui)苛刻的(de)工(gong)況設計；必要時還(huan)應(ying)考慮不同工(gong)況的(de)組合，并(bing)在圖樣或相應(ying)技術文(wen)件(jian)中流(liu)明(ming)各工(gong)況操(cao)作(zuo)條件(jian)和(he)設計條件(jian)下的(de)壓(ya)力和(he)溫度值。
4.4.5 厚度附加量
4.4.5.1 厚度(du)附(fu)加量按(an)寒(han)（4-1）確定
C=C1+C2 ……………………………(4-1）
式中
C————厚(hou)度附加量(liang)，mm
C1————材料厚度負偏差，按4.4.5.2的規定，mm
C2 ————腐蝕裕量，按4.4.5.3、4.4.5.4和4.4.5.5的規定，mm。
4.4.5.2 板材或管材的厚度負偏(pian)差應(ying)符合相應(ying)材料(liao)標(biao)準的規定。
4.4.5.3 為防止熱交換器(qi)元件由于腐蝕、機械(xie)磨損而導致厚度(du)削弱減(jian)薄(bo)，應考慮腐蝕裕量∶
a. 對有均勻腐蝕(shi)或磨(mo)損的(de)元件，應根據預(yu)期的(de)設計使用(yong)年限和(he)介質對金屬材料的(de)腐蝕(shi)速率(lv)（及(ji)磨(mo)蝕(shi)速率(lv)）確定(ding)腐蝕(shi)裕量
b. 各(ge)元件受到的腐蝕程(cheng)度(du)不同(tong)時，可采用(yong)不同(tong)的腐蝕裕量；
c. 介質為(wei)壓縮(suo)空(kong)氣、水(shui)蒸氣或水(shui)的碳素銅(tong)或低合金銅(tong)制熱(re)交換(huan)器，腐蝕裕量不小于1mm。
4.4.5.4 管殼式熱交換器(qi)元件腐蝕裕量的考慮原則∶
a. 管(guan)板(ban)、浮頭法蘭和球(qiu)冠形封頭的(de)兩(liang)面均應(ying)考慮腐(fu)蝕(shi)裕(yu)量(liang)
b. 管箱(xiang)平(ping)蓋、凸形封頭、管箱(xiang)和殼體內表面應考慮(lv)腐(fu)蝕裕(yu)量；
c. 管板和管箱平(ping)蓋上開槽時，可將高出隔板槽底面(mian)的(de)金屬作為腐蝕裕量，但當腐蝕裕量大于精深時，還應加上兩者的(de)差值。
d. 設備法蘭和(he)管(guan)法蘭的內徑面應考慮腐蝕裕量(liang)
e. 換(huan)熱管、鉤圈、浮頭(tou)螺栓(shuan)和縱向隔(ge)板一(yi)般不考慮腐蝕裕量
f. 分程隔(ge)板的(de)兩面均應考(kao)慮(lv)腐蝕(shi)裕量
g. 拉(la)桿(gan)、定距管、折(zhe)流板和支持板等非受壓元件，一(yi)般(ban)不考慮腐(fu)蝕裕量(liang)。
4.4.5.5 其他結(jie)構型(xing)式的熱(re)交換器以及(ji)鋁、鈦、銅、鎳和鋯等(deng)其他金屬制熱(re)交換器的腐蝕裕量(liang)按相應引用標(biao)準(zhun)的規定(ding)(ding)確定(ding)(ding)。
4.5 許(xu)用應力
4.5.1 材(cai)料應按GB150.1——2011表(biao)1、表(biao)2的規定確定許(xu)用應力。
4.5.2 受(shou)壓元(yuan)件用(yong)(yong)鋼材的(de)(de)許用(yong)(yong)應力值(zhi)應按GB150.2—2011選(xuan)取，鋁、鈦、銅、鎳和鋯等其(qi)他(ta)金屬的(de)(de)許用(yong)(yong)應力值(zhi)應按相應引用(yong)(yong)標準選(xuan)取。
4.5.3 復合銅板的許用應力應按GB 150.1—2011中4.4.3確定(ding)。
4.5.4 圓筒許用軸向壓縮應力應按GB1 50.1—2011中4.4.5和(he)相關標準的規定(ding)確定(ding)。
4.5.5 需要(yao)考慮地震(zhen)載(zai)(zai)荷或風載(zai)(zai)荷與(yu)4.4.1中其(qi)他載(zai)(zai)荷相組合(he)(he)時，元件的(de)設計應力應符合(he)(he)GB150.1—2011中4.4.4 和相關標準(zhun)的(de)規定(ding)。
4.6 焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)分類與焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)系數(shu)
4.6.1 管殼式熱(re)交(jiao)換(huan)器(qi)受(shou)壓元件之間的(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)分為(wei)(wei)A、B、C、D四類，非(fei)受(shou)壓元件與受(shou)壓元件的(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)為(wei)(wei)E類，如圖4-1所示。其他(ta)結構型式熱(re)交(jiao)換(huan)器(qi)的(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)按相應標(biao)準規定。
4.6.2 焊(han)接接頭系數φ應(ying)根(gen)據對接接頭的焊(han)縫形式(shi)及無損檢測的長度比例確(que)定(ding)。
4.6.3 鋼制管殼式(shi)熱交(jiao)換器焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)系數(shu)按表4-1選取。
4.6.4 對(dui)于無(wu)法(fa)進行無(wu)損(sun)檢(jian)測的(de)固定管(guan)板式熱交換器殼程圓筒(tong)的(de)環向焊接(jie)接(jie)頭，應采用氬弧焊打底或沿焊縫(feng)根部(bu)全長有緊貼基本(ben)金屬(shu)的(de)墊板，其(qi)焊接(jie)接(jie)頭系數φ=0.6。
4.6.5 對于(yu)換熱管與(yu)管板(ban)連接(jie)(jie)的內孔焊(han)，進行(xing)100%射線檢(jian)(jian)測(ce)時(shi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)系(xi)數(shu)φ=1.0，局部射線檢(jian)(jian)測(ce)時(shi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)系(xi)數(shu)φ-0.85，不進行(xing)射線檢(jian)(jian)測(ce)時(shi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)系(xi)數(shu)φ=0.6.
4.6.6 鋁、鈦、銅、鎳和鋯等(deng)其他金屬(shu)的焊接接頭系數按相應引用標準的規定。
4.7 耐壓試驗
4.7.1 管殼式(shi)熱交(jiao)換器(qi)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)的要(yao)求(qiu)和試(shi)驗(yan)壓(ya)力應符(fu)合(he)GB150.1—2011中4.6的要(yao)求(qiu)，其他結構(gou)型(xing)式(shi)熱交(jiao)換器(qi)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)的要(yao)求(qiu)和試(shi)驗(yan)壓(ya)力應符(fu)合(he)相(xiang)關標準的要(yao)求(qiu)。
4.7.2 耐壓試驗(yan)的種類和要(yao)求(qiu)應在圖樣上注明。
4.7.3 按壓差設計的熱交換器，應在圖(tu)樣上提出(chu)壓力試驗時升、降壓的具體要求(qiu)。
4.7.4 對(dui)于管(guan)程設計壓力高(gao)于殼程設計壓力的(de)管(guan)殼式熱交換(huan)器，應在(zai)圖樣上提出管(guan)頭的(de)試(shi)驗(yan)方法(fa)和壓力。
4.8 泄漏(lou)試驗
4.8.1 泄漏試(shi)驗應(ying)符合GB150.1——2011中(zhong)4.7的要求。
4.8.2 泄漏(lou)試驗的種類和要求應在圖樣上注明。
五、材料
5.1 總則
5.1.1 管(guan)殼式熱交(jiao)換器(qi)鋼制受壓元件的鋼號及其標準、附(fu)(fu)加(jia)技術要求(qiu)、限定(ding)范圍(wei)（壓力(li)和溫(wen)度等）及許用應力(li)應符合GB150.2—2011及其附(fu)(fu)錄A、附(fu)(fu)錄D的規定(ding)，高溫(wen)性(xing)能參(can)考值參(can)見GB150.2—2011 附(fu)(fu)錄B。
5.1.2 管殼式熱交換器受壓元件用鋼、鈦(tai)、銅(tong)、鎳(nie)和(he)鋯(gao)等其(qi)他金屬(shu)材(cai)料，其(qi)技術要求、限定范圍（牌號、壓力和(he)溫度等）及(ji)許用應力，虛符合TSGR0004——2009及(ji)本標(biao)準引(yin)用標(biao)準的規定。
5.2 圓筒及封頭(tou)
用(yong)于制造管殼式熱交換器圓筒或封頭的材料應符合GB150.1—2011引用(yong)標(biao)準和GB150.2—2011 的有關規定。
5.3 管板、管箱平(ping)蓋、法蘭
5.3.1 鍛(duan)件
用于(yu)制造管板、管箱平(ping)蓋、法(fa)蘭的鋼鍛件(jian)應(ying)符合GB150，2—2011第6章(zhang)的規定，鍛件(jian)級別不得(de)低于(yu)Ⅱ級。
5.3.2 板材
5.3.2.1 用于(yu)制造(zao)(zao)管(guan)板(ban)(ban)、管(guan)箱平(ping)蓋、設(she)備(bei)法蘭的(de)板(ban)(ban)材應(ying)符合GB150.1—2011引用標準和GB150.2—2011 的(de)有關規(gui)定。帶凸(tu)肩(jian)的(de)管(guan)板(ban)(ban)、內孔(kong)焊管(guan)板(ban)(ban)和管(guan)箱平(ping)蓋（GB150.3—2011表5-10中序(xu)號11～14的(de)平(ping)蓋）采用軋(ya)制板(ban)(ban)材直(zhi)接加工制造(zao)(zao)時，碳(tan)素(su)銅、低(di)合金鋼厚度方向(xiang)性能級別不(bu)應(ying)低(di)于(yu)GB/T5313—2010中的(de)Z35級，并在設(she)計(ji)文(wen)件上提出附加檢驗要求。
5.3.2.2 復合管(guan)板(ban)(ban)可采用(yong)堆焊(han)或爆炸焊(han)接(jie)復合板(ban)(ban)。當采用(yong)爆炸焊(han)接(jie)復合板(ban)(ban)時，應(ying)符合NB/T47002.1～47002.4中B1級的要求；當換熱管(guan)受軸(zhou)向壓應(ying)力時，宜(yi)采用(yong)堆焊(han)復合管(guan)板(ban)(ban)。
5.3.3 襯層
5.3.3.1 管箱平蓋、法蘭可采(cai)用（松式）襯層（襯板、襯環）復合結構。
5.3.3.2 襯層復合結構不得(de)使用于下列場合∶
a. 設計溫度高于300℃；
b. 工(gong)作(zuo)過程(cheng)中(zhong)，存在真空工(gong)況(kuang)
c. 介質毒性程度(du)(du)(du)為極度(du)(du)(du)或(huo)高度(du)(du)(du)危害。
5.4 換熱(re)管
5.4.1 鋼制換熱(re)管應符合GB150.2—2011和本標準(zhun)第4章引(yin)用標準(zhun)的(de)規(gui)定，常用換熱(re)管特性參(can)見(jian)附錄G，常用換熱(re)管牌號及要(yao)求見(jian)下列(lie)管材標準(zhun)。
a. GB/T 1527《鋼及(ji)銅合(he)金拉(la)制管》
b. GB/T 2882《鎳(nie)及鎳(nie)合金(jin)管》
c. GB/T 36250換熱(re)器(qi)及(ji)冷凝器(qi)用(yong)鈦及(ji)鈦合(he)金管）
d. GB 50100高壓鍋爐用無縫鋼管
e. GB6430高壓化(hua)肥設備用無(wu)縫鋼(gang)管
f. GB/T 6893《鋁(lv)及鋁(lv)合(he)金拉（軋）制無(wu)縫(feng)管》
g. GB/T8890熱交換器用銅合金無縫(feng)管》；
h. GB9948（石油裂(lie)化用(yong)無(wu)縫鋼管》
i. GB13296《鍋爐(lu)、熱交換器(qi)用不銹鋼無縫鋼管》；
j. GB/T 21832《奧(ao)氏體-鐵素體型雙相不銹鋼(gang)焊接鋼(gang)管》
k. GB/T21833《奧氏體-鐵素(su)體型雙相(xiang)不銹鋼無縫鋼管》；
i. GB/T 24593《銅爐(lu)和(he)熱交換(huan)器用奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼焊接鋼管(guan)》；
m. GB/T26283《鋯及鋯合(he)金(jin)無縫管材》；
n. NB/T 47019.1～47019.8《鍋爐、熱交換器用管(guan)訂貨技術條件》。
5.4.2 允許采(cai)用符(fu)(fu)合下列(lie)標(biao)準(zhun)的強化傳熱管(guan)(guan)，其使用范圍和(he)基管(guan)(guan)材料還(huan)應(ying)符(fu)(fu)合GB150.2—2011及相(xiang)關標(biao)準(zhun)的規(gui)定
a. GB/T 24590《高效換熱器用特型管》；
b. GB/T 28713.1《管殼式熱交換(huan)器用強化傳熱元件 第1部(bu)分∶螺紋(wen)管》；
c. GB/T 28713.2《管殼式熱交換器用強(qiang)化(hua)傳熱元(yuan)件 第2部分∶不銹鋼波紋管》；
d. GB/T 28713.3《管(guan)(guan)殼(ke)式熱交(jiao)換(huan)器(qi)用強化傳熱元件 第3部分∶波節管(guan)(guan)》。
5.4.3 GB/T 24593.GB/T 21832中(zhong)的焊接銅管(guan)用作換熱管(guan)時，還應符合GB150.2—2011中(zhong)5.2的有(you)關規定。
5.4.4 鋯及鋯合(he)金無縫管用作(zuo)換(huan)熱管時，應符合(he)GB/T26283—2010中一般工(gong)業熱交換(huan)器用管材的(de)規定。
5.4.5 超出5.4.1引用標準中(zhong)換熱管的材(cai)料時，應符(fu)合(he)TSG R0004—2009中(zhong)2.10的規定，且應符(fu)合(he)NB/T47019.1～47019.8的要求。
5.5 螺(luo)柱（含螺(luo)栓）和螺(luo)母(mu)用(yong)鋼(gang)棒
5.5.1 螺(luo)(luo)柱（含螺(luo)(luo)栓(shuan)）和螺(luo)(luo)母用(yong)(yong)銅棒的標準、銅號、使(shi)用(yong)(yong)狀態、許用(yong)(yong)應力及力學(xue)性能試(shi)驗等(deng)，均應符合GB150.2—2011第7章的規定。
5.5.2 管殼式熱交換(huan)器設備(bei)法(fa)蘭(lan)的緊(jin)固件(jian)可按(an)NB/T470270B/T4707）選用。
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