干气压缩机后冷却器扩散焊工艺优化研究

doi:10.3969/j.issn.1006-8805.2022.05.004

石油化工设备技术 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (5): 18-22.doi: 10.3969/j.issn.1006-8805.2022.05.004

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干气压缩机后冷却器扩散焊工艺优化研究

郭志芳¹，孟凡昌¹，许小波¹，任来超²，蒋文春³，付敏翔²，张玉财³

1. 海洋石油工程股份有限公司，天津 300452；
2. 杭州沈氏节能科技股份有限公司，浙江杭州 311612；
3. 中国石油大学(华东) 新能源学院，山东青岛 266580

收稿日期:2022-06-25 接受日期:2022-08-30 出版日期:2022-09-15 发布日期:2022-11-16
通讯作者: 张玉财 E-mail:guozf@cooec.com.cn
作者简介:郭志芳，女，1993年毕业于大连理工大学化工设备与机械专业，学士，主要从事海洋及陆地油气开采工程、石油化工、炼化工程的成套设备的总体工艺和机械设计工作，高级工程师，现任中国海油海洋石油工程股份有限公司机械首席工程师。
基金资助:
省部级——中海石油（中国）科技项目（LSZX-2020-HN-05-01）

On Diffusion Welding Process Optimization of After-cooler for Dry Gas Compressor

Guo Zhifang¹, Meng Fanchang¹, Xu Xiaobo¹, Ren Laichao², Jiang Wenchun³, Fu Minxiang², Zhang Yucai³

1. Offshore Oil Engineering Co., Ltd., Tianjin, 300452;
2. Hangzhou Shenshi Energy Saving Technology Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang, 311612;
3. China University of Petroleum (East China), Qingdao, Shandong, 266580

Received:2022-06-25 Accepted:2022-08-30 Online:2022-09-15 Published:2022-11-16
Contact: Zhang Yucai E-mail:guozf@cooec.com.cn

摘要/Abstract

摘要： 为获得高性能干气压缩机用印刷电路板换热器，以不锈钢材料316L扩散焊接头为研究对象，在工作状态下对其不同扩散焊工艺下的力学性能进行了研究。结果证实:接头强度和韧性随焊接温度升高而增大，温度高于1 060 ℃时，强度变化较小；接头屈服强度和韧性均随焊接压力升高而升高，焊接压力大于10 MPa时，接头力学性能变化较小；随着保温时间延长，强度变化较小，韧性增加。综合考虑后，将工艺优化为扩散焊温度1 060~1 120 ℃、焊接压力10~13 MPa、保温时间60 min。

关键词: 印刷电路板换热器, 扩散焊, 工艺优化, 强度, 韧性

Abstract: In order to obtain high performance of the printed circuit plate heat exchanger for dry gas compressor, the mechanical properties of the stainless steel material 316L diffusion welded joints are investigated under different diffusion welding processes in working condition. The results confirm that the joint strength and toughness increase with the increase in welding temperature; when the welding temperature is higher than 1,060 ℃, the welding strength variation tendency is small; the joint yield strength and toughness increase with the increase in welding pressure; when the welding pressure is greater than 10 MPa, the joint mechanical properties change is small; with the extension of holding time, the strength changes slightly while the toughness increases. After comprehensive consideration, the process is optimized as follows: the diffusion welding temperature is 1,060~1,120 ℃, the welding pressure is 10~13 MPa, and the holding time is 60 min.

Key words: printed circuit plate heat exchanger, diffusion welding, process optimization, strength, toughness

郭志芳，孟凡昌，许小波，任来超，蒋文春，付敏翔，张玉财. 干气压缩机后冷却器扩散焊工艺优化研究[J]. 石油化工设备技术, 2022, 43(5): 18-22.

Guo Zhifang, Meng Fanchang, Xu Xiaobo, Ren Laichao, Jiang Wenchun, Fu Minxiang, Zhang Yucai. On Diffusion Welding Process Optimization of After-cooler for Dry Gas Compressor[J]. Petro-chemical Equipment Technology, 2022, 43(5): 18-22.

参考文献

［1］ JOY J, CHOWDHURY K. Optimizing distribution of heat exchanger surface areas for enhanced power output from vaporizing LNG at 6 bar in an organic Rankine cycle[J]. Thermal Science and Engineering Progress, 2021,(21):100779.
［2］ MA H Q, HOU C Q, YANG, R X, et al. The influence of structure parameters on stress of plate-fin structures in LNG heat exchanger[J]. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2016,(34):85-99.
［3］ LIAN J, XU D J, CHANG H L, et al. Thermal and mechanical performance of a hybrid printed circuit heat exchanger used for supercritical carbon dioxide Brayton cycle[J]. Energy Conversion and Management, 2021,(245):114573.
［4］ ZHANG P, MA T, KE H B, et al. Numerical investigation on local thermal characteristics of printed circuit heat exchanger for natural gas liquefication[J]. Energy Procedia, 2019,(158):5408-5413.
［5］ LI Y T, QIU Z L, CUI D, et al. Numerical investigation on the thermal-hydraulic performance of helical twine printed circuit heat exchanger[J]. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2021,(128):105596.
［6］ LIU B D, LU M J, SHUI B, et al. Thermal-hydraulic performance analysis of printed circuit heat exchanger precooler in the Brayton cycle for supercritical CO₂ waste heat recovery[J]. Applied Energy, 2022,(305): 117923.
［7］ YOO J W, NAM C W, YOON S H. Experimental study of propane condensation heat transfer and pressure drop in semicircular channel printed circuit heat exchanger[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2022,(182):121939.
［8］ ZHU C Y, GUO Y, YANG H Q, et al. Investigation of the flow and heat transfer characteristics of helium gas in printed circuit heat exchangers with asymmetrical airfoil fins[J]. Applied Thermal Engineering, 2021,(186):116478.
［9］ XU Z R, CHEN W N, LIAN J, et al. Study on mechanical stress of semicircular and rectangular channels in printed circuit heat exchangers[J]. Energy, 2022,(238):121655.
［10］全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183). 金属材料拉伸试验第2部分：高温实验方法：GB/T 228.2—2015[S]. 北京：中国标准出版社，2015.
［11］杨思晟，陆文斌，凌祥，等. 310S不锈钢蠕变性能的高温压痕试验分析[J]. 南京工业大学学报(自然科学版)，2020,42(6):766-770.

[1]	程建民. 烟气轮机入口管线焊缝开裂解决方案[J]. 石油化工设备技术, 2022, 43(1): 24-27，33.
[2]	周鑫. 乙烷低温储存过程中蒸发气的处理方法及工艺优化[J]. 乙烯工业, 2021, 33(3): 8-15.
[3]	许伟. 分离式双管板热交换器的设计及制造要点[J]. 石油化工设备技术, 2021, 42(1): 1-4.
[4]	王从梁，张　波. 浅谈薄型防火涂料在大型石化项目的应用[J]. 石油化工安全环保技术, 2020, 36(3): 31-33.
[5]	张弼. 50 MW汽轮发电机组叶片断裂原因分析[J]. 石油化工设备技术, 2020, 41(2): 14-17.
[6]	刘海波. MAFITRENCH frame 2.0型膨胀机不同处理量下的工艺优化[J]. 石油化工设备技术, 2019, 40(6): 18-21.
[7]	宁博. 石油化工用Hastelloy C276焊接接头组织特征及性能[J]. 石油化工设备技术, 2019, 40(5): 48-52.
[8]	张骞，陈孙艺，刘恒. 加热炉对流段模块保护拉杆受力分析[J]. 石油化工设备技术, 2019, 40(4): 27-34.
[9]	王战辉，马向荣，范晓勇，高勇. 含双点腐蚀腐蚀缺陷管道剩余强度和剩余寿命的分析[J]. 石油化工设备技术, 2019, 48(2): 49-52.
[10]	陈一鸣;王宏;王兆蕊;栾德玉. 固定管板式换热器管板的应力分析和强度评定[J]. 石油化工设备技术, 2018, 39(6): 15-18.
[11]	王玉. 制氢装置顶烧转化炉炉膛传热问题探讨[J]. 石油化工设备技术, 2018, 39(5): 25-27.
[12]	李东平. 蠕变模型及其应用[J]. 石油化工设计, 2018, 35(3): 5-7.
[13]	张洪伟. 油气输送管道用三通等面积补强设计方法[J]. 石油化工设计, 2018, 35(3): 16-19.
[14]	杨刚，张天培，刘朋，兰林，石太平. 雅站分子筛粉化结块原因分析及应对措施[J]. 石油化工设计, 2018, 35(3): 39-42.
[15]	于桂昌;魏海亮. T型浮头管板强度计算方法的分析与比较[J]. 石油化工设计, 2018, 35(2): 19-22.

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