标准适用范围与监测对象 (Scope)
............................................................................... 1
1
重要变更
更改了文件的适用范围,设计压力由“≤0。
3
新增内容
5 MPa”,设计温度由“-15℃~ 150℃”更改为“-35 ℃~205 ℃”(见第1章,2012年版的第1章、4.1); b) 更改了换热器结构型式(见图1、图2、图3,2012年版的图1、图2、图3); c) 增加了换热器主要部件的设计要求(见表1); d) 更改了换热器的换热面积,由“75 m²”更改为“200 m²”(见表2,2012年版的第1章、表1); e) 增加了JK760、JK800、JK1200三种规格系列的换热器及安装尺寸(见表2); f) 更改了换热器的安装尺寸(见表2,2012年版的表2); g) 增加了双块换热块并联和三块换热块并联结构型式(见图4); h) 增加了“760 mm×660 mm×380 mm”、“800 mm×400 mm×400 mm”、“800 mm×800 mm×400 mm” 和“1 200 mm×800 mm×400 mm”四种规格换热单元块的主要尺寸及偏差(见表3); i) 更改了换热器的标记要求(见4.3,2012年版的3.4); j) 更改了换热器用金属材料的种类,由“铸铁”更改为“碳钢、铸铁”(见5.4,2012年版的4.2.2); k) 增加了设计条件和不透性石墨封头厚度计算的要求(见第6章); l) 更改了第7章“制造”章节的内容(见第7章,2012年版的4.4); m) 增加了换热器外形尺寸的要求(见8.1.1); n) 更改了换热器耐压试验的要求(见8.2,2012年版的5.7); o) 增加了换热器泄漏试验的要求(见8.3); p) 删除了石墨块的物理性能试验方法(见2012年版的5.1); q) 增加了换热器出厂文件的要求(见第11章); r) 更改了换热器包装、运输和贮存的要求(见第12章,2012年版的第7章)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油和化学工业联合会提出。 本文件由全国非金属化工设备标准化技术委员会(SAC/TC162)归口。 本文件起草单位:南通星球石墨股份有限公司、南通三圣石墨设备科技股份有限公司、广州特种设备检测研究院、南通山剑防腐科技有限公司、湖南安广检验检测有限公司、宁波市特种设备检验研究院、 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司。 本文件主要起草人:张艺、章钱、李茂东、曹晨飞、孙晓靖、蒋磊、管永康、赵盈国、桑临春、肖丽娟、贺正文。 本文件及其所替代文件的历次版本发布情况为: ——1980年首次发布为HG/T 3187-1980(HG 5-1322-1980),1999年第一次修订,2012年第二次修订;
4
修订条款
——本次为第三次修订。 std.miit.go std.miit.go std.miit.go HG/T 3187—2025 1 不透性石墨矩形块孔式换热器 1 范围本文件规定了不透性石墨矩形块孔式换热器的术语和定义、结构型式及主要尺寸、材料、设计、制造、要求、检验方法、检验规则、出厂文件、包装、运输和贮存。 本文件适用于管程和壳程设计压力小于或等于0。
5
修订条款
5 MPa,管程和壳程设计温度为-35 ℃~205 ℃的不透性石墨矩形块孔式换热器(以下简称“换热器”,代号“JK”)。
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重要变更
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。 GB/T 41 1 型六角螺母 C 级 GB/T 150。
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修订条款
2 压力容器第2部分:材料 GB/T 150.3—2024 压力容器第3部分:设计 GB/T 150。
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修订条款
4 压力容器第4部分:制造、检验和验收 GB/T 9439 灰铸铁件 GB/T 15389 螺杆 GB/T 21432 石墨制压力容器 GB/T 26961 不透性石墨设备水压试验方法 HG/T 2370 不透性石墨制化工设备技术条件 HG/T 20592—2009 钢制管法兰(PN系列) HG/T 21574 化工设备吊耳设计选用规范 NB/T 10558 压力容器涂敷与运输包装 NB/T 47003。
9
修订条款
1 常压容器第1部分:钢制焊接常压容器 3 术语和定义 GB/T 21432和HG/T 2370界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
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修订条款
1 公称换热面积 nominal heat exchange area 以不透性石墨矩形单元换热块的纵向孔面积和横向孔面积计算所得的平均值圆整后的换热面积,如公式(1)所示。 A=(S1+S2)/2 ……………………………………………(1) 式中: A ——公称换热面积(计算值圆整),单位为平方米(m 2); S1——纵向孔面积,单位为平方米(m 2); S2 ——横向孔面积,单位为平方米(m 2)。
11
修订条款
4 结构型式及主要尺寸换热器结构型式 std.miit.go std.miit.go std.miit.go HG/T 3187—2025 2 4。
12
修订条款
1 依据管程数量不同,换热器可分为单管程换热器、双管程换热器和四管程换热器三种类型。依据不透性石墨矩形换热块并联的数量不同,四管程换热器又分为双块并联和三块并联两种类型。
13
修订条款
2 单管程换热器的结构型式见图1,主要部件的选用及性能参数应符合表1 的要求,规格型号及主要尺寸应符合表2 的要求。 标引序号说明见表2。 图1 单管程换热器结构型式图 13 H1 H2 H3 C D 8 7 6 L1 L2 L3 L6 L8 1 2 3 4 5 10 A-A 12 11 9 A B A(B) C D A A std.miit.go std.miit.go std.miit.go HG/T 3187—2025 3 4。
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修订条款
3 双管程换热器的结构型式见图2,主要部件的选用及性能参数应符合表1 的要求,规格型号及主要尺寸应符合表2 的要求。 A B(E) C D A A A-A 12 11 9 A B E H1 H2 H3 C D 8 7 6 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L8 1 2 3 4 5 10 13 标引序号说明见表2。 图2 双管程换热器结构型式图 std.miit.go std.miit.go std.miit.go HG/T 3187—2025 4 4。
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重要变更
4 四管程换热器的结构型式见图3,主要部件的选用及性能参数应符合表1 的要求,规格型号及主要尺寸应符合表2 的要求。 L7 L4 C D A(F) B(E) L1 L8 H1 H2 H3 A B L2 L3 L5 L6 1 2 3 4 5 12 11 9 8 7 6 10 13 标引序号说明见表2。 图3 四管程换热器结构型式图 std.miit.go std.miit.go std.miit.go HG/T 3187—2025 5 表1 换热器主要部件明细表标引序号名称标准号数量材质备注 1 下盖板 / 1 碳钢/铸铁 / 2 左、右侧板紧固组件 GB/T 15389、GB/T 41 依据设计文件组合件 / 3 左侧板 / 1 碳钢/铸铁 / 4 换热块 / 依据设计文件不透性石墨 / 5 上、下盖板紧固组件 GB/T 15389、GB/T 41 依据设计文件组合件 / 6 上盖板 / 1 碳钢/铸铁 / 7 上封头 / 1 不透性石墨 / 8 折流片 / 依据设计文件耐酸橡胶板根据使用工况选用 9 右侧板 / 1 碳钢/铸铁 / 10 侧板密封垫片 / 依据设计文件耐酸橡胶板根据使用工况选用 11 换热块垫片 / 依据设计文件柔性石墨/四氟 /橡胶根据使用工况选用 12 下封头 / 1 不透性石墨 / 13 吊耳 HG/T 21574 依据设计文件碳钢 / std.miit.go std.miit.go std.miit.go HG/T 3187—2025 6 表2 换热器规格型号及主要安装尺寸规格型号 JK380-12/12 JK380-16/12 JK380-18/14 JK660-12/12 JK760-12/12 公称换热面积/m² 5 8 10 5 8 4 6 15 20 25 30 40 50 60 70 80 单元块数量/个 2 3 4 2 3 2 3 3 4 5 6 4 5 6 7 8 尺寸/mm 380×380×380 660×380×380 760×660×380 纵向孔径/mm 12 16 18 12 12 纵向孔数/个 200 144 98 340 672 纵向孔排数/排 20 16 14 20 42 横向孔径/mm 12 12 14 12 12 横向孔数/个 180 160 90 320 340 横向孔排数/排 20 20 15 20 20 管程程数单程/双程单程/双程单程/双程/四程安装尺寸 H1 /mm 1 389 1 771 1 953 1 389 1 771 1 389 1 771 1 871 2 253 2 635 3 017 2 413 2 795 3 177 3 559 3 941 H2 /mm 712 1 094 1 476 712 1 094 712 1 094 1 074 1 456 1 838 2 220 1 346 1 728 2 110 2 492 3 256 H3 /mm 368 448 593 L1 /mm 680 1 020 1 100 L2 /mm 630 960 1 040 L3 /mm 450 800 960 L4 /mm 110 170 320 L5 /mm 220 340 380 L6 /mm 385 535 585 L7 /mm / / 200 L8 /mm 200 200 400 物料进口A DN/mm 50 100 150 物料出口B DN/mm 50 100 150 冷却水出口C DN/mm 50 80 100 冷却水进口D DN/mm 50 80 100 冷凝液出口E、F DN/mm 50 50 80 std. std. std. std. std. std. std. HG/T 3187—2025 7 表2 换热器规格型号及主要安装尺寸(续) 规格型号 JK660-16/12 JK760-16/12 JK660-18/14 JK760-18/14 公称换热面积/m² 12 18 20 25 35 45 50 60 70 12 16 20 25 35 45 50 60 70 单元块数量/个 3 4 5 6 4 5 6 7 8 3 4 5 6 4 5 6 7 8 尺寸/mm 660×380×380 760×660×380 660×380×380 760×660×380 纵向孔径/mm 16 18 纵向孔数/个 240 476 182 420 纵向孔排数/排 16 34 14 30 横向孔径/mm 12 14 横向孔数/个 280 300 252 234 横向孔排数/排 20 20 18 18 管程程数单程/双程单程/双程/四程单程/双程单程/双程/四程安装尺寸 H1 /mm 1 871 2 253 2 635 3 017 2 413 2 795 3 177 3 559 3 941 1 871 2 253 2 635 3 017 2 413 2 795 3 177 3 559 3 941 H2 /mm 1 074 1 456 1 838 2 220 1 346 1 728 2 110 2 492 3 256 1 074 1 456 1 838 2 220 1 346 1 728 2 110 2 492 3 256 H3 /mm 448 593 448 593 L1 /mm 1 020 1 100 1 020 1 100 L2 /mm 960 1 040 960 1 040 L3 /mm 450 960 450 960 L4 /mm 170 320 170 320 L5 /mm 220 380 220 380 L6 /mm 385 585 385 585 L7 /mm / 200 / 200 L8 /mm 200 400 200 400 物料进口A DN/mm 100 150 100 150 物料出口B DN/mm 100 150 100 150 冷却水出口C DN/mm 80 100 80 100 冷却水进口D DN/mm 80 100 80 100 冷凝液出口E、F DN/mm 50 80 50 80 std. std. std. std. std. std. std. HG/T 3187—2025 8 表2 换热器规格型号及主要安装尺寸(续) 型号规格 JK800-12/12 JK1200-12/12 公称换热面积/m² 20 30 35 40 55 70 80 95 110 100 120 140 160 180 200 单元块数量/个 3 4 5 6 4 5 6 7 8 5 6 7 8 9 10 尺寸/mm 800×400×400 800×800×400 1 200×800×400 纵向孔径/mm 12 12 12 纵向孔数/个 420 880 1 340 纵向孔排数/排 21 44 67 横向孔径/mm 12 12 12 横向孔数/个 441 441 441 横向孔排数/排 21 21 21 管程程数单程/双程单程/双程/四程单程/双程/四程安装尺寸 H1 /mm 2 041 2 443 2 845 3 247 2 493 2 895 3 297 3 699 4 101 3 337 3 739 4 141 4 543 4 945 5 347 H2 /mm 1 396 1 798 2 200 2 602 1 446 1 848 2 250 2 652 3 054 1 888 2 290 2 692 3 094 3 496 3 898 H3 /mm 593 623 643 L1 /mm 1 090 1 090 1 490 L2 /mm 1 040 1 040 1 440 L3 /mm 960 960 1 360 L4 /mm 190 400 600 L5 /mm 400 420 600 L6 /mm 605 605 805 L7 /mm / 210 210 L8 /mm 240 480 480 物料进口A DN/mm 125 150 200 物料出口B DN/mm 125 150 200 冷却水出口C DN/mm 100 100 100 冷却水进口D DN/mm 100 100 100 冷凝液出口E、F DN/mm 80 80 80 std. std. std. std. std. std. std. HG/T 3187—2025 9 表2 换热器规格型号及主要安装尺寸(续) 规格型号 JK800-16/12 JK1200-16/12 公称换热面积/m² 20 25 30 35 50 65 80 90 100 100 115 135 155 175 195 单元块数量/个 3 4 5 6 4 5 6 7 8 5 6 7 8 9 10 尺寸/mm 800×400×400 800×800×400 1 200×800×400 纵向孔径/mm 16 纵向孔数/个 306 648 990 纵向孔排数/排 17 36 55 横向孔径/mm 12 12 12 横向孔数/个 418 418 418 横向孔排数/排 22 22 22 管程程数单程/双程单程/双程/四程单程/双程/四程安装尺寸 H1 /mm 2 041 2 443 2 845 3 247 2 493 2 895 3 297 3 699 4 101 3 337 3 739 4 141 4 543 4 945 5 347 H2 /mm 1 396 1 798 2 200 2 602 1 446 1 848 2 250 2 652 3 054 1 888 2 290 2 692 3 094 3 496 3 898 H3 /mm 593 623 643 L1 /mm 1 090 1 090 1 490 L2 /mm 1 040 1 040 1 440 L3 /mm 960 960 1 360 L4 /mm 190 200 300 L5 /mm 400 420 600 L6 /mm 605 605 805 L7 /mm / 210 210 L8 /mm 240 480 480 物料进口A DN/mm 125 150 200 物料出口B DN/mm 125 150 200 冷却水出口C DN/mm 100 100 100 冷却水进口D DN/mm 100 100 100 冷凝液出口E、F DN/mm 80 80 80 std. std. std. std. std. std. std. HG/T 3187—2025 10 表2 换热器规格型号及主要安装尺寸(续) 型号规格 JK800-18/14 JK1200-18/14 公称换热面积/m² 20 25 30 35 45 60 70 80 90 85 105 120 140 155 175 单元块数量/个 3 4 5 6 4 5 6 7 8 5 6 7 8 9 10 尺寸/mm 800×400×400 800×800×400 1 200×800×400 纵向孔径/mm 18 纵向孔数/个 240 512 784 纵向孔排数/排 15 32 49 横向孔径/mm 14 横向孔数/个 323 323 323 横向孔排数/排 19 19 19 管程程数单程/双程单程/双程/四程单程/双程/四程安装尺寸 H1 /mm 2 041 2 443 2 845 3 247 2 493 2 895 3 297 3 699 4 101 3 337 3 739 4 141 4 543 4 945 5 347 H2 /mm 1 396 1 798 2 200 2 602 1 446 1 848 2 250 2 652 3 054 1 888 2 290 2 692 3 094 3 496 3 898 H3 /mm 593 623 643 L1 /mm 1 090 1 090 1 490 L2 /mm 1 040 1 040 1 440 L3 /mm 960 960 1 360 L4 /mm 190 200 300 L5 /mm 400 420 600 L6 /mm 605 605 805 L7 /mm / 210 210 L8 /mm 240 480 480 物料进口A DN/mm 125 150 200 物料出口B DN/mm 125 150 200 冷却水出口C DN/mm 100 100 100 冷却水进口D DN/mm 100 100 100 冷凝液出口E、F DN/mm 80 80 80 以上安装尺寸计算时,连接法兰尺寸按 HG/T 20592-2009规定的PN16等级。 表中规定的孔径、孔数、孔排数等尺寸为常用的尺寸,生产企业可以依据不同原材料和工艺参数调整。 std. std. std. std. std. std. std. HG/T 3187—2025 11 不透性石墨单元换热块 4。
16
修订条款
1 不透性石墨矩形单元换热块(以下简称“单元换热块”)的结构型式见图4。 a) 双块换热块并联 b) 三块换热块并联图4 不透性石墨单元换热块结构型式图 4。
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重要变更
2 单元换热块的基本尺寸及其偏差应符合表3 的规定,其中孔间壁厚也可由供需双方协商确定。 表3 单元换热块尺寸及偏差规格型号 A/mm×B/mm×C/mm 同向孔间壁厚及偏差/mm 异向孔间壁厚及偏差/mm A、B、C尺寸的偏差/mm 平行度公差/% 垂直度公差/% 堵孔率 % 380×380×380 4±0.2 6±0.2 ±0.6 0.15 0.1 ≤1 660×380×380 4±0.2 6±0.2 ±0.6 0.15 0.1 ≤1 760×660×380 4±0.2 6±0.2 ±0.6 0.15 0.1 ≤1 800×400×400 4±0.2 6±0.3 ±0.6 0.1 0.1 ≤1 800×800×400 4±0.2 6±0.3 ±0.6 0.1 0.1 ≤1 1 200×800×400 4±0.2 6±0.3 ±0.6 0.1 0.1 ≤1 表中规定的同向孔间壁厚、异向孔间壁厚等尺寸为常用尺寸,生产企业可以依据不同原材料进行调整。 std.miit.go std.miit.go std.miit.go HG/T 3187—2025 12 4。
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修订条款
3 单元换热块浸渍、固化完成后,表面不应有影响换热器密封性和组装、安装的树脂瘤、机械损伤等缺陷,孔内表面不应有明显的树脂瘤。 标记换热器的标记由换热器名称、单元换热块长度、换热孔径(纵向孔径/横向孔径)、公称换热面积和管程程数代号组成,标记方式为: HG/T 3187—JK—X—X/X—X(A/B/C) 管程程数公称换热面积,m² 换热块纵向孔径/横向孔径,mm 单元换热块长度,mm 换热器名称示例:符合HG/T 3187,单元换热块长度为660 mm,换热块纵向孔径为φ16 mm,横向孔径为φ12 mm,公称换热面积为15 m²的双管程不透性石墨矩形块孔式换热器,其标记为: HG/T 3187-JK660-16/12-15(B) 5 材料用于制造换热器的不透性石墨材料的质量应符合HG/T 2370 的规定;如换热器属于压力容器时, 还应符合GB/T 21432 的规定。 用于制造换热器的树脂选用酚醛树脂时,其物理性能应符合HG/T 2370 的规定。选用其他类型树脂时,其物理性能由供需双方协商确定。 换热器用垫片的材质应根据设备使用工况进行选择。 对于换热器上的钢制部件,如为受压部件时,其原材料、设计、制造、检验验收等应符合GB/T 150.2、 GB/T 150。
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修订条款
4 的规定;如为非受压部件时,其原材料、设计、制造、检验验收等应符合NB/T 47003。
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修订条款
1 的规定;对于铸铁部件,其质量应符合GB/T 9439 的规定。
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修订条款
6 设计设计条件换热器的设计委托方应以书面形式向设计单位提出设计条件。工艺设计条件至少包含下列内容: 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、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)设计需要的其他必要条件。 不透性石墨封头厚度计算不透性石墨上封头和下封头的最小厚度按公式(2)进行计算。 std.miit.go std.miit.go std.miit.go HG/T 3187—2025 13 δ= [ ]φ σ KP a .................................(2) 式中: δ ——封头计算厚度,单位为毫米(mm); a ——矩形封头的短轴长度,单位为毫米(mm); K ——结构特征系数(按照GB/T 150.3—2024 表7-9 序号9 规定的公式计算); P ——计算压力,单位为兆帕(MPa); [ ]——设计温度下材料的抗弯强度测试值,单位为兆帕(MPa); φ ——粘结系数,无纵向粘结时取1,有纵向粘接时取0.8。
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修订条款
7 制造单元换热块在粘接前,应检测单元换热块的尺寸及其偏差符合表3 的规定,各石墨部件的几何尺寸及其偏差符合图纸的要求。 单元换热块在粘接前,粘接面应进行打毛处理。 粘接拼接应采用经过粘接工艺评定合格的工艺,粘接工艺评定应按照HG/T 2370 的规定。 不透性石墨单元换热块粘接时,粘接面不应有灰尘、油污或残留的树脂,粘接缝应密实饱满,宽度不大于1 mm。进行粘接作业时,作业场所温度应不低于10 ℃,相对湿度不大于90%。 不透性石墨件粘接完成后,应进行热固化处理。对于酚醛树脂粘接剂,热固化处理温度应不低于 100 ℃。 换热器组装前,应目视检查不透性石墨部件的表面质量,表面应光滑,没有树脂瘤、裂纹、气泡、 砂眼、剥层、掉块等缺陷。 换热器组装前,不透性石墨单元换热块应逐件进行水压试验。换热器为常压容器时,试验压力为 0。
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修订条款
25 MPa;换热器为压力容器时,试验压力符合GB/T 21432 中单元换热块水压试验压力要求或设计文件的要求。
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修订条款
1 换热器的外形尺寸、管口方位和尺寸、支座、吊耳、铭牌等应符合设计文件的要求。
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修订条款
2 换热器外露的不透性石墨零部件不应有裂纹、剥落、凹坑以及影响设备使用的划痕、掉块等缺陷。
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修订条款
3 换热器组装完成后的总高度偏差应不超过设计文件规定的换热器总高度的±0.5%或符合设计文件的要求。 耐压试验换热器耐压试验压力应符合GB/T 21432或设计文件的规定。 泄漏试验当设计文件有泄漏试验的规定时,应在耐压试验通过后再进行泄漏试验。泄漏试验的试验压力应符合 GB/T 21432、HG/T 2370 或设计文件的规定。
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修订条款
9 检验方法外观及尺寸检验 σ std.miit.go std.miit.go std.miit.go HG/T 3187—2025 14 9。
核心起草科研机构与龙头企业矩阵:
南通星球石墨股份有限公司南通三圣石墨设备科技股份有限公司广州特种设备检测研究院南通山剑防腐科技有限公司湖南安广检验检测有限公司宁波市特种设备检验研究院天华化工机械及自动化研究设计院有限公司
归口管理:
全国非金属化工设备标准化技术委员会(SAC/TC162)归口