由于管程側(cè)硫銨對碳鋼具有很強(qiáng)的腐蝕性，而殼程側(cè)的介質(zhì)對碳鋼腐蝕輕微，因此在管板的選材上既要滿足強(qiáng)度的要求，又要減少材料的消耗。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用復(fù)合鋼板或采用堆焊復(fù)合鋼板制造管板。但為了制造單臺(tái)換熱器，購置較厚的復(fù)合鋼板，勢必增加換熱器的成本；采用堆焊復(fù)合管板，因管板堆焊工藝復(fù)雜，堆焊以后要進(jìn)行熱處理，且堆焊層必須作表面探傷檢查，制造工藝復(fù)雜，成本高。筆者認(rèn)為，在硫銨用換熱器設(shè)計(jì)中，采用碳鋼管板襯一層不銹鋼薄板的結(jié)構(gòu)，既可滿足換熱器的生產(chǎn)工藝要求，又可降低成本，對生產(chǎn)制造具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
管板設(shè)計(jì)
碳鋼管板的厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)厚度，管板與換熱器的焊縫滿足拉脫應(yīng)力強(qiáng)度，不銹鋼復(fù)層滿足防腐要求。
碳鋼管板的厚度取設(shè)計(jì)厚度，滿足操作要求；管板與換熱器的焊接接頭型式，管板上的焊縫坡口尺寸按GB151-89中的規(guī)定加工。復(fù)層底部對應(yīng)的管孔直徑與管板上的管孔坡口外徑相同，并將復(fù)層上管孔坡口加工成一定的角度（約15～20°），組焊時(shí)換熱管伸出的長度高于復(fù)層表面1.5 0.5mm ，焊接材料采用A302。因換熱管伸出碳鋼管板長度（4.5 0.5mm）大于GB151-89中規(guī)定的長度（1.5 0.5mm） ，換熱管與管板焊縫的有效截面大于標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，有效地保證了管板與換熱管的拉脫應(yīng)力強(qiáng)度。焊接遵循成熟的焊接工藝，能使復(fù)層滿足防腐要求。
制造技術(shù)要求
為保證穿管的順利進(jìn)行，必須保證管板與復(fù)層之間管孔的同心度，所以要求復(fù)層與管板整體鉆孔。
管板的加工順序如下:首先對碳鋼管板進(jìn)行初加工，先加工好密封部分的襯環(huán)表面、分程隔板密封部分的矩形槽和復(fù)層的表面，然后按圖焊接襯環(huán)、矩形截面不銹鋼嵌條和復(fù)層不銹鋼板，較后進(jìn)行整體精加工和鉆孔。
效果
因殼程（設(shè)計(jì)溫度180℃）和管程（設(shè)計(jì)溫度60℃）的溫差大，管板和復(fù)層之間傳熱不良，管板材料和復(fù)層材料在操作溫度下（20～200℃）的線膨脹系數(shù)不一，前者為（ 11.3～13）×10-6/℃，后者為17.0×10-6/℃，致使管板和換熱管的焊縫承受了較大的溫差應(yīng)力和熱脹冷縮的附加應(yīng)力。將運(yùn)轉(zhuǎn)1年后的硫銨換熱器拆開，進(jìn)行著色探傷檢查，未發(fā)現(xiàn)管板與換熱管之間的焊縫裂紋和腐蝕痕跡，符合設(shè)計(jì)要求。這是因?yàn)閿U(kuò)大了管板和換熱管之間焊縫的有效截面，且焊接材料采用了A302 ，使焊縫具有良好的耐腐蝕性和優(yōu)良塑性的結(jié)果，實(shí)踐證明本設(shè)計(jì)是成功的。