管壳式换热器失效分析及其解决措施.doc

管壳式换热器失效分析及其解决措施.doc管壳式换热器失效分析及其解决措施H各种换热器中,钢制管壳式换热器以其结构坚囚、可靠性高、适应性强等优点在换热器的生产和使用中一直占主导地位。怛山于其结构的复杂性和使用条件的多样性,换热器常出现多种形式的失效。从结构上分析,易发生失效的部位是管*和管板的连接处;从受力角度分析,筒体和管板的焊缝易引起失效;从使用条件分析,热应力或附加应力、工作介质的腐蚀性、换热管的振动等,都会造成换热器局部或整体失效。1管子与管板的连接失效根据换热器使用条件的不同,管了与管板的连接接头形式可分为胀接、焊接和胀焊并用二种。接头形式不同,失效形式也右差异。(1)机械胀接这种连接易使换热管产生过胀或欠胀,换热管内壁易产生加工便化,换热管七管板的连接处在其整个连接的长度上应力分布不均匀。在温差变化和应力的作用下,只要有微小的加工缺陷,如管孔纵向划痕,腐蚀介质的微量侵入就会使换热管与管板的连接失效。若发现不及时,壳程冷却水渗入管程后,会引起大片管了与管板的连接失效,此时修复就比较困难。(2)液压胀接液压胀接时管子不易产生过胀,胀接部位不产生审动,管子与管板连接处在整个长度上的应力分布是均匀的。根据液压胀接原理及GB151-1999规定,为保证胀接时管板与管束连接的可靠性,胀接时管板应开槽,槽间距和槽宽为8~9mm。这样,就使得管了与管板之间的胀接面枳相对减少,管板的厚度必须加大才能保证连接可靠。而且,液压胀接对管孔及开槽的精度要求特别严格。山于管板孔加工是大批量生产,必须保证100%无缺陷才行。失效后若采用胀管修复,山于腐蚀凹坑的存在,易再次失效。,槽间距和槽宽为8〜9mm°避羊,就使得管子与管板之间的胀接面积相对减少,管板的厚度必须加大才能保证连接可靠。而且,液压胀接对管孔及开槽的精度要求特别严格。山于管板孔加T是大批量生产,必须保i正100%无缺陷才行。失效后若采用胀管修复,山于腐蚀凹坑的存在,易再次失效。,具备抗反复热冲击及腐蚀、提高接头的抗疲劳性能和消除间隙腐蚀等优点。但是,胀焊并用时操作要求高,一般用于操作条件比较苛刻的场合。GB151-1999标准中规定,对于设计压力小于等于4MPa、设计温度低于30CTC的换热器,可采用胀接结构;对于振动较小和无间隙腐蚀的场合,可采用焊接结构;而对于密封性能要求较高,承受振动或疲劳载荷,有间隙腐蚀,采用复合管板的场合,应当采用胀焊结构。山此可见,单纯胀接或焊接结构的连接方式使用条件受到限制。山于胀焊并用结构能右效地阻尼管束振动对焊II的损伤、避免间隙腐蚀,并旦比单纯胀接或焊接结构具有更高的强度和密封性,因而得到广泛应用。H前对常规的换热器通常采用贴胀+强度焊的模式;而重要的或使用条件苛刻的换热器则要求采用强度胀+强度焊的模式。2管束失效管束腐蚀和腐蚀失效换热器的失效大多数是山腐蚀引起的。最常见的腐蚀部位是管子,其受腐蚀的主要原因有:流体为腐蚀性介质;管内壁右异物积累而发生局部腐蚀;污垢腐蚀;管内物料流速过大而发生磨蚀,流速过小则异物易附若管壁,造成电位差血导致腐蚀等。解决措施:合理选材,选择对介质适应的材料;定期清洗管束;在流体中加入缓蚀剂;选择适当流速;在流体入II设置过滤装置和缓冲结构等。传热能力下降在换热器运行过程中,若工作介质(水)的硬度较高,或