固定管板式换热器管板开裂失效原因分析与对策文献综述
2020-06-14 16:18:36
文 献 综 述
1.板式换热器失效原因及分析
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体,同时提高能源利用率的设备。换热器是化工、石油、制药、能源等行业中应用相当广泛的单元设备之一。
失效的主要原因:
1、设备堵塞与结垢导致失效,板式换热器的通道间隙较小,颗粒杂物容易阻塞板片通道,这是经常遇到的情况。这时压降会提高,使设备压力降急剧恶化导致无法正常换热[1]。贾辉在板式换热器失效的主要原因及对策中也得出在雷诺数很低的流动状态下(Relt;100)可以湍流,减少结垢[2]
2、密封失效:又分为三类,第一是压力因素。板式换热器在额定工作压力之内使用时出现泄漏,除设备在制造方面的因素之外,主要与系统中出现的非正常的冲击载荷有关,使得密封垫移位导致失效。第二是温度因素,温度的急剧变化使得密封垫的线胀系数与弹性变形量和密封预紧力不相匹配,使得承载能力下降。第三是时间因素,主要是指密封垫的自身老化。[2,3]
3、腐蚀失效是复杂情况,板式换热器中大多是氯离子引起应力腐蚀,常发生在板片密封槽底部,主要成因也有很多。比如板片残存的参与应力、缝隙造成氯离子富集、积垢情况下氯离子的富集等等
总得来说换热器的失效堵塞与积垢以及密封垫的压力与温度失效都是比较容易预见及维修的。换热器的失效主要集中在了腐蚀失效当中,国内外的众多研究人员也做了许多的实验,得出换热器这方面的腐蚀问题,主要以应力腐蚀与间隙腐蚀为主。这是板式换热器失效分析的关键之处。
2.板式换热器管板连接工艺及发展
在整个换热器制造过程中,管子管板接头的连接是非常关键的工序,管口接头长期承受压差对管子产生轴向载荷、多次反复加热、冷却、高压和介质腐蚀疲劳强度破坏的作用,对焊缝的致密性及力学性能要求非常严格。