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    分析管殼式換熱器運用中的問題

    • 分類:行業新聞
    • 作者:sxrt
    • 來源:sxrt
    • 發布時間:2021-07-20 15:54
    • 訪問量:

    【概要描述】? ? ? ?隨著現代化建設的步法不斷的加快,作為石油企業化工領域的重用換熱設備之一,管殼式換熱器在發揮著重大的作用,并得到了廣泛的運用。由于換熱器選材的不同,加工制造不合理,使用不當等多方面的因素的影響,換熱器失效的現象屢見不鮮。換熱器的失效,可能會給企業帶來不可估量的經濟損失,因此對管殼式換熱器失效原因、形式、及處理故障的分析很重要。本文將通過對管殼式換熱器在工程中的實際運用存在的問題進行分析,找出管殼式換熱器最容易失效的敏感部位。   常見的換熱器失效形式   敏感部位之一:換熱器管板和換熱管的連接處。在換熱器管板和換熱管的連接處會出現幾何形狀的突變,加上外因等因素比如:管板與換熱管的連接不當、焊后處理不及時合理、兩者之間存在的溫差應力、板管和換熱管所選擇材料之間存在的差異性等,都會成為管板和管口連接處存在殘余應力、焊接部位出現隱形缺陷(焊接部位出現氣孔、及其他雜質)的原因。一旦受到殼程流體腐蝕性影響和誘導振動,都會使換熱管和管板的連接處出現振動疲勞破壞、連接縫隙腐蝕、應力腐蝕開裂等現象。這些問題交錯連接,共同作用會對連接處進一步的損壞,加快了連接處的損害速度,降低了連接處的使用壽命。   敏感部位之二:折流板和換熱管配合使用處的損壞。   由于使用功能的需要,為了使換熱管的熱膨脹量能夠被充分的吸收和使用,以及加工制造的方便,通常會在換熱管和折流板的配合使用處留下一定程度的空隙。由于殼流體長時間額沖擊,配合處的縫隙會不斷的增大,使折流板不斷的切割   換熱管,在折流板的切割作用下設備不但會產生強大的振動噪音,還會引起換熱管的泄漏實效。同時配合處縫隙不斷的增大促使殼程流體內部的流動過程變進一步的復雜化,對換熱器的傳熱效率造成了重大的影響。   敏感部位之三:換熱器殼體、管板連接處損壞。   在換熱器的使用過程中,其殼體和管板都會受到較大的壓力荷載和溫差應力的長期作用。這將直接導致換熱器殼體、管板連接處局部應力的形成。分析局部應力出現的原因有:   (1)換熱器殼體載荷的溫度較高,且徑向變形大。而管板恰恰   相反,不僅載荷溫度低,變形小,同時由于管板的厚度較大對變形剛度的抵抗力較強,因此對與之相連接的換熱器殼體約束力較大。   (2)由于換熱器殼體受到限制,使高溫載荷下的徑向膨脹也受到了一定的限制。加上其他因素的影響,發生斷裂損害的可能性很大??傮w來說,對于上述結構局部應力形成的主要因素是:換熱器殼體和管板之間的溫度分布不均勻,管板較大剛度這一特征的存在。所以在日常的操作中,可根據實際的需要,在達到結構剛度要求的基礎上,可對管板的厚度進行適當的降低。   敏感部位之四:u形彎管。   對不銹鋼管束的使用中,u形管自身的形態特征決定了它的塑性變形,在對其進行運用時會產生殘余拉應力。這是由于兩個直管段熱變形不均勻產生了溫差應力,應力之間相互疊加,促使彎管處拉應力的形成。在腐蝕性介質的參與下,加上換熱器工作過程中產生的扭曲振動和彎曲振動,很容易造成彎管處的疲勞腐蝕破壞,并且影響力很大。   敏感部位之五:小浮頭墊片出現泄漏。   溫差應力的存在是造成小浮頭墊片內漏的主要原因。在小浮頭墊片的使用過程中,由于溫差應力的存在使螺栓預緊力降低,同時小浮頭墊片自身不能進行自緊密閉,造成換熱器的使用實效??偠灾?,造成小浮頭墊片發生泄漏的主要原因就是,預緊過程中和溫差應力的作用下殘余應力的存在。   

    分析管殼式換熱器運用中的問題

    【概要描述】? ? ? ?隨著現代化建設的步法不斷的加快,作為石油企業化工領域的重用換熱設備之一,管殼式換熱器在發揮著重大的作用,并得到了廣泛的運用。由于換熱器選材的不同,加工制造不合理,使用不當等多方面的因素的影響,換熱器失效的現象屢見不鮮。換熱器的失效,可能會給企業帶來不可估量的經濟損失,因此對管殼式換熱器失效原因、形式、及處理故障的分析很重要。本文將通過對管殼式換熱器在工程中的實際運用存在的問題進行分析,找出管殼式換熱器最容易失效的敏感部位。



      常見的換熱器失效形式

      敏感部位之一:換熱器管板和換熱管的連接處。在換熱器管板和換熱管的連接處會出現幾何形狀的突變,加上外因等因素比如:管板與換熱管的連接不當、焊后處理不及時合理、兩者之間存在的溫差應力、板管和換熱管所選擇材料之間存在的差異性等,都會成為管板和管口連接處存在殘余應力、焊接部位出現隱形缺陷(焊接部位出現氣孔、及其他雜質)的原因。一旦受到殼程流體腐蝕性影響和誘導振動,都會使換熱管和管板的連接處出現振動疲勞破壞、連接縫隙腐蝕、應力腐蝕開裂等現象。這些問題交錯連接,共同作用會對連接處進一步的損壞,加快了連接處的損害速度,降低了連接處的使用壽命。

      敏感部位之二:折流板和換熱管配合使用處的損壞。

      由于使用功能的需要,為了使換熱管的熱膨脹量能夠被充分的吸收和使用,以及加工制造的方便,通常會在換熱管和折流板的配合使用處留下一定程度的空隙。由于殼流體長時間額沖擊,配合處的縫隙會不斷的增大,使折流板不斷的切割

      換熱管,在折流板的切割作用下設備不但會產生強大的振動噪音,還會引起換熱管的泄漏實效。同時配合處縫隙不斷的增大促使殼程流體內部的流動過程變進一步的復雜化,對換熱器的傳熱效率造成了重大的影響。

      敏感部位之三:換熱器殼體、管板連接處損壞。

      在換熱器的使用過程中,其殼體和管板都會受到較大的壓力荷載和溫差應力的長期作用。這將直接導致換熱器殼體、管板連接處局部應力的形成。分析局部應力出現的原因有:

      (1)換熱器殼體載荷的溫度較高,且徑向變形大。而管板恰恰

      相反,不僅載荷溫度低,變形小,同時由于管板的厚度較大對變形剛度的抵抗力較強,因此對與之相連接的換熱器殼體約束力較大。

      (2)由于換熱器殼體受到限制,使高溫載荷下的徑向膨脹也受到了一定的限制。加上其他因素的影響,發生斷裂損害的可能性很大??傮w來說,對于上述結構局部應力形成的主要因素是:換熱器殼體和管板之間的溫度分布不均勻,管板較大剛度這一特征的存在。所以在日常的操作中,可根據實際的需要,在達到結構剛度要求的基礎上,可對管板的厚度進行適當的降低。

      敏感部位之四:u形彎管。

      對不銹鋼管束的使用中,u形管自身的形態特征決定了它的塑性變形,在對其進行運用時會產生殘余拉應力。這是由于兩個直管段熱變形不均勻產生了溫差應力,應力之間相互疊加,促使彎管處拉應力的形成。在腐蝕性介質的參與下,加上換熱器工作過程中產生的扭曲振動和彎曲振動,很容易造成彎管處的疲勞腐蝕破壞,并且影響力很大。

      敏感部位之五:小浮頭墊片出現泄漏。

      溫差應力的存在是造成小浮頭墊片內漏的主要原因。在小浮頭墊片的使用過程中,由于溫差應力的存在使螺栓預緊力降低,同時小浮頭墊片自身不能進行自緊密閉,造成換熱器的使用實效??偠灾?,造成小浮頭墊片發生泄漏的主要原因就是,預緊過程中和溫差應力的作用下殘余應力的存在。

      

    • 分類:行業新聞
    • 作者:sxrt
    • 來源:sxrt
    • 發布時間:2021-07-20 15:54
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           隨著現代化建設的步法不斷的加快,作為石油企業化工領域的重用換熱設備之一,管殼式換熱器在發揮著重大的作用,并得到了廣泛的運用。由于換熱器選材的不同,加工制造不合理,使用不當等多方面的因素的影響,換熱器失效的現象屢見不鮮。換熱器的失效,可能會給企業帶來不可估量的經濟損失,因此對管殼式換熱器失效原因、形式、及處理故障的分析很重要。本文將通過對管殼式換熱器在工程中的實際運用存在的問題進行分析,找出管殼式換熱器最容易失效的敏感部位。

      常見的換熱器失效形式

      敏感部位之一:換熱器管板和換熱管的連接處。在換熱器管板和換熱管的連接處會出現幾何形狀的突變,加上外因等因素比如:管板與換熱管的連接不當、焊后處理不及時合理、兩者之間存在的溫差應力、板管和換熱管所選擇材料之間存在的差異性等,都會成為管板和管口連接處存在殘余應力、焊接部位出現隱形缺陷(焊接部位出現氣孔、及其他雜質)的原因。一旦受到殼程流體腐蝕性影響和誘導振動,都會使換熱管和管板的連接處出現振動疲勞破壞、連接縫隙腐蝕、應力腐蝕開裂等現象。這些問題交錯連接,共同作用會對連接處進一步的損壞,加快了連接處的損害速度,降低了連接處的使用壽命。

      敏感部位之二:折流板和換熱管配合使用處的損壞。

      由于使用功能的需要,為了使換熱管的熱膨脹量能夠被充分的吸收和使用,以及加工制造的方便,通常會在換熱管和折流板的配合使用處留下一定程度的空隙。由于殼流體長時間額沖擊,配合處的縫隙會不斷的增大,使折流板不斷的切割

      換熱管,在折流板的切割作用下設備不但會產生強大的振動噪音,還會引起換熱管的泄漏實效。同時配合處縫隙不斷的增大促使殼程流體內部的流動過程變進一步的復雜化,對換熱器的傳熱效率造成了重大的影響。

      敏感部位之三:換熱器殼體、管板連接處損壞。

      在換熱器的使用過程中,其殼體和管板都會受到較大的壓力荷載和溫差應力的長期作用。這將直接導致換熱器殼體、管板連接處局部應力的形成。分析局部應力出現的原因有:

      (1)換熱器殼體載荷的溫度較高,且徑向變形大。而管板恰恰

      相反,不僅載荷溫度低,變形小,同時由于管板的厚度較大對變形剛度的抵抗力較強,因此對與之相連接的換熱器殼體約束力較大。

      (2)由于換熱器殼體受到限制,使高溫載荷下的徑向膨脹也受到了一定的限制。加上其他因素的影響,發生斷裂損害的可能性很大??傮w來說,對于上述結構局部應力形成的主要因素是:換熱器殼體和管板之間的溫度分布不均勻,管板較大剛度這一特征的存在。所以在日常的操作中,可根據實際的需要,在達到結構剛度要求的基礎上,可對管板的厚度進行適當的降低。

      敏感部位之四:u形彎管。

      對不銹鋼管束的使用中,u形管自身的形態特征決定了它的塑性變形,在對其進行運用時會產生殘余拉應力。這是由于兩個直管段熱變形不均勻產生了溫差應力,應力之間相互疊加,促使彎管處拉應力的形成。在腐蝕性介質的參與下,加上換熱器工作過程中產生的扭曲振動和彎曲振動,很容易造成彎管處的疲勞腐蝕破壞,并且影響力很大。

      敏感部位之五:小浮頭墊片出現泄漏。

      溫差應力的存在是造成小浮頭墊片內漏的主要原因。在小浮頭墊片的使用過程中,由于溫差應力的存在使螺栓預緊力降低,同時小浮頭墊片自身不能進行自緊密閉,造成換熱器的使用實效??偠灾?,造成小浮頭墊片發生泄漏的主要原因就是,預緊過程中和溫差應力的作用下殘余應力的存在。

      

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