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2018/7/19 13:08:20发布72次查看
焊接质量是换热器制造上的关键。换热器管子与管板焊接时,在焊缝两侧形成热影响区,这是焊接接头的薄弱部位,容易产生残余变形和残余应力,即容易形成应力腐蚀的基本条件。若遇到腐蚀环境的影响,例如在h2s、oh-等环境中(奥氏体不锈钢在cl-、oh-等环境中),就会发生应力腐蚀开裂,造成换热管接头处泄漏。管子与管板之间的缝隙处存在不流动液体,与缝隙外液体形成浓差电池,引起缝隙腐蚀,也会造成换热管接头处泄漏。管子与管板焊接结构的特点是具有排列紧密的小圆形单道焊缝,管板较厚,如果焊接工艺不当,就易造成焊缝根部夹渣、熔合不良、裂纹、气孔等焊接缺陷。在运行过程中这些缺陷受到交变应力的影响便会扩展,使泄漏通道扩大,导致泄漏。这已成为换热器失效的普遍原因。
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针对不同位置由于不同原因造成的泄漏,应采用不同的办法加以解决。设计因素引起的失效,往往需要重新进行结构设计和改造;制造过程产生的焊接缺陷应进行修复改善;操作不当则比较容易改进。介质垂直于管束横向流动是流体诱发振动的主要根源,而影响横流速度的关键因素是壳程进口端第’一块折流板与管板之间的距离和折流板间距。在流体压力降允许的条件下,缩短折流板间距,增大换热管直径,可以提高管束的固有频率,减小横流速度,达到防止管束振动的目的。
用折流杆代替折流板支撑,可以彻底解决流体诱导振动问题。选材时除了考虑压力、温度、介质因素外,对于有温差的场合,设备制造用材还应注意选择线膨胀系数小、热导率大、塑性好的材料。在结构设计时采用温度补偿器,尽量消除和减少应力集中部位,使截面圆滑过渡,同时采取良好的保温措施,以减小内外壁温差,降低热应力,避免由于热应力过大而使容器产生塑性变形和蠕变。
合理选择折流板间距,折流板间距过大,易产生诱导振动,而折流板间距过小,会使换热管刚性过大,变形协调能力低,产生温差应力。因此可以通过设计计算,在保证不发生振动的前提下选择较大的间距。改善焊接工艺,严格清理焊接部位,保证焊接质量。加强焊缝强度,加长换热管伸出管板的伸长量,以增加焊脚高度,提高换热管承受拉脱力的能力。采用低mn和低si焊丝小电流多道施焊,以减少焊接缺陷产生的几率。
避免产生残余应力和应力集中。贴胀可消除管子与管板之间间隙,使振动产生的应力不直接作用在焊缝上,避免管束振动对管板与管子之间熔敷金属中存在的缺陷的影响,同时又能防止间隙腐蚀,大大增加连接处的抗拉脱强度。此外,强度焊加贴胀还具有双重保险的作用,如果焊缝被击穿,有贴胀做后盾,不会马上泄漏。严格控制螺栓预紧力,给垫片以足够的预紧比压力和压缩量。避免螺栓预紧力不够,或运输、操作中振动引起的螺栓松动,以确保管板法兰密封面的密封质量。工艺操作要平稳,避免压力、温度突然升高和降低,避免管子产生强烈振动。

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