固定管板换热器管与管板接头泄漏缺陷分析和对策.pdfVIP

· 58· 特 种 设 备 安 全 技 术 2008年第3期 固定管板换热器管与 管板接头泄漏缺陷分析和对策 王勤生 换热器作为实现流体介质热传递过程的专用设 器的换热管与壳体通过管板连为一体，二者之间不能 备，广泛用于化工、石油行业。在石油化工企业运行的 有相对位移，这种约束必然在管程及壳程内部产生应 换热器，其管子与管板的焊接接头，是设备最容易发生 力，即温差应力．其计算公式【 ]如下： 泄漏的地方 本文从分析管子与管板焊接接头发生泄 =E·△ · 漏的原因人手，针对性的提出了提高管子与管板焊接 式中E一材料的弹性模量；仅一材料的热膨胀系 接头质量的对策，相信对提高换热器的使用性能和生 数；△T一温差。 产效率会有所帮助。 以碳钢为例，取E_200xl0 N／m2，5=12．25x10~ ， 碳钢在20℃温差下其温差应力为： =200~10 x20~ 1 换热器管——管板焊接接头泄漏缺陷分析 12．25x10~=50 MPa。而常用的换热管为20号碳钢，在 1．1 温差应力 200℃条件下，其许用应力为123 MPa。我们看到20℃ 管板式换热器是典型的问壁式换热器，其特点是 的温差所产生的应力，就达到换热管许用应力的 冷热两种流体分别在管程和壳程流动，通过换热管壁 40．65％，由此可见，温差应力是换热器承受的主要应 进行传热。管壳与换热管束工作温度不同，从而必然在 力之一。加之石油化工装置开车和停车期间，介质冷热 轴向产生不相等的热膨胀伸长量。但是，固定管板换热 变换频繁，温差应力的方向也随冷热而变换，当换热管 和管板接头焊缝中存在夹渣、未熔合、气孑L、咬边等缺 收稿日期：2007—11-14 焊后管道内部无焊渣、氧化皮存在，比较清洁。 阀门填料、法兰连接处等部位，用肥皂水或其他发泡 管子、管件的坡口形式应考虑容易保证焊接接头 剂，刷涂在检查部位看有无泄漏。以往工作中发现泄 的质量，填充金属少，又便于焊工操作及减少焊接变形 漏，往往就发生在这些易忽视的部位。为确保检验质 的原则 量，应反复进行2～3次泄漏性试验。 3．2 焊缝检查 5 充氨试验 焊缝检查依据现行国家标准GB50235—97执行。 对于设计温度低于一29℃的管道焊缝应进行 100％射线 充氨试验必须在气密性试验和抽真空试验合格后 探伤检验，其他管道焊缝应进行射线抽查，抽样比例不 进行，用少量氨试漏。充氨压力为0．2 MPa(表压)。检 得少于5％．为了保证施工质量，有时设计文件要求的 漏时采用酚酞试纸进行。 探伤比例高于规范要求，则按设计文件执行。 对氨制冷管道进行安装质量控制中．应抓住管道 系统承压和严密两个关键技术要求．对可能引起破坏 4 气密试验 或泄漏的部位重点进行检查。才可确保氨制冷压力管 气密性试验可用干燥的压缩空气或氮气进行。试 道的安装质量，避免给以后设