关于压缩机后冷却器管束材料选择讨论.pdfVIP

第 31卷第 2期 张 光等．关于压缩机后冷却器管束材料选择的讨论 (3)壳程的冷却水对碳钢和不锈钢的腐蚀表 成增 (渗)碳层而硬化。由于两侧性能相差悬殊 ， 现为 ，碳钢虽耐均匀腐蚀性能 比不锈钢差 ，但对 管接头可能引起应变集中，降低管接头 的承载能 孔蚀或应力腐蚀的敏感性却 比不锈钢小 。壳程的 力 (高温强度和塑性的下降)。为防止碳迁移 ，通 冷却水 (尤其是循环冷却水)的腐蚀特性极为复 常在 16Mn侧预先堆焊 Ni基合金的隔离层 。但 杂，很难确定L4]。奥 氏体不锈钢换热器 的腐蚀案 在换热管与管板的焊接接头 中，若先在管板坯料 例以应力腐蚀破裂 (SCC)为最 多，并且大多数都 上堆焊 Ni基合金 ，然后加工管孔 ，则会浪费Ni基 发生在传热面上 ，而且 以冷却水一侧最为典型。 合金 ；而先预加工管孔然后堆焊 Ni基合金 ，再二 由Cl诱发产生的不锈钢 SCC相当普遍 ，究其原 次机加 ，又很难施工。并且考虑到各部位变形不 因：其一，奥氏体不锈钢对 SCC敏感 ；其二 ，cl一不 均匀，l6Mn管板坡 口面堆焊 Ni基隔离层的厚度 仅能破坏不锈钢的钝化膜产生孔蚀，而且还能诱 应远大于坡 口深度 ，否则 0Crl8Ni9换 热管 与 发 SCC。此外 ，不锈钢对孔蚀或缝隙腐蚀具有较 16Mn管板相焊 的焊缝根部仍存在碳迁移 的问 大的敏感性 ，尤其是敏化了的不锈钢焊接接头更 题——产生裂纹的隐患 。因此，采取Ni基合金堆 会增加 孑L蚀 的倾 向。如 果 0Crl8Ni9换 热 管 与 焊层不仅增大 了施工难度 ，而且也增加了制造成 16Mn管板强度焊加贴胀 ，不仅有发生接触腐蚀 本。若有必要选用 0Crl8Ni9换热管 ，不如管板 (电偶腐蚀)的可能性 ，而且在冷却水 中尚有发生 选 用 0Crl8Ni9+ 16MnⅢ 复 合 板 或 整 体 孑L蚀或缝隙腐蚀或 SCC的可能 。 0Cr18Ni9钢板为宜。 (4)鉴于管板和换热管受管 、壳程介质 的双 3)由于 0Crl8Ni9与 16Mn的线胀系数 (a 重腐蚀，换热器的选材及腐蚀 问题重点是管板和 ≈1．5a )和导热 系数 ( ≈0．3 )相 差悬 换热管。管板和换热管 的选材应根据工艺条件 ， 殊 ，并且换热管与管板角接接 头的刚性远 比对接 除了要考虑钢管 的力学性能 、工艺性能 (焊接 、加 接头大 (焊后收缩时所受的拘束较对接接 头也就 工性能)外 ，重要的是应考虑耐蚀性 。最为直接有 更大)，焊后冷却时收缩量的差异必然导致管接头 效的方法是 ，参照 已成功投入使用的相应装置的 产生更大的附加焊接残余应力 ，而且这部分焊接 可比设备来选择材料 。 残余应力很难通过热处理方法消除，它必然影响 3 焊接分析 管接头，特别是当管接头处在交变温度下 ，由于形 (1)根据施工 图要求 ，这批冷却器 的换热管 成热应力或热疲 劳而可能沿 OCr18Ni9与 16Mn 与管板连接采用强度焊加贴胀，制造时采用先强 的焊接接头界面产生裂纹 ，最终导致焊缝金属 的 度焊后贴胀 的工艺。焊接 前，按 图纸要求 ，参照 剥离 。 JB4708--2000~钢制压力容器焊接工艺评定 》和 (3)可见 ，0Crl8Ni9换热管与 16Mn管板 的 GB151～1999{管壳式换热器 》附录 B“换热管与 匹配 ，给管接头的焊接质量增添了新问题 ，更何况 管板接头的焊接工艺评定”进行 了焊接工艺评定 ， 在管接头焊接 的熔敷金属 中不可避 免地存在气 焊接按评定合格的焊接工艺规程进行 ，