換熱器管束接頭泄漏分析與對策
1.換熱器的概述換熱器通常被應用在輕工、能源、石油、化工等工業生產當中,主要作用就是用于流體的加熱和降溫,負責液體氣化或氣體液化。它可以是以單獨設備的形式而存在。如:冷卻器、加熱器等,也可以被當做設備的某一部分,如:氨合成塔內的換熱器。據了解,換熱器在設備的整體中占有20%-30%的成分,因此就需要我們重視對換熱器的使用,保證其質量就是保證生產。
2.該換熱器的相關參數此換熱器主要為浮頭式,型號是BIS900-1.6-215-6/25-4II,對其進行制造和驗收的要求和標準要以GB151-1999《鋼制管殼式換熱器》中的II級為主。管板的薄厚度在55mm,所采用的材料也是依照相關標準的II 級16Mn,管孔的直徑是φ25.4+0.2mm;而換熱管所使用的是SUS321,其具體的規格型號是φ25X1.6mm的鋼管材料,內外徑的差額保持在±0.2mm,此換熱管需要依照GB13296-91《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管》的標準來進行執行。管板和換熱管之間的連接方式以強度脹為主。
3.管束接頭泄漏的原因在進行對以強度脹方式連接的管束水壓測試之后,管束的接頭地方有多處發生泄漏現象,在經過補脹之后也沒有起到作用,對其原因進行分析,主要考慮到以下幾點:
3.1 換熱管和管板的硬度差存在問題
在采用強度脹方式對換熱管和管板進行連接時,其自身應該產生特定的強度差,否則就會導致管板的回彈低于管子,使兩者之間的連接不夠緊密。在我國,對兩者的強度差規定是HB30,而在GB151-1999并沒有對其進行規定,所以就導致在對換熱器進行制造的過程中,其標準在HB20-30以上。而且在制造換熱管的過程中,應將其硬度控制在HB121-178的范圍內,但對實際中的換熱管進行測量時發現其硬度是在HB150-167的范圍內,也就是意味著管板的硬度低于換熱管的硬度。若在此種情況下,將兩者以強度脹的方式進行連接,不但會使管子的回彈受到影響,使兩者連接不夠緊密,而且也會由于其硬度差存在問題,在脹接的作用下使管板發生變形,從而使連接不緊密,失去密封的效果,進而就會引發管束接頭的泄漏。
3.2 不銹鋼屬于加工硬化傾向大的材料
由于此換熱器所屬的級別為II級,且管子的外徑與管孔之間的距離是0.8mm,所以要使二者的連接能夠偏大程度上脹緊,就需要將管子的變形量盡可能的偏大化,但其變形量不斷增大的同時其硬度也會相應的增加,導致換熱管硬度大于管板的硬度,造成兩者連接不夠緊密,引起泄漏。
3.3 脹接技術缺乏合理性
此換熱器主要采用的是機械滾珠脹接,而此種方式卻會加快管子的硬化。
4.很好改變泄漏問題出現的措施
4.1 管控好換熱管與管板的硬度差
要想對硬度差進行控制,先要做的就是增強管板的硬度,使其高于換熱管硬度,因換熱管的管孔較小,要達到降低其硬度的目的也不是易事,所以在降低其硬度的同時還要對管板的硬度進行管控,可以采用以下方法:
1)對熱處理工藝進行改進和完整,將管板的硬度提高到JB4726-2000的范圍內。
2)在條件允許的情況下,要對管板的材料進行改進,采用有較高的材料,如:35號鋼,并對其進行硬度處理,使其可以滿足HB156-217的標準。
4.2 對換熱管和管板之間的距離進行管控
為了可以降低硬化程度,依照相關的規定,就要將管子的外徑和管孔進行很好的配合,通過對比我們可以看出,采用TE?MA-1996RCB-7.41的標準兩者間的配合較為緊密,但在尺寸的精細度方面應該進行提升,為了可以降低管子供應的成本和難度,可以利用GB151-1999,3.6.3 中I級換熱器的間隙。
4.3 利用液壓脹接的方式進行連接
通常情況下,利用強度脹的方式來進行連接,會因其受力不均勻而導致管發生變形,加快管壁的硬化,且隨著摩擦力的增加,變形程度也會逐漸發生改變,加之外界的影響因素也相對較多,所以導致脹緊度沒辦法保持一致。而液壓脹接法則是以液壓作為動力,在進行施壓時是均勻施壓,這樣就不會導致管子因受壓不均衡引發變形,不會產生硬化問題,從而發揮處較好的密封作用。
4.4 在管束接頭進行連接時,要盡可能的使用焊接方法,或者是為避免間隙出現腐蝕,而采用焊接加貼脹的方法。
5 結語
總的來說,要想保證生產的保障性和經濟性,就須要對換熱器的管束接頭質量進行把控,采用正確的方式來提高接頭的緊密性,防止出現泄漏現象。盡管如此,但我們還應不斷對其連接方式和工藝進行改進和完整,從根本上降低問題的出現概率,不斷總結和研究,以便為換熱器日后很好的發展奠定基礎。
公司地址:蘭州市城關區雁北路居然之家海鴻大廈09-810
聯系電話:13919857282 18993897399
網址:http://www.lzmgxny.com