换热器管板延长使用寿命技术的研究

换热器有多种形式,如间壁式、混合式、蓄热式。管壳式换热器是间壁式的一种,因为其技术较为成熟,结构相对简单,在石油化工行业中,管壳式换热器是最为常见的一种。管壳式换热器中主要的换热元件是换热管,通常在设计中换热管不考虑腐蚀裕量,所以碳钢材质的换热管束在实际使用中寿命都较短。出现泄漏等问题就需要更换管板,更换次数过多会影响质量,且带有一定的安全风险,严重的还会造成经济损失。重点研究了如何延长碳钢管板使用寿命的技术。     

净烟道余热回收换热管腐蚀特性研究

烟道余热回收换热管在酸气作用下易腐蚀渗漏,研究其腐蚀规律对制定防腐策略有重要意义。通过挂片腐蚀试验装置,分析了烟气相对湿度、烟气温度、二氧化硫含量、积灰量、氧气含量对换热管腐蚀速率的影响规律。结果表明：随着烟气湿度的增加,换热管腐蚀速率先快速升高后趋于平缓,降低烟气相对湿度可抑制换热管腐蚀;烟气温度控制在50℃以下或80℃～100℃时换热管腐蚀程度较低,70℃为换热管腐蚀最严重的工况;脱硫效率影响换热管的腐蚀状态,降低烟气二氧化硫含量可有效抑制腐蚀;随积灰量的增加,换热管腐蚀速率先升高后降低,提高烟气流速、定期清理净烟道积灰均可有效抑制积灰腐蚀;随氧气含量升高,换热管腐蚀速率先升高后降低,氧气体积分数为8%时,氧化膜抑制作用最强。     

焊缝腐蚀的原因分析及处理方法

公司一期尿素装置高压甲铵冷凝器(C020211),靠近上管板附近堵头焊缝腐蚀开裂,致使换热管与管板贴合处有1/4的换热管端部被腐蚀击穿发生泄漏;针对这一状况,文章对换热管堵头焊缝处发生腐蚀泄漏的原因进行分析,从技术方面提出修复处理的方法,为今后换热管堵管或修复提供思路,积累经验。     

基于全周期节能的有旁路换热网络裕量优化设计

换热网络全周期运行期间,由于设备老化等因素,换热性能逐步下降,能耗逐步提高。而当前工业换热网络的裕量设计并没有有效地解决此问题。因此提出了一种基于有旁路换热网络全周期节能优化的裕量优化设计方法,通过旁路调节,逐步释放有效面积裕量,达到全周期节能的目的。该优化方法以换热网络运行全周期内总累积费用为目标函数,同时考虑结垢热阻对换热器换热效果的影响以及旁路对换热网络的调节作用,在满足工艺条件的基础上求解换热网络的最优裕量,最终实现换热网络的持续节能。最后,以某炼油厂的常减压脱盐前换热网络为具体的研究对象,说明所提方法的有效性和使用前景。     

基于Ansys Workbench的换热管断裂行为模拟分析

某石化企业焦油蒸馏装置的配套换热器在运行了3年之后,换热器内多根换热管发生了泄露和断裂。为了查明换热器换热管的失效原因,利用Ansys Workbench 13.0软件建立了流固耦合模型,通过流固耦合模拟获得了换热管束的真实应力状态。结果表明:热酚油进口附近的换热管承受了比较高的拉应力;同时研究了换热管内外流体对换热管的腐蚀作用,确定了冷却水中的氯离子和热焦油中的硫元素是造成换热管腐蚀的主要杂质。最终,根据换热管断口形态,确定了应力腐蚀开裂(SCC)是导致换热管失效的主要原因。     

压力容器强度计算中如何考虑腐蚀裕量

本文就国内外标准在压力容器强度计算中如何考虑腐蚀裕量进行对比分析,认为我国标准中强度计算公式的内径取值在有腐蚀的情况下应附加两倍腐蚀裕量较为合理。     

再生气冷凝器腐蚀情况分析及解决方案

通过对再生气冷凝气换热器G-E120管束腐蚀现状进行了分析;对腐蚀原因进行了探究,此换热器换热管内(管程)是因H2O和O2在高温作用产生氧腐蚀;换热管外壁(壳程)是因硫化氢、水蒸气共同作用下,发生以硫化氢腐蚀为主,这是换热管泄漏的主要原因,提出了相应的腐蚀解决方案,换热管束材质选用耐腐蚀性能较好的316L,运行效果良好,提高再生气冷凝气换热器的运行周期。     

奥氏体不锈钢换热管应力腐蚀开裂分析

为了调查奥氏体不锈钢换热管泄漏的原因,对不锈钢换热管中裂纹宏观形貌、金相组织、管材化学成分和腐蚀产物成分、换热管的力学性能以及换热管服役环境进行了综合分析。分析结果表明:换热管开裂原因为高温蒸汽中氯离子引起的奥氏体不锈钢应力腐蚀,并提出了相应的预防措施。     

低温甲醇洗装置贫甲醇换热器换热管失效分析

本文针对低温甲醇洗装置中贫甲醇换热器换热管频繁泄漏问题,抽取其中4根泄漏的换热管段作为试样,从工艺参数、宏观检查、化学成分、金相组织、硬度测定、腐蚀形貌及垢物成分等方面进行失效分析,以期找出腐蚀产物及腐蚀机理。通过分析,垢下腐蚀是造成贫甲醇换热器换热管腐蚀穿孔的主要原因。同时结合实际生产情况,提出了解决措施。     

废热锅炉换热管腐蚀泄露分析

某废热锅炉投入使用两年后,发生换热管泄漏,拔出管束检查发现,大部分换热管外表面布满了大小不等的腐蚀鼓包,部分区域还有干烧现象。本文结合设备实际运行工况,研究了换热管产生腐蚀的原因,分析得出:换热管的腐蚀主要是由于壳侧水中杂质较多,在换热管外表面形成电化学腐蚀,致使换热管外表面形成密集腐蚀坑。再者,由于导液板结构不合理,水从导液板进来后易因折流形成漩涡,从而使得漩涡边缘区的换热管发生干烧现象。为解决问题,改造导液板结构,并提出相关改进措施,确保设备安全运行。     

波纹管换热器在脱碳水冷系统中的应用

介绍波纹管换热器在脱碳岗位水冷系统的应用效果。通过对已使用过的水冷排管和普通列管水冷器与波纹管水冷器相比,结果表明波纹管换热器具有传热效率高、耐腐蚀、适应工况变化好、运行维护费用低等特点。     

低温甲醇洗系统贫富甲醇换热器泄漏原因分析及处理

介绍了晋煤天溪煤制油分公司低温甲醇洗系统贫富甲醇换热器的泄漏情况。分析了贫富甲醇换热器泄漏初期生产运行指标的异常现象和造成泄漏的原因,认为泄漏是不同物质对设备的腐蚀、冲刷造成的,并针对泄漏的具体情况,提出了不同的检修处理措施:管束泄漏量低于10%时,可采用焊接锲形堵头将泄漏列管两端进行封堵;管束泄漏量高于10%时,如换热器设计余量足,可将封头内部隔板取出,短接进出口;将换热管材质由10#钢换为06Cr19Ni10不锈钢。     

浮头式热器管板计算问题的讨论

随着工业的发展,换热器成为石油、化工、冶金、电力、轻工等业普遍应用的一种工艺设备.管壳式换热器在工业装置的换热设备中占有相当的比重.管板是管壳式换热器的主要部件,管板的设计是否合理对确保换热器的安全运行,节约材料,降低制造成本及减少加工制造困难是至关重要的.而管板的计算方法又有多种,情况也十分复杂.     

钛管在换热器中的使用及制造

钛材具有比强度高、耐腐蚀性强、换热效果好的特点,近年来被广泛用于氯碱行业、化工原料行业的压力容器制造。使用钛换热管的换热器比一般使用不锈钢换热管的换热器换热效果高十几倍,而且设备使用寿命长。介绍了钛管换热器的结构特点和主要技术参数、管程主要材料的选择及其制造要点。     

直管与波节管换热器热应力及阻力特性对比实验研究

为了研究波节管换热器的热应力和阻力特性,对具有相同管长和传热面积的波节管换热器和直管换热器进行了对比实验,分析了不同温差下的轴向应力和不同雷诺数下的管程、壳程的阻力损失。结果发现:与直管换热器相比,波节管换热器具有很好的轴向热补偿性能,在相同的实验条件下,其轴向作用力和轴向热应力均比较小,适合应用于大传热温差场合;波节管换热器的阻力损失高于直管换热器,但在低雷诺数时阻力损失相差不大,且具有较高的传热系数。     

内外取热器影响装置长周期运行的因素及对策

内外取热器失效的主要表现形式为管束泄漏和翅片管变形,其主要原因是冲蚀磨损、腐蚀穿孔、焊接缺陷以及结构不合理等。文章就60 Mt/a重油催化裂化装置取热器在生产运行过程中出现的问题、影响因素、管理缺陷以及技改后所取得的成效加以分析,以期延长外取热器使用寿命,节能降耗,促进装置安稳长满优运行的目的。     

新型螺旋盘管换热器的流动及传热性能研究

一种新型的高换热效率的螺旋盘管换热器。将该新型换热器与普通的管壳式螺旋盘管换热器进行理论分析对比,该新型换热器具有以下主要三个方面优势:可轻松拆卸,定期清除管外壁上的污垢;能有效提高管外侧的对流换热系数;有效减少了管壳体本身的蓄热耗能。通过理论分析计算,比较了设计新型螺旋盘管换热器的性能优劣;并进行了实验研究,在实验中,通过对比实验发现新型螺旋盘管换热器管外侧水流速是普通螺旋盘管换热器的2.3倍,管外侧对流表面换热系数是普通螺旋盘管换热器的1.69倍。验证了新型螺旋盘管换热器能够有效提高换热能力,为螺旋盘管换热器的结构设计、性能优化提供有益的理论和实践依据。     

换热器设计参数的选取

论述了换热器在工业生产中的作用,并对如何选取换热器的设计参数（包括设计压力、设计温度、腐蚀裕量、水压试验压力等）及注意事项进行了分析。     

管壳式换热器的优化设计

管壳式换热器是广泛应用于各个领域的工业设备，在国民经济中具有非常重要的作用，管壳式换热器的效率问题是设计工作的核心。本文利用优化设计原理，建立了以管壳式换热器优化设计模型。分析了影响年总费用的因素．编制了管壳式换热器优化设计计算机程序。最后给出了一个计算实例说明优化设计程序的作用。     

螺旋扭曲扁管换热器传热与流阻性能试验研究

对4种不同结构的螺旋扭曲扁管换热器的管程和壳程传热与流阻性能进行了试验研究,并和采用圆管作为换热管的弓形折流板换热器进行了比较,根据试验数据回归出反映螺旋扭曲扁管换热器管程和壳程传热与流阻特性的关联式。研究结果表明,螺旋扭曲扁管换热器管程与壳程都有较好的强化传热性能,螺旋扭曲扁管的几何尺寸和流体Re对其管、壳程传热与流阻性能有重要影响。