高效换热器换热管失效分析

通过对高效换热器换热管进行宏观观察、微观观察、金相、X射线荧光和X射线衍射等方面的分析,确定了其失效的主要原因是应力腐蚀,同时针对失效发生的原因提出了相应的预防措施.     

列管式换热器失效原因及改进措施

对列管式换热器由于应力作用及腐蚀等问题而引起换热管与管板的连接失效原因进行分析，捧针对上述现象，介绍了列管式换热器在结构设计上和制造过程中的改进措施。     

乙烯装置急冷油换热器穿孔失效分析

某换热器的换热管束在换上不到1年就发生腐蚀穿孔失效。采用化学成分和宏观、微观形貌检测方法对失效原因进行了分析。分析结果表明,局部碱脆是引起腐蚀穿孔的主要原因。提出了预防换热管失效的建议     

大型煤泥蒸汽回转干燥装置换热管应力腐蚀失效分析

针对某大型煤泥干燥项目蒸汽回转干燥装置换热管泄漏的问题,采用X射线荧光光谱仪、扫描电镜和X射线能量色谱仪对泄漏换热管进行化学成分分析、应力腐蚀形貌和腐蚀产物分析研究,探讨加热管泄漏主要原因。结果表明,换热管泄漏的主要原因是管外环境的影响导致的应力腐蚀失效,为蒸汽回转干燥机换热管的设计制造提供有益的参考。     

废热锅炉管束应力腐蚀失效分析

某化工公司废热锅炉在运行期间U型换热管发生泄漏失效。经过对试样化学成分、宏微观断口和能谱检测,结合废热锅炉运行环境对换热管失效原因进行了综合分析。结果表明高温水中Cl-引起的应力腐蚀开裂是其失效的主要原因,控制废热锅炉制造过程中管道残余应力水平及锅炉给水中Cl、S含量是防止废热锅炉发生类似失效的措施。     

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。     

基于流固耦合的管壳式换热器热力学计算研究

针对管壳式换热器存在的由于管壳程温差过大而在管板等处产生过大应力梯度的问题,建立典型换热器单元,基于流固耦合和传热理论,采用有限元法和有限体积法,分析研究管壳式换热器的传热特点、流体动力学特性以及管壳式换热器筒体、管板、管箱等结构的温度分布特点。并以此作为温度载荷,研究换热器金属结构的热应力分布情况,取不同路径观察换热器应力集中区域的应力变化,得出换热管、管板以及筒体连接区域的应力分布特性,实现了换热器流体流动、耦合传热以及应力计算的综合分析。     

高压换热器爆管的原因分析

对高压换热器爆管样品进行化学成分、力学性能、腐蚀产物和金相的检验,分析裂纹形成的原因。裂纹的产生是由应力腐蚀引起的。产生应力腐蚀有两个原因,一是换热管在制造过程中有磨损,表层形成形变马氏体。二是换热管弯管成形后弯管段消除应力热处理不彻底。     

U形管式换热器管束失效分析及防范

通过对两例U形管式换热器换热管管束失效的分析，指出了在热应力作用下的应力腐蚀和不良材料在热应力下的脆断分别是其失效的原因，以此为依据得出合理的处理措施。通过对U形管热应力的分析，指出了如何通过改变设备尺寸结构减小uU形管的热应力以及用来优化设计中的指导意义；从材料脆性缺陷的探讨中认识到制造中选用优质材料的重要性。     

Ⅰ效加热室国产化改造

介绍了齐鲁石化公司氯碱厂Ⅰ效加热室失效情况,对不同材质换热管的腐蚀原因进行了分析,确定了换热管的材质;通过对应力计算结果的分析评估,提出了结构改造方案。     

固定式管束釜式重沸器管板的应力分析

利用有限元程序自动生成系统(FEPG)开发了固定式管束釜式重沸器管板的参数化有限元计算程序,并利用该程序及VAS-ANSYS接口程序对某台固定式管束釜式重沸器进行了应力分析。各工况的计算结果表明,斜锥壳对管板应力分布规律影响较大,壳程压力和温度载荷共同作用时是换热器的最危险工况,最大应力强度值的位置发生在热端管板与壳程筒体短节过渡圆弧连接处的外表面,且位于管板的最低点。     

裂解炉管的蠕变应力计算模型

通过对乙烯裂解炉管运行工况的分析 ,在金属扩散理论与渗碳失效机理的基础上提出了渗碳产生的应力计算方法。对HP Nb材料制成的乙烯裂解炉管在 832～ 90 2℃下的应力场进行了模拟 ,分析了炉管在温度、内压、渗碳和蠕变等交互作用下炉管管壁应力的分布情况。结果表明 ,渗碳是引起炉管失效的主要因素。     

套片式油冷器传热性能实验研究

通过实验研究探讨了不同抽管方式对套片式油冷器传热和阻力性能的影响.研究表明,油冷器2和油冷器3抽管后比没抽管油冷器1综合传热性能更好,油冷器2比油冷器1综合性能最大提高11.6％,油冷器3比油冷器1综合性能最大提高23.3％;翅化比影响套片式油冷器的综合传热性能,油冷器3翅化比介于其他油冷器之间,综合效果最佳.该实验研究结果对套片式油冷器设计与工程实际应用具有一定的实用价值.     

乙烷裂解炉管开裂原因分析

通过对材质为35Cr45Ni+NbMA的乙烷裂解炉炉管进行宏观形貌、微观形貌、扫描电镜、金相、化学成分等方面的分析,分析了炉管失效的原因,提出了相应的预防措施和建议。结果发现:炉管长期高温服役,力学性能下降,炉管内形成的厚结焦层与炉管母材的热膨胀系数之间的差别,导致在停炉过程中产生超过常温断裂强度的高水平应力,是该乙烷裂解炉炉管断裂失效的主要原因。     

胀接压力与初始间隙对换热器胀接质量的影响

为研究换热管-管板胀接压力与初始间隙对换热器胀接质量的影响,采用胀接参数化模拟研究方法对液压胀接进行可靠性研究,建立换热管-管板胀接的弹塑性参数化几何模型,对不同的换热管-管板胀接压力和初始间隙进行研究,得到换热管残余等效应力、残余接触应力大小及分布规律。研究表明：胀接压力相同、间隙不同时,卸载后残余等效应力和残余接触应力值差别较小;初始间隙相同,胀接压力不同时,卸载后残余应力和残余接触应力值差别较大;换热管的残余等效应力和残余接触应力随着胀接压力的增大而增大,其变化趋势一致;当材料为Ti31钛合金、胀接压力为183 MPa时换热管与管板的初始间隙消除。研究结果为换热器最佳胀接性能优化及胀接质量的提高提供了依据。     

Experimental Investigation on the Holdup Distribution of Oil‐Water Two‐Phase Flow in Horizontal Parallel Tubes

An experimental investigation was conducted to study the holdup distribution of oil and water two‐phase flow in two parallel tubes with unequal tube diameter. Tests were performed using white oil (of viscosity 52 mPa s and density 860 kg/m³) and tap water as liquid phases at room temperature and atmospheric outlet pressure. Measurements were taken of water flow rates from 0.5 to 12.5 m³/h and input oil volume fractions from 3 to 94 %. Results showed that there were different flow pattern maps between the run and bypass tubes when oil‐water two‐phase flow is found in the parallel tubes. At low input fluid flow rates, a large deviation could be found on the average oil holdup between the bypass and the run tubes. However, with increased input oil fraction at constant water flow rate, the holdup at the bypass tube became close to that at the run tube. Furthermore, experimental data showed that there was no significant variation in flow pattern and holdup between the run and main tubes. In order to calculate the holdup in the form of segregated flow, the drift flux model has been used here.     

固定管板式换热器管板与换热管的可靠性分析

主要利用ANSYS有限元软件对固定管板式换热器管板与换热管进行应力分析,获得了该结构的应力强度分布图,可知该结构的最大应力强度发生在筒体与管板的连接处,最大应力强度为160.133 MPa。然后在应力分析的基础上,利用ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗法对该结构进行可靠性分析,经过分析获得了其在置信度为95%且初值极限状态Z〈0（Z=σs-σmax）,其中σs为材料的屈服强度,σmax为容器在使用过程中出现的最大应力）的情形下的概率平均值为3.264 8%,即说明容器的可靠度为96.735 2%,并绘制了Z在置信度为95%的情形下的分布图和输出结果参数的灵敏度图,通过此次分析证明了该固定管板式换热器管板与换热管结构是安全可靠的。     

壳管式换热器启动过程中管壳间温差数值计算和应力分析

以中原乙烯运行的由CTIP公司提供的壳管式换热器为例 ,建立非稳态传热数学模型 ,进行数值求解 ,计算出启动过程中各个时刻的管壳间温差 ,并分析对此温差的影响因素。进一步对炉管进行启动过程应力分析 ,并提出减轻造成炉管失效的附加应力因素的措施。     

制冷系统用新型水平管降膜蒸发

以R134a制冷循环为基础,将水平管降膜蒸发应用于蒸发器中,通过调节不同工况来研究其换热特性。其中热通量8～40 kW·m^-2,工质的喷淋量0.005～0.04 kg·m^-1·s^-1,以光滑管为基础,对针对降膜蒸发而设计的TJX、EX两种强化管进行了实验研究,并利用修正威尔逊法进行数据处理。分析表明,降膜蒸发换热特性主要与热通量和喷淋量有关,而随着热通量的增加,每根管型传热系数在遇到临界热通量点后呈现下降趋势。此外强化表面的传热系数要明显优于光滑管,特别是具有网格槽道设计的EX管。由于实验系统是一个制冷系统,含有润滑油,发现润滑油的存在明显降低了传热系数。最后在实验基础上对光滑管换热特性进行预测,并在此基础上提出强化管的修正系数。     

失效20G高压炉管热应力数值模拟

炉管是注汽锅炉重要的换热元件,它的安全运行意义重大.由于炉膛内温度分布不均匀,当瞬时温差较大时炉管局部会产生较大热应力.本文从热应力的角度对高压锅炉管爆管原因进行分析.通过Ansys建立20G炉管裂纹模型,对50 ～ 350℃不同温差产生的热应力进行模拟.通过分析得出:热应力会加剧材料局部损伤,并且是导致爆管的重要因素...