余热回收器换热管与管板连接处泄漏失效分析

某公司余热回收器短期运行后发生泄漏。采用宏观形貌观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜分析等方法,对换热管泄漏失效原因进行分析。同时结合有限元法对管板进行应力分析。结果表明,泄漏系由管板和换热管焊缝处发生应力腐蚀开裂所致,焊接缺陷诱导并加速了应力腐蚀,管板与换热管连接处应力过大是引起失效的根本原因。     

余热锅炉特殊结构的分析与设计

本文介绍的在大直径高压余热锅炉上采用挠性管板的结构，国内自行设计实属首例，文中论述了薄管板壁厚及转角半径的确定，管束同管板连接处峰值应力的分布及薄管板同壳体连接处的设计原则，并采用有限元应力分析方法进行了理论计算。     

扭曲管换热器管板的有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,对扭曲管换热器的管板在三种工况下的应力进行计算,分析了扭曲管轴向刚度削弱系数对管板应力强度及扭曲管轴向应力的影响。结果表明,扭曲管的轴向变形补偿能力优于普通直管,可以降低在温差载荷作用下管板中的应力,但会提高压力作用下的管板应力。在压力载荷作用下,扭曲管上的平均应力大小与普通直管差别不大,但扭曲管的轴向应力在管子横截面上的分布不均匀,局部的轴向应力远远高于平均应力水平,因此扭曲管抗疲劳和应力腐蚀开裂的能力不如直管。不同厚度的管板受扭曲管管束轴向刚度的影响不同,当管板厚度较小时,扭曲管管束轴向刚度的影响较大。     

油浆蒸发器腐蚀泄漏分析

对催化裂化装置油浆蒸发器管束的腐蚀形貌进行了宏观检查,其具有典型的空泡腐蚀特征。采用光谱分析、扫描电镜分析、能谱分析及X射线衍射分析等方法分别对管束的化学成分、微观腐蚀形貌及腐蚀产物进行了分析,结果表明,换热器管束化学成分符合标准要求,管束腐蚀部位有大量的Fe元素和O元素,且腐蚀产物的主要物相为Fe_2O_3。从溶解氧、催化剂、换热管结构及空泡腐蚀等影响因素对管束的腐蚀泄漏原因进行了分析,认为换热器管束表面的腐蚀为空泡腐蚀,而导致空泡腐蚀的主要原因是换热管表面凹凸不平的螺纹结构,为避免管束表面发生空泡腐蚀,建议将螺纹管更换为光管。此外,壳程无盐水中溶解氧的电化学腐蚀对空泡腐蚀的发展起到了积极的促进作用,在两者的重复交替循环作用下管束发生了腐蚀穿孔泄漏。     

薄管板技术在加氢反应器中的应用与研究

对薄管板的结构形式进行了详细的介绍,同时对加氢反应器薄管板的受力进行了分析和研究。根据加氢反应器管板失效原因分析,采用有限单元法对加氢反应的结构进行应力分析计算,据此提出了环己酮加氢反应器管板的改型设计内容。环己酮装置加氢反应器采用了薄管板技术,其结构采用焊入式,管板和连接法兰分开,在节约用材、制造加工、防止应力腐蚀和稳定运行等方面均有较好的优点,节约用材(70⁸0)%,换热管与管板拉脱力由83.22MPa下降到50.33MPa,应力腐蚀得到明显改善,确保了环己酮装置的安全稳定运行。     

列管换热器固定管板的应力计算与分析

本文将管板作为内部为钻孔板、外部为未钻孔实心圆环的组合平板,采用Singh和Solar建议的应力分析方法,对列管换热器固定管板进行了全面应力分析。运用在弹性基础上具有有效弹性系数的当量实心平板概念,考虑未钻孔圆环的影响、管束支承效应、管子与壳体之间不同的热膨胀、管子与壳体/管箱之间的相互作用,计算了管板钻孔区域不同位置处的横向位移与内力,采用Peterson建议的应力增大系数计算了管板开孔处的峰值应力值。     

换热器管束应力腐蚀开裂失效分析

本文首先对失效的换热器管进行金相、断口等分析,确定管束开裂失效主要是应力腐蚀所致,然后又从金属学、工作介质、换热器结构、操作和维修等方面进行了分析及有关计算,综合地说明了发生应力腐蚀开裂失效的原因,从而较全面地对管束进行了失效分析。这一分析为改进设备结构,保证正常生产及提高经济效益提供了有价值的依据。     

混烃球罐的开裂原因

在停车检验期间某混烃球罐下极带环焊缝处存在大量表面裂纹,采用X射线应力测定仪对裂纹集中部位的残余应力进行测试,并通过化学成分分析、力学性能测试、断口微观形貌观察等方法对球罐开裂的原因进行了分析.结果表明:球罐下极带环焊缝熔合线和热影响区处发生了硫化物应力腐蚀开裂;在腐蚀介质及较大的残余拉应力作用下,裂纹在残余拉应力最大...     

75t/h水煤浆锅炉顶棚过热器破裂分析

对顶棚过热器试运行过程中发生的多起过热管破裂问题性质、原因及防治措施进行了试验分析 ,认为上述裂纹属碱洗过程中引发的碱 (NaOH)应力腐蚀开裂。对发生问题的过热器弯管段 ,采用焊完片弯管前、后作消应力热处理 ,解决了上述应力腐蚀开裂问题。     

基于ANSYS的固定管板式换热器的热应力分析及评定

应用ANSYS有限元分析软件对固定管板式换热器进行热应力分析及评定。由应力强度云图可知最大应力强度发生在管板锻件的管程侧过渡圆角处。设定3条应力评定路径,进行线性化处理,在内压与热载荷作用下,对各路径上的一次加二次应力进行评定,得到应力评定结果。     

基于ANSYS的固定管板式换热器的热应力分析及评定

应用ANSYS有限元分析软件对固定管板式换热器进行热应力分析及评定。由应力强度云图可知最大应力强度发生在管板锻件的管程侧过渡圆角处。设定3条应力评定路径,进行线性化处理,在内压与热载荷作用下,对各路径上的一次加二次应力进行评定,得到应力评定结果。     

二氧化碳高压气瓶定期检验中水压试验泄漏失效分析

为了研究二氧化碳高压气瓶定期检验中水压试验漏水失效原因,对泄漏的高压气瓶材料的化学成分、力学性能、宏观和微观断口和金相组织进行研究和分析,结果表明,气瓶内表面发现许多细小的腐蚀凹坑;泄漏位置的裂纹断口面覆盖一层灰黑色腐蚀产物;裂纹起始于内表面脱碳层,呈树根状向外表面扩展;在气瓶内表面易于腐蚀发生的条带组织上形成的穿晶裂纹,具有应力腐蚀开裂特征。泄漏失效的原因为:CO_2与水形成腐蚀性介质环境,在内压作用下,在气瓶内表面条带组织上发生应力腐蚀开裂,裂纹向外表面扩展导致局部穿透整个壁厚或者壁厚不能承受额定的压力而出现泄漏失效。     

柔性薄管板换热器的结构分析与优化

运用ANSYS对采用柔性薄管板的换热器建立了热分析与结构分析的有限元模型,分析了柔性薄管板的温度场及应力场,得出了管板上的应力分布及最大应力发生部位。根据应力分析结果对影响管板应力的主要结构参数如管板厚度、换热管中心距、不布管区宽度、管板与壳体连接处的转角结构和转角半径进行了分析优化,得到了较合理的设计结果。     

再沸器的失效分析及延寿研究

本文根据E— 6 2 0再沸器的失效形式 ,通过振动分析计算、管子—管板焊接接头的三维有限元应力分析、胀焊性能试验 ,认为失效的原因是壳程流体的横向流作用使管子产生小振幅的振动 ,给管子—管板连接处施加了一周期性的交变应力 ,导致管口疲劳破坏。提出采用折流栅抗振型换热器 ,消除壳程流体的横向流及管束的振动。     

基于ANSYS的高压加热器应力应变分析

以JG1420高压加热器为研究对象,采用APDL语言建立了其有限元模型,分析了高压加热器在只有温度、只有压力和温度压力耦合作用下的应力应变场分布情况。分析结果表明:高压加热器易坏的部位在管板和壳体连接处以及管板上的过渡圆弧处;相对于只有温度载荷作用下,温度和压力耦合作用下并不是最危险的工况,其应变减小了48%。分析结论对同类型换热器的设计具有重要的指导意义和参考价值。     

板式换热器板片失效分析

利用扫描电镜观察、化学成分分析、金相检验和残余应力测试等方法,从断口形貌、材料成分、微观组织等角度系统分析了出现大量裂纹的板式换热器板片样品.结果表明:换热器板片腐蚀孔与裂纹均源于冷却水侧,其失效的主要原因是密封槽存在较高的残余应力、板片长期处在含有较多氯离子和硫离子的循环介质中发生了应力腐蚀破裂所致.     

黄铜换热管的腐蚀破坏及预防措施

对黄铜管换热器管束在氨渗试验过程中发生应力腐蚀，导致铜管破裂的原因进行了分析，改进了施工方案，并提出了黄铜管换热器制造过程中对管束进行耐压试验时的注意事项。     

煤制烯烃净化工段低压蒸汽过热器Ⅰ换热管泄漏原因分析及处理措施

某公司煤制烯烃净化工段1146E106/206低压蒸汽过热器Ⅰ换热管发生泄漏,通过对换热器进行解体检查,对损伤的换热管进行采样,采取宏观检验、化学成分分析、测厚分析、微观形貌检验、金相组织检验等检验分析,找出了管束泄漏的原因,主要是应力腐蚀导致的开裂。本文针对泄漏原因,提出了换热管材质升级、操作优化等办法。     

管壳式换热器的数值模拟和管束支撑分析

以某固定管板换热器为例,对数值模拟方法和管束支撑进行了研究。通过建立不同单元类型的换热器有限元模型,以换热器壳体轴向应力为指标,对比换热器筒体和管子中的轴向应力及管板挠度,研究了不同换热器有限元分析方法的合理性,考察了管板横向变形和换热管外侧及筒体内侧施加的壳程压力对筒体轴向应力的影响,以及换热管对换热器管板的支撑作用。     

氨合成废热锅炉换热管应力腐蚀开裂分析

为了调查氨合成废热锅炉管束泄漏的原因,对失效的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,以及换热管运行环境进行了综合分析。结果表明,换热管开裂的性质为高温水中Cl^-引起的不锈钢应力腐蚀,并提出了相应的预防措施。