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。     

典型汽油加氢流程中管壳式换热器局部腐蚀的分析研究

针对某石化公司在大检修期间换热器中存在的腐蚀问题,特别是发生严重腐蚀的换热器进行宏观检测,超声波检测分析。发现换热器发生腐蚀失效的主要原因是原油中富含了氯、氮、硫等离子,形成HCl+H2S+NH3+H2O等腐蚀体系,从而导致换热管束、管板发生了严重的局部腐蚀,包括换热管束的孔蚀、管束与折流板处以及管板接口处的缝隙腐蚀。针对上述现象,本文依据现场腐蚀情况以及工艺流程,探讨了腐蚀机理以及防腐措施。     

硫磺制酸冷热换热器串气泄漏修复新方法

介绍了硫磺制酸装置冷热换热器设备结构、泄漏原因及检修方法。冷热换热器因冷凝酸腐蚀内部换热列管,造成大量SO_3炉气串气,直接进入二次转化吸收。针对换热器泄漏,技术人员对被腐蚀的列管进行切割穿管,在管间注入耐高温耐酸混凝土,有效地降低检修费用,缩短施工周期。换热器修复后,低温热回收装置加水量及产汽量均处于正常指标,二吸塔出口气温保持在65~75℃,排放尾气ρ(SO_2)控制在240 mg/m~3以下。     

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     

锯末流在线消漏在凝汽器泄漏处理中的应用

河南龙宇煤化工有限公司空分装置空压机组采用单缸抽汽凝汽式汽轮机驱动,2020年3月5—19日,凝汽器冷凝液电导率、SiO2含量大幅超标,表明凝汽器存在泄漏.通过对本台凝汽器(列管式换热器)的结构、工作原理及所用冷却水水质等进行分析,结合以往的检修经验,认为其管板与换热管束连接处、冷凝管束可能存在泄漏.经多次尝试,因凝汽...     

HFC245fa水平光管与强化管管束外冷凝换热

试验研究了新型环保工质HFC245fa在光管与强化换热管管束上的冷凝换热特性。试验管束由4列排深为5排的列管构成,换热管公称外径为19.05mm、有效换热长度为1000mm。试验中,通过改进的Wilson图解法获得强化换热管水侧对流传热系数,利用2接点温差电偶测试蒸气与冷却水温差(±0.025℃),利用热电偶通过小周期标定法获取试验管进出水温差(±0.01℃);考察了冷凝温度、热通量对冷凝换热的影响。研究结果表明:HFC245fa在光管单管外冷凝传热系数与Nusselt模型预测值一致性较好;同热通量下,强化换热管单管上的冷凝传热系数为光管的13.5倍;光管管束上的试验结果比Nusselt管束模型预测值高20%～50%;强化管冷凝换热性能受作用热通量的影响较大。试验结果对工质与新管材推广、应用具有指导意义。     

乙烯装置稀释蒸汽发生器管束泄漏原因分析及对策

某乙烯装置稀释蒸汽发生器2号再沸器为U型管换热器,自2019年11月换热器管束频繁发生泄漏。对泄漏换热管取样,通过宏观形貌检查、材质分析、电镜及能谱分析等方法,分析泄漏原因。结果表明：管束泄漏主要原因是工艺水蒸发造成局部碱浓缩产生碱腐蚀。另外,pH值控制不稳定形成酸性腐蚀。通过采取防护措施,减少了换热器泄漏频次。     

制氢装置转化气废热锅炉管束泄漏原因分析及技术改造

制氢装置转化气废热锅炉在运行过程中,管束发生泄漏,根据泄漏情况和换热管腐蚀形态,分析了泄漏原因和可能存在的腐蚀,并提出了合理的解决方案。     

奥氏体不锈钢换热器管束裂纹分析及返修措施

管束是换热器的核心组成部件,换热管与管板的焊接是管束加工的关键工序。在奥氏体不锈钢换热器加工过程中,换热管与管板焊接时会出现裂纹,降低产品质量,缩短使用寿命。本文对不锈钢换热管管口裂纹原因进行分析,并结合分析结果给出合理的返修措施。     

水平管束冷凝换热设计计算问题讨论

针对大型水平管束冷凝换热设计计算,对水平管束膜状冷凝换热系数典型公式进行了对比分析;结合管束结构及冷凝液膜流动行为,阐明了相关公式的适用条件、计算结果差异及原因。然后通过工程实例计算对比和壳程蒸汽流动模拟进一步表明,现有相关公式因未能充分考虑冷凝加热器中蒸汽流动的多方向性及其对冷凝液膜的扰动,其换热系数计算值明显低于实际;并针对大型水平管束冷凝换热工程计算模型的完善,对进一步的研究工作提出了建议。