Question

影响固定管板式换热器管板应力的因素有哪些?

Answer 1

1.设计中产生的应力：管箱自重、管束自重（特别是U形管束)对管板产生的作用力。
2.制造中产生的焊接应力，包括壳体与管板焊接、管头与管板焊接等，所有换热器都存在这种应力，只不过有大有小，如果制造工艺不当会残留非常大的应力。
3.制造中产生的组装应力，强力组装会残留应力，管头胀接是人为制造的应力。
4.安装中产生的应力：安装后与支座和其它设备、管道连接成一个整体，刚性连接不可避免产生一定的相互作用力，以及其它设备和管道传递过来的应力。
5.操作时产生的应力：主要是指温差变化造成的温差应力，特别在没有膨胀节时、壳体与换热管不同材质时、其中之一为不锈钢材质时、壳程和管程不同时升温或通介质时，温差产生的应力可能非常大。这个应力直接作用在管头上，可能会造成管头泄漏。操作应力还包括换热器充满液体介质时介质重量传递到管板上的应力、管道热胀冷缩间接传递的应力等。
这里特别说明一点：因为不锈钢的热膨胀系数特大，当法兰或者管板是不锈钢材料时，因为连接螺柱是碳钢材料，温度上升后，会将螺柱拉得更紧，达到一定程度会使螺柱发生屈服，待温度降低后，螺柱就松弛了，会造成介质泄漏，化工厂经常会发生这种情况。当确实存在这种情况时，可以选配质量较好的压簧来解决。
按影响的程度从大到小排序一般是：5→2→1→4→3
其中只有胀接产生的应力是有益的，其它都是有害的，应尽可能减轻和避免。