浮头式热交换器浮头管板螺栓断裂原因分析及改进

通过扫描电镜观察、硬度测试、化学成分分析及金相检验等方法分析了浮头式热交换器浮头管板连接螺栓的断裂失效原因。结果表明,硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂和螺纹加工产生应力集中、材料硬度不满足湿硫化氢介质中的使用要求是螺栓断裂的主要原因。

一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构的设计

介绍了一种可随管束伸缩而移动的内填料函密封结构,研究了该填料函结构的密封机理,并对相应的组件进行强度校核;核算换热管和壳程圆筒的热膨胀量,确保设备安全可靠运行。

对GB/T151—2014《热交换器》有关内容的商榷——浮头式热交换器管板设计

浮头式热交换器设计原理除管、壳间不存在约束外和固定管板式换热器相同,都按弹性基础圆平板理论设计,为此而应先假定管板厚度并按迭代法实施。GB 151—1999和GB/T 151—2014对其a型结构的规定则可以不假设管板厚度,直接由所规定管板计算厚度公式和系数C、Gwe的线算图简单求得,而系数C、Gwe和管板厚度δ无关,显然和弹性基础圆平板理论不符,对此提出商榷,并对阐述GB151中浮头式换热器管板设计方法理论依据和应用的专文提出商榷。

GB/T 151浮头式热交换器管板厚度计算不需选代求解释疑

GB/T 151确定浮头式热交换器管板计算厚度时没有试算求解过程,引起了其与弹性基础圆平板理论不符的疑问。文章从系数C的力学意义、影响参数入手,分析及解释了GB/T 151浮头式热交换器管板设计方法,揭示了试算法和穷举法求解管板计算厚度的力学涵义,证明它们的本质是一致的,并由此阐明穷举法是符合弹性基础圆平板理论的、科学合理的设计方法。

浅谈浮头式热交换器试压工装设计

介绍了浮头式热交换器管、壳程水压试验的试压工装及其结构设计、密封结构设计以及工装的制造,简述了水压试验的试验程序。

板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之五——JB 4732浮头式热交换器管板应力分析方法的考证

我国JB 4732标准中的固定管板应力分析方法是精确合理的弹性分析方法,对其进行变通后可应用于浮头式热交换器管板的强度计算。通过该变通方法与JB 4732浮头式热交换器管板强度计算方法的对比计算发现,JB 4732浮头管板分析方法存在欠缺。比较两种方法的计算模型并对其管板受力状况进行分析,找出到了造成问题的根本原因。

内置膨胀节浮头式热交换器水压试验工装设计

针对某项目中的一台浮头式热交换器的浮头结构和水压试验工装结构和设计作了介绍,并简要阐述了基于压差设计的热交换器的水压试验工艺过程。

浮头式热交换器试压浅谈

浮头式热交换器能有效避免温差应力,管束可以抽出清洗或更换,但其管板与换热管连接处的检漏试验具有一定难度。对目前浮头式热交换器浮动端试压常用的填料函式试压工装、凹槽式试压工装及锥体焊接试压结构的结构特点、制作难点、试压方法及其优缺点进行了阐述,介绍了浮头式热交换器的一般试压顺序、壳程试验压力等于或高于管程试验压力时的试压顺序以及管程试验压力高于壳程试验压力时的试压顺序,可为实际工作中浮头式热交换器试压工装的选用提供借鉴。

丙烷脱氢装置中单管程结构的浮头式热交换器设计

介绍了在丙烷脱氢装置中单管程浮头式热交换器的设计,区分了单管程浮头式热交换器与普通浮头式热交换器的不同,分析了不同结构类型的单管程浮头式热交换器的特点。结合设计工程实例,将单管程浮头式热交换器从结构选型到强度计算进行了详细的阐述。

浅谈浮头式热交换器检修方法及应用

介绍了正常使用的浮头式热交换器发生管束泄漏时的检修方法及应用,通过查找堵塞泄漏的管束,解决因管束泄漏导致两种或多种进行热交换的介质互窜故障和存在的安全风险,在满足设备技术要求的基础上,延长了热交换器管束的使用寿命,目前使用效果良好,不但减少了热交换器管束更换的频次,而且降低设备投入成本。

对GB/T 151《热交换器》有关内容的再商榷——并联系JB 4732(2005)附录Ⅰ的相关内容

浮头式热交换器设计原理除管、壳间不存在约束外和固定管板式换热器相同,都按弹性基础圆平板理论设计,为此而应先假定管板厚度并按迭代法实施。对GB/T 151和JB 4732换热管加强系数K值中直径D的表述,对其a型结构的规定可以不假设管板厚度,直接由所规定管板计算厚度公式和系数C简单求得的根据等再次提出商榷。

板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之四(下)——管壳式热交换器管板变通计算的原理与应用(下)

通过分析浮头式和填函式热交换器管板布管区周边的横剪力和弯矩,提出利用固定管板式热交换器管板计算方法变通应用于浮头管板和填函管板的应力计算,并具体给出变通计算时管板周边弯矩的处理方法。结合管板与壳体、管箱的连接方式中典型的夹持结构和埋焊结构,分析指出各种情况下哪块管板受力更苛刻,以及此时如何构建对称管板,然后使用变通处理方法中相应模型进行计算。最后得到结论:对于埋焊结构,按照JB 4732中提供的浮头和填函管板计算方法存在缺陷,并阐述了原因。

固定管板应力计算方法在浮头管板和填函管板上的变通应用

通过分析浮头管板和固定管板周边的剪力和弯矩的差别与联系,指出对固定管板变通处理后,可以解决浮头管板的计算问题。文章给出了具体的变通方法,并用一工程算例验证了其正确性。在此基础上,按照变通方法解决了文献所提的"对于工程设计所取管板有效厚度δ(实际)大于GB/T 151所得到的最小管板厚度δ时,如何得到管板和换热管的实际应力"的问题。此外,使用浮头管板的计算方法,对文献所提问题给出了"许用应力折算法"和"压力折算法"等两种计算方法。计算结果表明这两种方法均可用。