熱交換管の軸方向圧応力問題についての検討
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GB/T151の5.3.2.2において、「熱交換管が軸方向の圧縮応力を受ける場合は、溶着複合管板を使用することが望ましい」とある。管束式熱交換管の軸方向応力の計算は式7-20、7-35、7-47に示されており、計算条件は3つのケースに分かれ、これら3つのケースすべてで軸方向圧縮応力が生じる。 これにより、列管式熱交換器では爆発溶接複合管板は使用できず、スパッタ溶接複合管板のみを使用しなければならないと理解してよいのでしょうか？
その結論では、影響範囲が広すぎるように思えます。あなたが挙げた3つの式はすべてU字管式なので、せいぜいU字管式熱交換器はexplode複合板を使うべきではないと言えるだけです。 また、この問題は実際には分類して議論する必要があります。熱交換管D25x2を例にすると：1、管側が負圧の場合、管側には通常explode複合板は使用しない； 2、管殻側は共に正圧であり、（1）ps=0の時、管の軸方向応力（以下、応力と称する）は2.4ptで、正の値である； （2）pt=0のとき、応力は-3.4psで、負の値である； （3）両側に作用する場合、応力は2.4pt～3.4psであり、pt/ps>1.42のときは正、それ以外は負となり、かつ負の値は必ずpt=0の場合よりも小さい。 上記の正の値については議論せず、発生しうる最大の負の値の絶対値のみを議論する。通常、explode複合管板を使用する熱交換器の圧力はそれほど高くなく、熱交換器の直径によって異なりますが、一般的に6.4MPaを超えることはありません。また、通常は管側の圧力の方がケーシング側の圧力よりも高くなります。ケーシング側の圧力が6.4MPaの場合、最大の軸方向圧縮応力（または管と管板の接合部における複合層の引き裂き力）は21.8MPaとなり、この状況ではexplode複合管板を使用することは適切ではない。しかし、ケーシング側の圧力が非常に低い場合は、explodeを使っても構いません。 3、管正殻負、（1）ps=0、上記（1）と同じ； （2）pt=0、応力は正； （3）管殻が同時に作用し、正の値となる。したがって、チューブが正の殻負の状態では、チューブの軸方向応力は必ず引張応力となり、チューブ側でexplode複合を使用しても問題ありません。