Формы отказа теплообменника

Thread Content

Основные компоненты теплообменника с корпусом и трубчатым блоком включают: корпус, крышку, трубчатый блок, трубчатую пластину, перегородки, соединительные трубы, фланцы и уплотнительные элементы. Основными формами отказа являются отказ трубчатого блока, отказ соединения труб с трубчатой пластиной, отказ корпуса и т. д. I. Неэффективность трубчатого аппарата 1. Неэффективность из-за вибраций трубчатого аппарата Для улучшения процесса теплообмена в корпусе и снижения образования налета часто применяется метод повышения скорости потока жидкости в корпусе. Однако увеличение скорости потока жидкости в наружной части котла зачастую приводит к индуцированным колебаниям трубчатого агрегата, в результате чего трубы могут повреждаться от столкновений, разрываться в местах расположения перегородок, а также выходить из строя из-за усталостных повреждений. 2. Коррозия и износ трубопроводов как причины отказа теплообменников. Большинство случаев отказа теплообменников обусловлено коррозией. Наиболее часто подвергаются коррозии теплообменные трубы, затем — трубчатые пластины, крышки теплообменника и трубы малого диаметра. Основными причинами коррозии трубопроводов и их износа являются: коррозия под воздействием загрязнений, коррозия под действием среды, износ из-за слишком высокой скорости потока внутри трубы, электрокоррозия, а также коррозия в зонах щелей на концах труб. 3. Снижение способности к теплообмену. В процессе работы теплообменника из-за высокой твердости рабочей среды, наличия в жидкости частиц и осадков, а также водорослей, бактерий и ила в охлаждающей воде может происходить серьезное образование налета на внутренних и внешних стенках труб. По мере утолщения слоя грязи сопротивление теплопередачи быстро возрастает. В серьезных случаях грязь может заблокировать каналы прохождения рабочей среды, в результате чего способность к обмену теплом резко снижается. 4. Утечка в трубопроводе. При коррозии среды, обмена теплом, коррозии под действием напряжений, коррозии в зазорах, а также в результате столкновений и износа на трубах могут появляться микротрещины. При наличии высоких растягивающих или периодических напряжений эти трещины быстро расширяются, что приводит к утечке. II. Порча соединения труб и трубной пластины В зависимости от условий эксплуатации теплообменника, способы соединения труб с трубной пластиной могут быть следующими: сварка, растягивающее соединение и сочетание растягивающего соединения с сваркой. В зависимости от типа соединения различаются и способы его выхода из строя. 1. Основные проблемы при сварке: возникновение дефектов сварки, таких как прожиг или неполное проникновение лезвия сварки ； Тепловые напряжения, возникающие в местах сварки, приводят к коррозии под действием напряжений ； Наличие зазора между трубой и отверстиями в трубной пластине может привести к коррозии в этих зазорах ； При сварке нержавеющих материалов в зоне теплового воздействия происходит изменение микроструктуры, что приводит к резкому снижению стойкости к коррозии. 2. В случае соединений, создаваемых с помощью способа экструзии, в процессе их формирования возникают остаточные напряжения. Поэтому в таких соединениях может произойти коррозия под действием напряжений уже при температурах и условиях среды, способствующих этому процессу ； "Сила сцепления при соединении методом расширения невысока, особенно при температурах выше 300 градусов. Крипт материала приводит к постепенному исчезновению остаточных напряжений от спрессовки, что затрудняет обеспечение надежности соединения. 3. Сочетание сварки и расширительной сварки позволяет использовать преимущества обоих методов: улучшается устойчивость соединения к повторным тепловым воздействиям и термической коррозии, повышается усталостная прочность соединения, а также исчезает риск коррозии в зазорах. Однако при совместном использовании штамповки и сварки требуются высокие стандарты эксплуатации, и оно обычно применяется в условиях с повышенными требованиями. III. Порча корпуса. Условия работы корпуса и трубопроводов в основном одинаковы, поэтому причинами порчи корпуса могут быть коррозия (включая коррозию под действием среды, коррозию под действием напряжений и т. д.), утечки, взрывы и т. п.