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简析改进螺旋板式换热器入口端开裂的方法

2018/6/20 10:58:24      点击:
螺旋板式换热器焊缝的断裂在微观下,入口端开裂主要为脆性开裂特征,裂纹起裂于齿形板的尖端,裂纹沿晶开裂,主要形貌特征为解理沿晶二次开裂,具有应力腐蚀开裂的特征。压紧板与板束间存在温差,若温差达100e,则在压紧板上所产生的温差应力已大于304材料的标准屈服强度。此外,原结构管板厚度达60mm,管板外缘受壳体直径的限制。

螺旋板式换热器入口端齿形板焊缝为脆性断裂,主要形貌特征为解理沿晶二次开裂,有应力腐蚀开裂特征。出口端齿形板焊缝开裂主要为韧性断裂特征,是因出口端焊缝承受了较大的焊接残余应力和热应力,受介质中高质量分数氯离子和高温作用,发生了氯化物应力腐蚀开裂。 

螺旋板换热器,螺旋板式换热器

改进措施:
(1)断开压紧板,绝缘梯子增设上部膨胀节以吸收板束与压紧板之间的膨胀差。取消管板结构,在板束上部增设与板束下部相同的拱顶盖,极大地降低了板片宽度方向的膨胀约束。 
(2)将梳齿板更新为镶块结构,端面只起密封作用,长度(60mm)方向与板片的焊缝受力一致,使承载能力大为提高。板束质量由新设置的管板承受,管板由设备法兰夹持。在板束端面设置支撑横梁。裂缝处理缩小板束壳程进、出口的通道长度,以提高换热效果。
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