氣體冷卻器換熱管泄漏失效分析

徐萌　胡少波

摘? ?要：文章針對(duì)氣體冷卻器換熱管泄漏失效的問題，從材料本身及制作工藝過程兩方面著手進(jìn)行缺陷原因分析，并有針對(duì)性地對(duì)缺陷部位進(jìn)行表面檢測(cè)、硬度檢測(cè)及金相試驗(yàn)。結(jié)果表明，換熱管的微小缺陷在微觀狀態(tài)下出現(xiàn)放大和延伸是導(dǎo)致?lián)Q熱管泄漏失效的根本原因。

關(guān)鍵詞：氣體冷卻器;換熱管;泄漏失效;缺陷原因分析

某公司制造兩臺(tái)氣體冷卻器，其規(guī)格DN2 100×8 700 mm，管板14Cr1Mo IV鍛件，厚度130 mm;換熱管規(guī)格?25×2 mm，材質(zhì)T11;換熱管與管板采用強(qiáng)度焊+貼脹形式。

1? ? 設(shè)備失效概況

第一臺(tái)設(shè)備在殼程水壓試驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)一根換熱管泄漏失效[1-2]現(xiàn)象，經(jīng)檢查泄漏位置位于換熱管脹接部位，距離端口約50 mm。第二臺(tái)設(shè)備在殼程水壓試驗(yàn)時(shí)也出現(xiàn)一根換熱管泄漏現(xiàn)象，經(jīng)檢查泄漏位置同樣處于換熱管脹接部位，距離端口約80 mm。

2? ? 檢測(cè)及試驗(yàn)

檢測(cè)及試驗(yàn)步驟如下。

（1）對(duì)此批鋼管抽樣進(jìn)行20 Mpa的水壓試驗(yàn)。

（2）如表1所示，進(jìn)行脹接試驗(yàn)，獲取5組脹接試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（3）如圖1—2所示，對(duì)泄漏失效換熱管多截面測(cè)量外徑尺寸和管子壁厚。

（4）如圖3—4所示，對(duì)失效換熱管的缺陷部位進(jìn)行表面檢測(cè)、打硬度及金相試驗(yàn)。

3? ? 缺陷原因分析

因換熱管泄漏部位距離管頭焊接處較遠(yuǎn)，排除管頭焊接是引起本次裂紋缺陷的原因[3]。從檢測(cè)及試驗(yàn)結(jié)果來看，認(rèn)為出現(xiàn)換熱管泄漏失效的原因是換熱管驗(yàn)收時(shí)可能存在一定的在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)不足以觸發(fā)報(bào)警的微小缺陷，且缺陷位于換熱管脹管部位，在換熱管外壁拋光、穿管、管頭焊接、熱處理、脹管等一系列操作后，微小缺陷在微觀狀態(tài)下出現(xiàn)放大和延伸，進(jìn)而導(dǎo)致?lián)Q熱管泄漏失效。

[參考文獻(xiàn)]

[1]馬小明，余啟超.高效換熱器換熱管失效分析[J].化工機(jī)械，2011（3）：364-366.

[2]雷萬(wàn)慶，張凱，張建曉，等.纏繞管式換熱器換熱管泄露失效分析[J].壓力容器，2019（1）：65-71.

[3]張劍利.換熱器EA-207管板與換熱管焊縫失效分析[J].焊接技術(shù)，2017（4）：69-71.