⑴ 影响固定管板式换热器管板应力的因素有哪些
1.设计中产生的应力：管箱自重、管束自重（特别是U形管束)对管板产生的作用力。
2.制造中产生的焊接应力，包括壳体与管板焊接、管头与管板焊接等，所有换热器都存在这种应力，只不过有大有小，如果制造工艺不当会残留非常大的应力。
3.制造中产生的组装应力，强力组装会残留应力，管头胀接是人为制造的应力。
4.安装中产生的应力：安装后与支座和其它设备、管道连接成一个整体，刚性连接不可避免产生一定的相互作用力，以及其它设备和管道传递过来的应力。
5.操作时产生的应力：主要是指温差变化造成的温差应力，特别在没有膨胀节时、壳体与换热管不同材质时、其中之一为不锈钢材质时、壳程和管程不同时升温或通介质时，温差产生的应力可能非常大。这个应力直接作用在管头上，可能会造成管头泄漏。操作应力还包括换热器充满液体介质时介质重量传递到管板上的应力、管道热胀冷缩间接传递的应力等。
这里特别说明一点：因为不锈钢的热膨胀系数特大，当法兰或者管板是不锈钢材料时，因为连接螺柱是碳钢材料，温度上升后，会将螺柱拉得更紧，达到一定程度会使螺柱发生屈服，待温度降低后，螺柱就松弛了，会造成介质泄漏，化工厂经常会发生这种情况。当确实存在这种情况时，可以选配质量较好的压簧来解决。
按影响的程度从大到小排序一般是：5→2→1→4→3
其中只有胀接产生的应力是有益的，其它都是有害的，应尽可能减轻和避免。
⑵ 换热器管板腐蚀怎么解决
换热器渗漏是换热器使用中最为常见的设备管理问题，渗漏主要是腐蚀造成的，少部分是由于换热器选型和换热器本身的制造工艺缺陷，列管式换热器的腐蚀形式基本有两种：电化学腐蚀和化学腐蚀。列管式换热器在制作时，管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊，焊缝形状存在不同程度的缺陷，如凹陷、气孔、夹渣等，焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触，而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明，工业水无论是淡水还是海水，都会有各种离子和溶解的氧气，其中氯离子和氧的浓度变化，对金属的腐蚀形状起重要作用。另外，金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此，管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看，管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物，分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时，还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀，换热器管板接触各种各样的化学介质，就会受到化学介质的腐蚀。另外，换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。
索雷工业防腐修复技术解决换热器焊缝腐蚀渗漏问题的技术步骤
工艺简单，效率高，可实施在线修复：只需要拆除换热器风头部位即可实施防腐保护；
1.先对渗漏的焊缝部位进行焊接处理；
2.表面喷砂处理，去除氧化物及其它污物，露出金属原色，且保证表面粗糙度；
3.表面清洗，去除油污等；
4.针对列管与管板采用焊接方式连接时，只需要对管口进行倒角处理；对于列管与管板采用胀接方式连接时，需要对列管尽心切割，去除多余部分，然后倒角处理；
5.按照比例调和索雷碳纳米聚合物材料；
6.均匀涂抹与整个管板表面，涂抹厚度1-2mm之间，渗漏部位重点处理，且管口内部要向内延伸10mm的深度；
7.加热固化，已达到高性能的防腐要求。
⑶ 管板焊接的方法是什么
管板焊接方法
1.清除管板表面及换热管端头100mm范围内的氧化膜、铁锈、油污、水等脏物回。低合金钢和碳钢一答般用钢丝刷, 不锈钢应采用不锈钢钢丝刷清理, 然后用丙酮擦拭坡口清除油污。
2.填充焊丝焊前必须清除油锈, 清理后应妥善保管, 放于干燥处, 随用随取。 清理后的焊丝放置时间不宜超过长，否则重新清理。
⑷ 换热管焊接常见的质量问题有哪些
目前,管板与换热管连接有3种方式:焊接、胀接、胀接加焊接。胀接有长久历史,已积累丰富经验,对管板变形等影响小,但制造工艺复杂,承受压力波动、温度变化差,在常见管壳式换热器应用已逐渐减少。胀接加焊接结构虽然克服胀接强度不够和焊接存在应力腐蚀、破裂等缺点,但制造工艺更加复杂,且在制造过程中胀接和焊接过程会相互影响,难控制制作质量,成本高,仅用于特殊使用要求场合。而焊接因管板加工要求低,制造工艺简便,有较好紧密性,应用最为普遍。
1、焊接长度不符合规定
制造时管板加工坡口常偏小,例如普通换热管Φ19x2、Φ25x2国标规定I3须不小于2mm,Φ32x2.5以上不小于25mm,当壁厚增加还须适当增大。而实际却达不到。另外普通换热管Φ19x2、Φ25x2伸出长度l1不小于15mm,压力高工况时伸出长度l2加长为25mm;Φ32x25换热管伸出长度不小于25mm,压力高工况时伸出长度l2加强长达30mm。而实际由于组装、下料控制不好等因素,甚至有些焊工焊接习惯原因,也经常达不到所要求尺寸。这样焊接长度必然小于规定要求,其承载能力下降,GB151计算采用拉脱应力q=σt·a/лdl虽在设计合格,在实际却可能超标。
2、焊接前处理方法不好导致焊接质量差
在制造过程中常见碳钢换热管管头清理不净或管头清理后较长时间未组装又生锈;管板加工后长时间放置生锈或涂油防锈,组装后均难清理,从而导致焊肉中杂质多。
3、焊接方法不当导致质量差
采用手工电弧焊时,引弧和熄弧直接在连接的角焊缝上,管板垂直位置焊接,焊缝一次成形,都较易导致夹渣和气孔。
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⑸ 换热管与管板的焊接接头怎么检测
换热器管子与管板联接的角焊缝，压力试验前一般采用PT检测。由于换热器管版桥宽度小、管子密布，采权用PT检测直观清晰，对于气孔等缺陷很容易发现。现在对于重要场合的较大型换热器，也有要求用X射线检测的，不过要用专用X射线机器，进口设备，价格比较昂贵。
⑹ 经常在图纸上看到换热管与管板强度焊
GBl5l—l999标准中规定，强度胀接适用于设计压力~<4MPa、设计温度≤300℃、无剧烈振动、无过大温度变化及无应力腐蚀的场合；强度焊接适用于振动较小和无间隙腐蚀的场合；胀、焊并用适用于密封性能较高、承受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的场合。由此可见，单纯胀接或强度焊接的连接方式使用条件是有限制的。胀、焊并用结构由于能有效地阻尼管束振动对焊口的损伤，避免间隙腐蚀，并且有比单纯胀接或强度焊具有更高的强度和密封性，因而得到广泛采用。目前对常规的换热管通常采用“贴胀+强度焊”的模式；而重要的或使用条件苛刻的换热器则要求采用“强度胀+密封焊”的模式。胀、焊并用结构按胀接与焊接在工序中的先后次序可分为先胀后焊和先焊后胀两种。 1 先胀后焊 管子与管板胀接后，在管端应留有15ram长的未胀管腔，以避免胀接应力与焊接应力的迭加，减少焊接应力对胀接的影响，15ram的未胀管段与管板孔之间存在一个间隙(见图1)。在焊接时，由于高温熔化金属的影响，间隙内气体被加热而急剧膨胀。据国外资料介绍，间隙腔内压力在焊接收口时可达到200～300MPa的超高压状态。间隙腔的高温高压气体在外泄时对强度胀的密封性能造成致命的损伤，且焊缝收口处亦将留下肉眼难以觉察的针孔。目前通常采用的机械胀接，由于对焊接裂纹、气孔等敏感性很强的润滑油渗透进入了这些间隙，焊接时产生缺陷的现象就更加严重。这些渗透进入间隙的油污很难清除干净，所以采用先胀后焊工艺，不宜采用机械胀的方式。由于贴胀是不耐压的，但可以消除管子与管板管孔的间隙，所以能有效的阻尼管束振动到管口的焊接部位。但是采用常规手工或机械控制的机械胀接无法达到均匀的贴胀要求，而采用由电脑控制胀接压力的液袋式胀管机胀接时可方便、均匀地实现贴胀要求。采用液袋式胀管机胀接时，为了使胀接结果达到理想效果，胀接前管子与管板孔的尺寸配合在设计制造上必须符合较为严格的要求。只有这样对于常规设计的“贴胀+强度焊”可采用先胀后焊的方式，而对特殊设计的“强度胀+强度焊”则可采用先贴胀，再强度焊，最后强度胀的方法。 2 先焊后胀 在制造过程中，一台换热器中有相当数量的换热管，其外径与管板管孔孔径之间存在着较大的间隙，且每根换热管其外径与管板管孔间隙沿轴向是不均匀的(见图2)。当焊接完成后胀接时，管子中心线必须与管板管孔中心线相重合。当间隙很小时，上端15mm的未胀管段将可以减轻胀接变形对焊接的影响。当间隙较大时，由于管子的刚性较大，过大的胀接变形将越过15mm未胀区的缓冲而对焊接接头产生损伤，甚至造成焊口脱焊。所以对于先焊后胀工艺，控制管子与管板孔的精度及其配合为首要的问题。当管子与管板腔的间隙小到一定值后，胀接过程将不至于损伤到焊接接头的质量。有关资料显示，管口的焊接接头承受轴向力的能力是相当大的，即使是密封焊，焊接接头在做静态拉脱试验时，管子拉断了，焊口将不会拉脱。然而焊口承受切向剪力的能力相对较差，所以强度焊后，由于控制达不到要求，可能造成过胀失效或胀接对焊接接头的损伤。 3 合理的制造工艺 3．1 管子与管孔的公差控制 (1)换热管在采购换热管时要求每台换热器所使用的换热管在冷拔加工时应采用同一坯料(炉批次)的原料，并在同一台经校验试验合格的拉管机上生产，这样才能保证每根换热管具有相同的材质、规格与精度。换热管外径的均匀一致能保证管子与管板管孔的间隙，内径的均匀一致能保证与液袋式胀管机胀头的匹配性，从而延长胀头的使用寿命。一般管子与管板管孑L间隙要求控制在(O．3±O．05)mm范围内，而液袋式胀管机胀头外径与管子内径的公差也应控制在(O．3±0．05)ram范围内。 (2)管板 为使换热器管板管孔与管子外径在同一公差范围内，首先必须根据到货换热管外径的实际精度尺寸决定管板管孔的加工精度，如上所述，管板管孔与已到货换热管实际均匀外径间隙仍应控制在(O．3±0．05)EITI范围内。 3．2 换热管与管板的加工及验收 (1)换热管 ①按要求采购进厂的换热管人库前应按相关标准逐项验收，精确测量内、外径及其公差范围。 ②换热管穿管前按实际测量壳程长度一次性切好换热管，避免穿管后用脚向砂轮机修磨。当采用砂轮机修磨时，砂轮磨粒易溅人管子与管板管孔的间隙中，硅酸盐磨粒在焊接时将会产生夹渣，给焊接接头造成隐患。 ③换热管穿管前胀接范围内管区应进行除锈处理，管端除去内外毛刺，这对采用液袋式胀头时尤为重要。 (2)管板 ①管板应是合格的锻件，内部材质应均匀，胀接面上无影响胀接质量的缺陷。对于装置中关键的换热器，尽量采用高级别锻件，锻件除按相关标准验收后，应做超声波复查。 ②管板与折流板上管孔加工必须保证同轴度。采用同一块模板钻孔，确保每根换热管所通过的管板与折流板上的管孔在同一中心线上，否则将使穿管发生很大的困难。 ③管板的钻削加工粗糙度、管板的管桥宽度均按GB151—1999 I级要求验收。 ④管孔精度以自制的通规和止规来检验，并作记录。如要求钻孔 (25．4±0．05)mm，即选25．45mm为止规， 25．3mm为通规，可以逐孔检查，对于超差孔应作出标记，以便采取特殊措施予以弥补。 ⑤如为强度胀，胀槽深度应确保(O．5±O．05)InlTl范围。对于液袋式胀接的方式，根据目前科研试验的结果，建议槽宽为8mm，槽间距为8mm，通常采用双槽结构。 ⑥胀接前应严格清洁管孔，除去槽边毛刺，不允许有影响胀接紧密性的杂质存在。 3．3 管子与管板的连接 (1)胀接 推荐采用液袋式液压胀接方式，以保证胀接紧密程度均匀一致。因为液袋式胀管机其胀接压力是由人工设定，电脑控制操作的，精度较高 如+25×2．5的碳钢换热管其贴胀压力通常为1 10—120MPa，强度胀压力为170—180MPa。当采用特殊规格换热管时可以先理论计算，然后通过模拟试验，确认其贴胀及强度胀的适宜液压范围，以保证胀接连接的可靠性。 (2)焊接 一般采用填丝氩弧焊。焊缝高度H确保不小于管壁厚度的1．4倍。采用双层氩弧焊，且第二层焊道起弧处至少要偏离第一层焊道起弧点15。，以消除第一层焊道中特别是起弧和收弧点处可能产生的缺陷。 (3)连接方式 图纸设计为“贴胀+强度焊”时，可采用如下两种方式： ①贴胀(盛水试漏)；强度焊(水压试验)。 ②强度焊(压力试验)；贴胀(水压试验)。当管板孔超标时，应先贴胀，再焊接，以免胀接时影响焊缝质量。图纸设计为“强度胀+密封焊”时，建议采用如下方式： 贴胀(盛水试漏)；密封焊(压力试验)；强度胀(水压试验)。 4 结 语 国产换热器由于基本材料、加工精度及加工工艺方法均未达到优化组合，导致换热器使用寿命的相对降低。目前已大量使用的胀焊并用结构的换热器，结合我国的国情，通过一系列的质量控制措施，完全可以制造出高质量、寿命长、用户满意的换热器。
⑺ 换热管与管板焊接，角焊缝厚度应大于或等于2/3换热管公称壁厚。能否焊出来
换热管的抄管壁一般都不会太厚，焊接难度相对大一些，但完全是可以焊出来的，除了要在施焊时选用适当大小的焊条与焊接电流外，操作时应特别注意焊条角度在整个环形焊过程中，始终将电弧中心稍偏向管板，和适当的前倾角，并注意焊速均匀。您多焊几个试板，总结一下经验，是可以办到的！
⑻ 点固焊(定位焊)时,应注意哪些问题
(1)点固焊的电流要比正常焊接时的电流增大20%~40%(角焊缝取上限);(2)重要焊件的点固应由担任该焊件的焊工完成;(3)需要预热的焊件应先预热后再点固焊;(9)点固好的焊件，力争当即焊接，使焊件温度上升，此时即可对点固焊起到保护作用。有些焊件必须全部点固焊后才能焊接，对这种点固焊，应在未点固焊的部位，焊完一定长度后，再将点固焊点(段)铲除.(气焊和非熔化极氢弧焊时，则应将点固焊重熔)，对于只有一个接头的管件或焊件，应当即焊接，并一次焊完。
⑼ 在管壳式换热器中，热应力是如何产生的，热应力有何影响，为克服热应力的影响应
管壳式换热器中的固定管板换热器的结构特点决定了其热应力的问题：
壳体两端与管板焊接，形成刚性结构；
换热管与两端管板焊接，也形成了刚性结构；
壳体的温度为壳程的操作温度、换热管的温度为壳体侧与管程侧的综合结果；
壳体的热膨胀与换热管的热膨胀存在差异，但两部件都被焊接成刚性结构，故热膨胀差异导致了热应力；
热应力会导致换热管与管头的焊缝受到轴向拉伸，影响焊接质量；同样壳体与管板的焊缝也是如此；如应力过大则易产生破坏或者应力腐蚀等；
在换热器的设计过程中，这种应力差一般都是计算考虑的，如不能满足要求，则要在壳体上设置膨胀节，或者把固定管板换热器改成U型管换热器、浮头换热器来消除这种应力差带来的不利。