熱交換器的內(nèi)部密封及其失效分析

第1篇　熱交換器的工程發(fā)展及其內(nèi)部密封失效的表現(xiàn)
第1章　管殼式熱交換器的工程發(fā)展問題  003
1.1　管殼式熱交換器的技術(shù)規(guī)范問題  003
1.1.1　技術(shù)傳統(tǒng)與研究發(fā)展的課題  003
1.1.2　建設(shè)需求與技術(shù)供給的課題  004
1.1.3　工程管理與觀念創(chuàng)新的課題  005
1.2　管殼式熱交換器的密封分類  007
1.2.1　傳統(tǒng)的密封分類  007
1.2.2　內(nèi)部密封分類  007
1.2.3　內(nèi)部泄漏的功用  009
1.3　管殼式熱交換器內(nèi)部密封失效的影響因素  010
1.3.1　影響內(nèi)部密封的全過程管理因素  010
1.3.2　影響內(nèi)部密封的建造技術(shù)因素  011
1.3.3　影響內(nèi)部密封的工藝技術(shù)因素  012
1.3.4　影響內(nèi)部密封的失效分析因素  015
參考文獻(xiàn)  016
第2章　管殼式熱交換器內(nèi)部密封失效的表現(xiàn)  018
2.1　管程和殼程之間的失效及內(nèi)漏  018
2.1.1　管接頭的密封失效表現(xiàn)及分類  018
2.1.2　換熱管的密封失效表現(xiàn)及分類  031
2.1.3　管板的密封失效表現(xiàn)  037
2.1.4　浮動管板填料函的密封失效表現(xiàn)  037
2.1.5　浮頭蓋的密封失效表現(xiàn)  038
2.2　往復(fù)流程間的內(nèi)漏  040
2.2.1　管程各往復(fù)流程間內(nèi)漏  040
2.2.2　殼程各往復(fù)流程間內(nèi)漏  042
2.3　特殊內(nèi)漏及內(nèi)漏的預(yù)測  043
參考文獻(xiàn)  045
第2篇　熱交換器特殊管接頭的密封技術(shù)
第3章　管接頭的密封技術(shù)  051
3.1　管接頭試驗(yàn)分類  051
3.1.1　管接頭試驗(yàn)內(nèi)容分類  051
3.1.2　管接頭試驗(yàn)方法分類  052
3.2　管接頭試驗(yàn)結(jié)果解讀  054
3.2.1　檢測報(bào)告及結(jié)果分析  054
3.2.2　脹接工藝評定的誤解  055
3.3　特殊熱交換器管接頭分類及技術(shù)對策  057
3.3.1　基于管接頭結(jié)構(gòu)特性的管接頭分類  057
3.3.2　基于熱交換器結(jié)構(gòu)特性的管接頭分類  060
3.4　熱交換器式反應(yīng)器管接頭的密封  068
3.4.1　與反應(yīng)器分體式撇熱冷卻器的管接頭  068
3.4.2　與反應(yīng)器直連式撇熱冷卻器的管接頭  069
3.4.3　與反應(yīng)器分體內(nèi)連式熱交換器的管接頭  071
3.4.4　與反應(yīng)器一體化式的熱交換器管接頭  072
3.4.5　熱交換器式反應(yīng)器管接頭的殼程防護(hù)  076
3.4.6　熱交換器式反應(yīng)器管接頭的管程防護(hù)  077
3.5　多區(qū)段式熱交換器管接頭的密封  078
參考文獻(xiàn)  079
第4章　特殊管接頭的焊接工藝評定  082
4.1　管接頭的焊接分類及其評定要求  082
4.1.1　管接頭的焊接分類  082
4.1.2　脹焊并用的優(yōu)缺點(diǎn)及最佳方案  083
4.1.3　標(biāo)準(zhǔn)對管接頭焊接工藝評定的要求  086
4.2　特殊結(jié)構(gòu)管接頭的焊接  086
4.2.1　剛性管束的管接頭組焊技術(shù)  086
4.2.2　撓性管板的管接頭組焊技術(shù)  089
4.2.3　復(fù)合管與復(fù)合管板管接頭的焊接工藝評定  090
4.3　特殊材料管接頭的焊接  093
4.3.1　管接頭焊接技術(shù)分析  094
4.3.2　焊接對策  094
4.4　特殊管接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)  095
參考文獻(xiàn)  097
第5章　特殊管接頭的脹接工藝評定  098
5.1　管接頭的脹接方法及工藝評定的必要性  098
5.1.1　傳統(tǒng)的脹接方法  098
5.1.2　創(chuàng)新的縮脹方法  100
5.1.3　脹接試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程的必要性  100
5.2　管接頭脹接的材料性能  101
5.2.1　換熱管力學(xué)性能的差異  101
5.2.2　換熱管脹接的力學(xué)性能  104
5.3　特殊結(jié)構(gòu)管接頭的脹接  107
5.3.1　基于特殊管板的管接頭脹接  107
5.3.2　基于特殊換熱管的管接頭脹接  108
5.3.3　基于特殊制造工藝的管接頭脹接  109
5.4　特殊材料管接頭的脹接  109
5.4.1　銅材管接頭的液壓脹接  109
5.4.2　銅材管接頭的機(jī)電脹接  111
5.4.3　鐵素體不銹鋼換熱管接頭的脹接  113
5.5　管接頭的橡膠脹接  113
5.5.1　橡膠脹管試驗(yàn)  114
5.5.2　結(jié)果分析及技術(shù)改進(jìn)  115
5.6　特殊管接頭的密封性要求  116
參考文獻(xiàn)  117
第3篇　熱交換器管接頭密封的技術(shù)拓展
第6章　管接頭脹接分析及質(zhì)量技術(shù)  121
6.1　管接頭脹接分析的模型設(shè)計(jì)  121
6.1.1　管接頭模型分類  121
6.1.2　管接頭脹接模型的規(guī)范化  122
6.1.3　管接頭脹接模型的設(shè)計(jì)  123
6.2　管接頭液壓脹接有限元分析  126
6.2.1　液壓脹接周向應(yīng)力分布的星齒圖  126
6.2.2　液壓脹接軸向應(yīng)力分布的拱門圖  128
6.2.3　液壓脹接效果及其影響因素的認(rèn)識  129
6.2.4　機(jī)電脹接數(shù)值模擬  131
6.3　管接頭液壓脹接解析解分析  132
6.3.1　液壓脹接壓力的相關(guān)概念  132
6.3.2　進(jìn)口脹管機(jī)脹接壓力計(jì)算  136
6.3.3　國產(chǎn)脹管機(jī)脹接壓力計(jì)算  138
6.3.4　國內(nèi)外脹管機(jī)脹接壓力的比較  138
6.4　液壓脹和機(jī)電脹的脹接參數(shù)等效性分析  139
6.4.1　機(jī)電脹接功率  140
6.4.2　脹管機(jī)輸入功率  146
6.4.3　管接頭脹接槍的脹接壓力  147
6.5　管接頭的殘余應(yīng)力  148
6.5.1　管接頭制造時的殘余應(yīng)力  148
6.5.2　管接頭運(yùn)行工況下的殘余應(yīng)力  149
參考文獻(xiàn)  151
第7章　熱交換器管接頭的高等級要求  153
7.1　高等級管接頭的質(zhì)量技術(shù)要求  153
7.1.1　管束管接頭防振的特別結(jié)構(gòu)  154
7.1.2　管接頭拉脫力設(shè)計(jì)校核的完整性  155
7.1.3　管接頭拉脫力設(shè)計(jì)校核的制造工藝調(diào)適  157
7.1.4　管接頭拉脫力設(shè)計(jì)校核的運(yùn)行狀況調(diào)適  161
7.1.5　管接頭制造質(zhì)量特別技術(shù)要求  163
7.1.6　管接頭質(zhì)量檢驗(yàn)特別技術(shù)要求  169
7.2　換熱管的防振對策  171
7.2.1　管束的動特性及其振動形式  171
7.2.2　管束直管段的基本防振措施  174
7.2.3　管束直管段的特別防振措施  177
7.2.4　管束U 形段的基本防振措施  180
7.2.5　管束U 形段的各種支持結(jié)構(gòu)  181
7.2.6　管束直段與U 形段的相互協(xié)調(diào)  187
7.2.7　逆流換熱管束支持板的特殊功能  189
7.3　管束中其他振動的對策  190
7.3.1　縱向振動的可能性  191
7.3.2　縱向振動的防治對策  192
7.3.3　振動特性專題研究  198
參考文獻(xiàn)  200
第4篇　熱交換器內(nèi)部密封失效的技術(shù)因素
第8章　熱交換器內(nèi)部密封的設(shè)計(jì)  207
8.1　殼程內(nèi)部密封  207
8.1.1　周向流的隔板密封  207
8.1.2　縱向流的隔板密封  208
8.1.3　旁路擋板密封  210
8.1.4　折流板周邊密封  211
8.1.5　折流板管孔密封  214
8.1.6　導(dǎo)流筒擋板密封  217
8.2　管程內(nèi)部密封  217
8.2.1　管箱隔板密封  217
8.2.2　隔板人孔密封  219
8.2.3　浮頭蓋隔板密封  220
8.2.4　中心筒調(diào)節(jié)閥密封  220
8.3　異側(cè)流程內(nèi)部密封  222
8.3.1　滑動管板的填料函密封  222
8.3.2　管板的內(nèi)部密封  233
8.3.3　雙管板密封及換熱管的填料函密封  233
8.3.4　浮頭管箱的密封  235
8.3.5　浮頭蓋的密封  238
8.4　管束的滑動和換熱管的微振  240
8.4.1　填料函管束視同固定管板管束設(shè)計(jì)  240
8.4.2　管束的滑動性  240
8.4.3　換熱管的微振磨損  242
8.5　熱自緊密封  243
參考文獻(xiàn)  244
第9章　熱交換器內(nèi)密封的維護(hù)  247
9.1　管束存放及吊運(yùn)的維護(hù)  248
9.1.1　管束存放的維護(hù)  248
9.1.2　管束起吊吊具的選用  248
9.1.3　一種保護(hù)耐腐蝕管束的吊具設(shè)計(jì)  251
9.2　熱交換器包裝及吊耳設(shè)計(jì)  253
9.2.1　熱交換器的包裝  253
9.2.2　熱交換器吊耳設(shè)計(jì)  254
9.3　熱交換器的檢修和改造  255
9.3.1　熱交換器的清洗和檢驗(yàn)  255
9.3.2　管束的修理和改造  257
9.4　較高溫度下典型結(jié)構(gòu)的密封失效  261
9.4.1　較高溫度下管接頭的密封失效  261
9.4.2　較高溫度下法蘭的密封失效  265
參考文獻(xiàn)  267
第5篇　熱交換器密封失效的運(yùn)行工藝因素
第10章　熱交換器溫度載荷對密封的影響  271
10.1　熱交換器部件的溫度載荷及其熱應(yīng)力分析新方法  271
10.1.1　殼體對管束滑動的摩擦約束引起的熱應(yīng)力  272
10.1.2　管板溫差熱應(yīng)力  276
10.1.3　換熱管的熱應(yīng)力  281
10.2　支座與殼體的相互影響  283
10.2.1　鞍座應(yīng)力的影響因素  284
10.2.2　等高雙鞍座壓應(yīng)力分析  285
10.2.3　特殊鞍座的影響及對策  288
10.2.4　鞍座位置的影響因素  294
10.2.5　立式支座和臥式支座的影響  295
10.3　膨脹節(jié)對熱交換器安全運(yùn)行的影響  295
10.3.1　膨脹節(jié)的設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)多種泄漏失效  296
10.3.2　膨脹節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量超差分析  301
參考文獻(xiàn)  309
第11章　熱交換器非常規(guī)工況參數(shù)對內(nèi)外密封的影響  311
11.1　耐壓試驗(yàn)特殊工況對密封的影響  311
11.1.1　耐壓試驗(yàn)工況下管板強(qiáng)度的校核  311
11.1.2　殼程較低試驗(yàn)壓力下的浮頭蓋密封技術(shù)  312
11.1.3　殼程較高試驗(yàn)壓力下的浮頭蓋密封技術(shù)  313
11.2　殼程較高溫度的浮頭結(jié)構(gòu)密封技術(shù)  318
11.2.1　浮頭蓋密封設(shè)計(jì)的溫度因素  318
11.2.2　浮頭管箱密封設(shè)計(jì)的溫度因素  319
11.3　設(shè)計(jì)未預(yù)防工況對密封的影響  320
11.3.1　意外工況對密封的影響  320
11.3.2　未預(yù)防開停車工況的失效案例  321
11.3.3　常見誘導(dǎo)振動案例分析  322
11.3.4　流體彈性不穩(wěn)定的特例  325
11.3.5　管板背面空間結(jié)構(gòu)禁忌  326
11.4　簡化設(shè)計(jì)工況對密封的影響  327
11.4.1　計(jì)算模型簡化的影響  327
11.4.2　設(shè)計(jì)技術(shù)欠缺的影響  329
參考文獻(xiàn)  331