板式换热器板片失效分析，失效预防

流祥 · 发表于 2012-3-15 16:05:36

摘要：采用化学成分分析、电镜扫描等方法，对出现裂纹的换热器板片样品进行了逐项分析。结果表明，板片发生裂纹和泄漏的主要原因为密封面本身存在比较高的冷加工残余应力，介质中有较高的Cl-，在操作压力下，换热器板片发生了应力腐蚀。同时针对本次事故发生的原因提出了相应的预防措施。
关键词：远大板式换热器；板片；残余应力；失效分析；失效预防
石家庄板式换热器被广泛应用于石油、化工等行业中，其常见的故障有几下几种：

①外漏，主要为石家庄远大板片密封失效。据文献介绍，北京、青海和新疆等地的多个热力站因蒸汽温度较高，橡胶密封垫在高温下失效，引起蒸气外漏。

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②串液。由于使用温度远超出材料的应用范围，致使压力较高一侧的板片流道内介质串入压力较低一侧的流道介质中。以饱和蒸汽为热源的板式换热器，当蒸汽温度过高时，运行过程中很容易发生蒸汽外漏并在板片两侧密封区域急速冷凝，冷凝残液不断积集形成局部Cl- 质量浓度较高，破坏板片表面钝化层，加上该处板片冷冲压导致的内应力较大，引发应力腐蚀，引起串液。ydjn

宝宝的大乖 · 发表于 2012-3-16 13:38:56

1.6 扫描电镜分析选择有代表性的换热器板片样品，进行电镜扫描(SEM)分析[4]，结果如下：

①板片表面存在着大量密布的粒状结构，进行能谱成分分析之后发现该物质为主材晶粒。裂纹沿晶间扩展。

②换热器板片表面上存在着大量类似二次裂纹的缝隙，说明材料表面的组织疏松，遭受了严重的介质腐蚀，存在严重的晶间腐蚀现象。

③人工解离断口表面发现大量冰糖块状的形貌，显现了脆性裂纹的特点，端口附近表面有腐蚀产物覆盖。

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宝宝的大乖 · 发表于 2012-3-16 13:39:36

本帖最后由宝宝的大乖于 2012-3-16 13:48 编辑

1 检测分析

首页|联系我们|顶部1.1 裂纹宏观形貌分析

通过对所提供样品的宏观形貌分析发现：

①裂纹主要沿板片密封垫走向分布，且裂纹上附有密封胶。裂纹处于板片冷加工凸起的密封面上，裂纹附近没有明显的塑性变形。

②裂纹附近的流动死角沉积有垢层。

③裂纹发生在冷、热流道口密封面，主裂纹与密封垫平行，但存在明显的分叉现象。

④作为换热板片主传热面的鱼脊状波纹流槽冲压凸起部分未发现裂纹和穿孔。根据上述观察，发现裂纹具有应力腐蚀的基本特征，估计与板片密封部位冷冲压成型具有较高的残余应力、密封胶的化学成分、垫片与板片的相互作用、介质及操作等因素有关，需要进行进一步的检验和证实。

1.2 材料化学分析
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宝宝的大乖于2012-3-16 13:44补充以下内容：
这个比较全

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