换热器膨胀节裂纹分析及修复方案
换热器常见故障原因分析及处理方法
换热器常见故障原因分析及处理方法一、管式换热器常见故障原因分析及处理方法一、两种介质互串（内漏）1 产生原因①换热管腐蚀穿孔、开裂。
②换热管与管板胀口（焊口）裂开。
③浮头式换热器浮头法兰密封漏。
2 处理方法①更换或堵死漏的换热管。
②换热管与管板重胀（补焊）或堵死。
③紧固螺栓或更换密封垫片。
二、法兰处密封泄漏1 产生原因①垫圈承压不足、腐蚀、变质。
②螺栓强度不足，松动或腐蚀。
③法兰刚性不足与密封面缺陷。
④法兰不平或错位，垫片质量不好。
2 处理方法①紧固螺栓，更换垫片。
②螺栓材质升级、紧固螺栓或更换螺栓。
③更换法兰或处理缺陷。
④重新组对或更换法兰，更换垫片。
三、传热效果差1 产生原因①换热管结垢。
②水质不好、油污与微生物多。
③隔板短路2 处理方法①化学清洗或射流清洗垢污。
②加强过滤、净化介质，加强水质管理。
③更换管箱垫片或更换隔板。
四、阻力降超过允许值1 产生原因壳内、管内外结垢2 处理方法用射流或化学清洗垢物五、振动严重1 产生原因①因介质频率引起的共振。
②外部管道振动引起的共振。
2 处理方法①改变流速或改变管束固有频率。
②加固管道，减小振动。
二、板式换热器常见故障原因分析及处理方法板式换热器常见故障有串液、外漏、压降过大、供热温度不能满足要求四个方面。
一、串液1 产生原因①由于板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孔。
②操作条件不符合设计要求。
③板片冷冲压成型后的残余应力和装配中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。
④板片泄漏槽处有轻微渗漏，造成介质中有害物质浓缩腐蚀板片，形成串液。
2 处理方法①更换有裂纹或穿孔板片，在现场用透光法查找板片裂纹。
②调整运行参数，使其达到设计条件。
③换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求，并不是越小越好。
④板片材料合理匹配。
二、外漏1 产生原因①夹紧尺寸不到位、各处尺寸不均匀(各处尺寸偏差不应大于3 mm)或夹紧螺栓松动。
②部分密封垫脱离密封槽，密封垫主密封面有脏物，密封垫损坏或垫片老化。
关于换热器膨胀节裂纹的原因分析
关于换热器膨胀节裂纹的原因分析摘要：本文通过对某换热器膨胀节制造过程中产生裂纹的原因分析:在没有外载的情况下,膨胀节产生裂纹的主要原因是制造过程中没有很好地执行工艺,同时也说明了对膨胀节制造过程应加强质量控制的必要性。
关键词：换热器膨胀节裂纹质量控制1、引言某单位制造了一台带有膨胀节的换热器,在膨胀节与筒体连接的对接焊缝焊完后不久,即在焊缝热影响区发现了一条300mm长的贯穿裂纹。
在修补该裂纹时,裂纹又沿着周向扩展到大约960mm长。
针对该膨胀节的焊缝产生裂纹的现象,我们做了必要的试验并对可能造成裂纹产生的各个环节进行了分析。
2、试验与分析2.1 膨胀节的材料经过审查膨胀节壳体材料的质量证明书和检验记录,确定其材料为Q345R,经过具体的理化性能试验看出,原材料质量证明书上的化学成份与复验的化学成份基本相同,说明材料没有用错,但是材料的力学性能出入较大,尤其是冲击功数据。
2.2 硬度测定对膨胀节的母材及焊缝热影响区做了硬度（HB）测定,结果显示,焊缝热影响区的硬度大于母材的硬度,说明焊缝热影响区由于淬火作用而发生硬化,这使得初始裂纹顶端附近的断面韧性下降,对断裂强度影响很大。
2.3 膨胀节的压型制造该膨胀节的成型方法是用一个圆环整体压制而成。
制造工艺过程要求:先将圆环加热,翻内孔（即φ819mm的孔）,然后把下模翻转,下面朝上,冷压圆环外孔（即φ1186mm的孔）,成型后进行正火处理。
经核查,该膨胀节制造时没有完全执行制造工艺,而是先冷压,在压制过程中胎具破裂,就直接用火焰加热压制,由于火焰加热的时间及温度很难控制,压制后又没有经过正火处理,致使其产生了较大的热应力、组织应力和内应力,这些残余应力应是导致裂纹产生的主要原因。
2.4 膨胀节的焊接工艺膨胀节与筒体组焊的焊接工艺为:采用手工电弧焊,焊条为E5015（结507）、φ3.2mm,焊接电流为90～130A,焊接电压为22～28V,焊接速度控制在150～250mm/min[3]。
换热器用不锈钢管焊后管口裂纹失效分析
2.7晶间腐蚀
按照GB/T 4334-2008((金属和合金的腐蚀 不 锈钢的晶间腐蚀试验方法》要求，进行晶间腐蚀试 验,样件外表面无晶间腐蚀倾向。钢管的晶间腐蚀
图9压扁试验后形貌
2.6 扩口试验
按照《金属管扩口试验方法》GB/T 242-2007标 准要求，在样件钢管的端部进行试验。经扩口后，钢 管内扩口处没有可见裂纹，符合GB 13296-2013标 准要求，如图10所示。
样件
!（C） "0. 08 0. 035
!（Si） "1.00 0. 335
!（Mn） "2.00 0. 714
!（P） "0.035
0.034
!（S） "0.030
0.007
图6远焊缝母管面扫描谱图Βιβλιοθήκη !（Ni） 8.00-11.0
8.069
w（Cr） 18.00-20 00
18.478
!（Cu） /
题「A2'。研究表明，导致换热器管失效的原因是管
口入口冲蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐 蚀、晶间腐蚀、焊接热裂纹等。本研究以某企业生产 的牌号为S30408，规格为（25 mm X 2 mm X 3012 mm不锈钢换热管束与管板焊接产生的裂纹为研究 对象，采用力学、理化检验并结合现场作业情况对其 产生原因进行分析，旨在为换热器施工和安全运行 提供技术参考。
第47卷第6期 2019年12月
现代冶金
Modern Metallurgy
Vol. 47 No. 6 Dec. 2019
换热器用不锈钢管焊后管口裂纹失效分析
高 虹，徐 奇，高江君，沈卫强，陆训伟，姜云山，翟丽丽
（江苏武进不锈股份有限公司国家企业技术中心，江苏常州213111）
膨胀节检修施工方案
目录一、编制说明 (2)二、编制依据 (2)三、检修内容 (2)四、主要施工方法及要求 (3)五、安全保证措施 (5)六、资源需要计划表 (7)九、工作危害分析记录表 (9)一、编制说明本施工技术措施是针对中石化镇炼股份公司300万吨/年催化裂化装置主风机区及余热回收系统共3只膨胀节更换的具体施工方法和要求进行编制的。
本措施是在根据现有的设计图纸、装置现场、现场场地及相关的运输道路，综合考虑装置其它区域施工安排，并结合本公司实际情况编制而成的。
二、编制依据1．炼油一部提供的《烟气管道波纹补偿器的技术附件》及相关的旧图纸；2．无锡金龙补偿器有限公司提供的补偿器的设计图纸；3．《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-984．《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-975．《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523-1997三、检修内容3.1将装置余热锅炉管道上、主风机出口水平烟道上及烟机出口至V1109水封罐垂直管道上的三只膨胀节进行整体更换。
3.2膨胀节检修工作一览表：3.2.1拆除工作量3.2.2安装工作量四、主要施工方法及要求4.1总体施工方案由于本次更换的3只膨胀节均为整体式供货，因此在膨胀节到现场后，应按照设计施工图纸对设备进行检查验收，检查核对无误后，方可进行膨胀节内部衬里施工及现场安装工作。
具体膨胀节更换的施工流程如下：审图编制施工方案、报审报批安装申报装置停车、吹扫搭设脚手架膨胀节临时存放及内部衬里施工新膨胀节到货验收焊口打磨新设备吊装焊缝组对焊接焊缝现场UT及煤油试漏检测交工验收联合检查验收焊缝处防腐及内部衬里施工焊缝返修4.2材料验收材料到场后应由物控部根据装箱单和图纸进行全部清点，并在明显部位作出标记，集中堆放，专人管理。
4.3材料到货时至少应提供以下质量证明文件：➢各种原材料质量证明文件；➢无损检验报告；➢设备的水压试验报告，试验压力按图纸要求；4.4材料到场后尚检查以下项目：➢检查表面有无裂纹、撞伤、龟裂、压扁、砂眼和分层等缺陷，若外表面缺陷深度超过规定的10%以上时，应联系厂家处理。
膨胀节检修施工方案
膨胀节检修施工方案目录一、概述 (2)1.1 方案目的与意义 (2)1.2 工程背景 (3)1.3 检修施工范围及内容 (4)二、膨胀节概述 (4)2.1 膨胀节的定义与工作原理 (5)2.2 膨胀节的类型与结构特点 (6)2.3 膨胀节在系统中的作用 (7)三、检修前准备 (8)四、膨胀节检修工艺 (9)4.1 检修前的检查与评估 (11)4.2 检修过程中的关键步骤 (12)4.3 检修后的验收标准 (13)五、施工安全与质量保证 (14)5.1 安全操作规程 (14)5.2 质量控制措施 (16)5.3 应急预案与救援措施 (17)六、检修记录与验收 (17)6.1 检修记录表 (18)6.2 检修报告 (20)6.3 竣工验收流程 (21)七、维护与保养建议 (22)7.1 日常检查与维护项目 (23)7.2 定期检修周期与内容 (23)7.3 提高使用寿命的建议 (24)一、概述本次膨胀节检修施工方案旨在确保膨胀节在运行安全、高效的前提下，对其进行全面的检查、维修与更换工作。
膨胀节作为工业设备中用于调节流体压力的关键部件，其性能的好坏直接关系到整个系统的稳定性和安全性。
在本次检修过程中，我们将严格遵循相关标准和规范，确保施工质量，降低安全隐患。
本方案将详细阐述膨胀节的型号、规格、安装位置及系统运行情况，以便于我们对膨胀节进行全面了解和准确评估。
在此基础上，我们将制定详细的检修计划、施工流程和安全措施，确保检修工作的顺利进行。
本次检修还将对膨胀节的使用情况进行全面分析，以便于发现潜在问题并采取相应的改进措施。
通过本次检修，我们期望能够进一步提高膨胀节的运行效率和使用寿命，为企业的安全生产和稳定运行提供有力保障。
1.1 方案目的与意义膨胀节作为工业设备中不可或缺的关键部件，其性能稳定与否直接关系到整个系统的安全、高效运行。
本次检修施工方案旨在通过系统性的检修与维护工作，确保膨胀节的正常功能，延长其使用寿命，并减少因设备故障而引发的生产事故风险。
5052铝合金换热器封头体焊缝裂纹的处理
文章编号:100321545(2005)01200332035052铝合金换热器封头体焊缝裂纹的处理吴国芬(开封空分集团有限公司工艺处,河南 开封 475002)摘 要:通过对5052铝合金熔焊原理的分析及实际施焊情况的跟踪观察,综合分析了5052铝合金换热器封头体对接焊缝产生裂纹的原因,采取有效措施避免了裂纹的产生,保证了焊接质量。
关键词:封头体;铝合金;TIG 焊;裂纹中图分类号:TG 457.5 文献标识码:A收稿日期:2004207207 铝制板翅式换热器是空分设备的组成部分之一,封头体又是铝制板翅式换热器上的主要受压元件,其焊接质量的好坏直接影响着产品质量。
封头体上的拼接焊缝是一条关键焊缝,按图纸要求要对该焊缝进行100%X 射线探伤,符合JB4730294《压力容器无损检测》规定,达Ⅱ级要求为合格焊缝。
在实际生产中,在封头体拼接焊缝交接处X 射线探伤常发现有裂纹缺陷,需进行返修,既增加了焊工的工作量,又影响了产品的生产进度。
为此对该处裂纹的产生原因进行了综合分析,最终解决了问题,保证了产品的焊接质量。
1 封头结构板翅式换热器上所用封头结构如图1所示,由封头体和接管两部分组成,封头体由1、2、3三部分拼制而成,封头体和接管都是用10mm 厚的5052铝合金板料焊制而成。
2 焊接方法及工艺2.1 焊接方法焊缝采用手工钨极氩弧焊平位置焊接,交流电源,采用纯度不低于99.9%的纯氩气保护。
铝合金具有导热性强、热容量大、线胀系数大、熔点低和高温强度小的特点,因而焊接铝及其合金时,大量的热量被迅速传导到基体内部,造成能量大量损耗。
为了获得高质量的焊接接头,采用能量集中、功率大的能源以保证焊缝熔合良好很有必要。
手工钨极氩弧焊不仅能满足这方面的要求,而且其特有的“阴极雾化”作用更有利于保证焊接的质量。
氩弧焊所用氩气符合G B/T484221995《纯氩》的要求,并保证氩气瓶压不低于0.5MPa 。
图1 封头体结构及焊缝缺陷位置示意图2.2 焊前准备(1)焊件用化学方法去除油污等并烘干,焊丝清洁干燥后及时使用。
换热器膨胀节裂纹分析及处理措施
换热器膨胀节裂纹分析及处理措施摘要：通过对带膨胀节换热器在使用过程中产生裂纹的原因进行分析,从而得出在没有外载的情况下，膨胀节产生裂纹的主要原因是设计膨胀节位移量不足以消除换热器温差应力。
基于此，本文对换热器膨胀节裂纹分析及处理措施进行了分析。
关键词：换热器；膨胀节；裂纹；温差应力；补偿量1.膨胀节裂纹分析膨胀节失效主要有：强度破坏、失稳破坏、腐蚀破坏、疲劳破坏、高温蠕变破坏、脆裂破坏等，对于特定的某膨胀节，上述失效形式一般不会同时发生，但它们之间却有密切关系。
如露点腐蚀，常会萌发应力开裂；失稳常引起疲劳失效等现象。
限于篇幅，本文针对某化工厂锅炉第二给水预热器上的膨胀节在波峰附近发生裂纹进行分析。
该设备2004年5月投用，2006年5月发现膨胀节波峰附近环向开裂（长约70mm），造成大量低变气泄漏，由于发现及时，没有发生火灾和人员伤亡事故，但对生产及周边地区的安全构成了很大威胁。
因此找出膨胀节失效原因，避免或减少同类事故的重复发生，从而减少经济损失，确保安全是至关重要的。
壳程工作介质为低变气，经检查从投用到现在对膨胀节材料没有腐蚀。
从现场实际情况看，膨胀节以前工作正常，按操作规程运行，未见异常变形。
可排除膨胀节设计与制造由于强度、承压能力、耐温能力不足而造成裂纹失效的原因。
在生产中膨胀节承受的应力状况较为复杂，主要有膨胀节加工成形及焊接时产生的残余应力,操作压力作用下产生的应力,开停车期间对膨胀节引起的交变应力,膨胀节安装时的误差及预变形造成的装配应力。
从现场情况看，都是环向开裂，说明轴向应力很大。
波峰上的圆弧过渡段正是整体不连续区，此处的应力大，故裂纹产生于该过渡区，且呈环向。
当波峰某处综合应力达到并超过膨胀节材料强度极限时,则即刻发生爆裂，从膨胀节爆裂碎片多为波峰环向断裂截面也证实起爆点在波峰。
危险截面在波谷、波峰圆弧中点附近,危险点在波谷圆弧中点附近内、外表面和波峰圆弧中点附近内表面处，膨胀节波峰焊缝附近产生裂纹。
膨胀节检修策略
膨胀节检修策略一、引言膨胀节作为一种重要的工业设备元件，广泛应用于各种管道系统中的热位移补偿。
由于其工作环境复杂，膨胀节可能会出现各种故障，影响设备的正常运行。
因此，制定合理的膨胀节检修策略，对于确保设备的稳定性和可靠性至关重要。
本文将对膨胀节检修的重要性、常见故障及原因分析，以及检修策略的制定进行深入探讨。
二、膨胀节检修的重要性膨胀节的正常运行对于保障管道系统的稳定运行具有重要意义。
如果膨胀节出现故障，可能会导致管道系统的泄露、振动、疲劳破坏等问题，严重时甚至可能引发安全事故。
因此，定期对膨胀节进行检修，及时发现并解决潜在问题，对于保障设备的安全稳定运行以及延长其使用寿命具有重要意义。
三、膨胀节的常见故障及原因分析1.波纹管开裂波纹管是膨胀节的关键元件，其开裂是常见的故障之一。
造成波纹管开裂的原因有多种，如：（1）制造工艺问题：波纹管制造过程中可能存在的缺陷，如材料不均匀、焊接质量差等。
（2）安装不当：安装过程中可能对波纹管造成了扭曲或拉伸。
（3）工作环境恶劣：如高温、高压、腐蚀等环境因素加速了波纹管的疲劳损坏。
2.导向支架卡滞膨胀节在工作过程中，导向支架有时会出现卡滞现象。
主要原因包括：（1）导向支架设计不合理，导致运行不畅。
（2）安装时位置不正或不水平，导致运行时受力不均。
（3）管道内杂物堵塞，导致支架移动受阻。
3.密封失效膨胀节的密封性能对于其正常运行至关重要。
密封失效的原因主要包括：（1）密封材料老化或磨损严重，失去密封作用。
（2）密封面存在污物或损伤，导致密封不严。
（3）密封结构设计不合理或安装不当，影响密封性能。
四、膨胀节检修策略的制定针对膨胀节的常见故障及原因，我们可以制定以下检修策略：1.制定定期检修计划为了预防和及时发现膨胀节故障，应制定合理的定期检修计划。
根据设备的运行状况、环境条件以及历史维修记录等因素，确定适当的检修周期。
在检修计划中，应包括对膨胀节的外观检查、功能测试以及关键元件的详细检查等内容。
换热器膨胀节爆裂失效分析研究
- 67 -第3期表1 主要设计参数换热器膨胀节爆裂失效分析研究徐秀耘（江阴德尔热能机械有限公司， 江苏 无锡 214400）[摘 要] 对某在役换热器膨胀节爆裂现象进行了研究，以现场开裂断口进行分析，结合膨胀节标准进行强度校核，查找膨胀节开裂的原因，并对断口处的铁素体含量进行测试，排除疲劳破坏的可能，最终确定为膨胀节因轴向位移产生的组合应力过大，并存在应力腐蚀环境，导致膨胀节被拉伸“脆断”。
通过对换热器膨胀节爆裂失效分析的研究，为设计人员在今后的设计过程中提供参考，避免同类事件再次发生。
[关键词] 膨胀节；开裂；轴向位移作者简介：徐秀耘（1974—），女，江苏无锡人，本科，总工程师，从事压力容器设计二十年，主要研究方向为压力容器优化设计、搅拌系统优化设计、燃烧器低氮燃烧优化设计等。
1 问题描述某换热器的设计，管壳程材料均为S32168不锈钢，金属平均壁温相差较大，存在较大的温差应力，为保证换热管与管板的连接强度，避免换管程/壳程设计压力 MPa 3.6MPa/3.4MPa 管程/壳程筒体和封头材料S32168/ S32168管程/壳程设计温度 ℃320℃/400℃换热管材料S32168（GB13296）储存介质H 2、H 2S 膨胀节名义厚度 mm 14腐蚀裕量 mm 0管程/壳程金属平均壁温 ℃266/336设备内径 mm650换热管规格 mmΦ25×2×4500热管失稳，设计者在壳程设置膨胀节以降低温差应力的影响，设计参数如表1所示，设计原图如图1所示，该换热器在使用不到半年突然出现膨胀节波峰爆裂现象，如图2、图3所示。
2 开裂原因分析膨胀节爆裂使生产被迫停止，迫切需要查找膨胀节失效的原因，为后续的改造提供依据。
初步判断可能是实际工况超载，计算工况与实际不符导致开裂，也可能是因介质中含有H 2S ，导致H 2S 应力腐蚀开裂，也有可能是因热应力疲劳，导致波峰开裂等。
具体开裂原因，本文根据介质特性、膨胀节制造、强度校核等方面进行分析查找，重点考虑以下几个方面：2.1 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力和特定的腐蚀介质存在，裂纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。
焦炉气预热器膨胀节爆裂原因分析及处理措施
１ 设备情 况
首先 对膨 胀节 的厚 度进行 了校核计 算 ，该 膨
胀节 的厚 度 能够 满 足 甲醇 生 产 工 艺 条 件 下 的 要
焦炉气 预 热器是 １台气气 换热 器 ，其作 用是 用５ ４ ０℃ 的高 温转 化气将 从 干法脱 硫工 序过 来 的
焦炉 气配 蒸汽 从 ４ ０ ０℃ 以下加 热 至 ５ ２ ０℃送 预热
接后 于 ６月 １日投入 运 行 。６月 ９ 日设 备 在 运行 中又一 次 出现 膨胀 节爆 裂 。停 车 后检 查发 现 ，该 膨胀 节 又从下 部排 污 口的另 一侧 往上 环 向撕裂 约
２ ４ ０ ０ ｍ ｍ。连续 ２次发 生 的膨胀 节爆 裂泄 漏 ，严
热器 于 ２ ０ ０ ８年 ６月 投 入使 用 ，２ ０ １ ０年 ５月底 和
Ｇ Ｂ １ ６ ７ ４ ９ －１ ９ ９ ７的要 求 不符 。
置一般应设置在低温侧，而不是中部温度最高处。
４ 处理 措 施
４ ． １ 第 １种处理 方 案
４ ． １ ． １ 修 复 措施 （ １ ） 重新 订 做 膨 胀 节 ，在 原 设 备 上 对 膨 胀 节 进 行 更 换 。新 膨 胀 节 的 材 料 仍 为 ０ Ｃ ｒ ｌ ８ Ｎ ｉ ９， 厚 度在 １ ８～１ ９ ｍ ｍ，用 ２ ０ ｍ ｍ 原 板 材 整 体 压 制 成 形 ，但选 用 Ｚ Ｄ Ｗ （ Ｂ ） 型 。Ｚ Ｄ Ｗ （ Ｂ）型 膨胀
６月初先 后 ２次发 生膨 胀 节爆 裂 事 故 。通 过对 设 备本 体事 故形 成原 因 的分析研 究 ，采取 了将 膨胀
节 的位置 由换 热器简 体 中 间移 至低 温侧 ，同时去 掉膨 胀节 的排 污 口等整 改措施 。实施后 ，焦 炉气
换热器管箱裂纹修复
换热器管箱裂纹修复作者：杨娟臧笑臣来源：《中国化工贸易·上旬刊》2020年第03期摘要：基于我国石油化工产业的发展完善，我国的石油化工生产装置规模日益扩大。
而临氢厚壁压力容器所采用的2.25Cr-1Mo材料往往会在高温影响下出现不同程度的裂缝，影响到化工生产的安全性。
基于此，技术人员需要加强对于新技术运用，科学妥善修复换热器管箱裂纹，促进各项效益取得。
关键词：换热器管箱;裂纹修复;石油化工换热器管箱作为石化锅炉生产的配套设施，其在运行过程中会因为损耗而出现不同程度的损坏。
目前，该设备在运行过程中容易在上管箱、管板环焊缝等区域出现不同程度的裂缝，为此技术人员多采用存2.25Cr-1Mo材料进行修复，消除了设备的安全隐患。
1 设备概况在分析换热器管箱裂纹修复的过程中，笔者以123C合成塔出口气/锅炉给水换热器为例进行分析。
该设备的直径为891mm，总长度为9750mm，壳体壁厚＼50mm。
该装置的材料为SA182-F22，其在运行时会产生大量的气氢气和氮气，该气体在经过壳程锅炉给水冷却后从下管箱流出，随后进一步冷却，进而会导致设备运行出现不同程度的腐坏，最终出现了不同程度的裂缝，阻碍生产运行效益的提升，需要相关人员进行检测修复。
2 裂纹修复2.1 修复步骤在推进裂缝修补过程中，技术人员需要采用设备进行裂缝位置的确认，并利用金相覆膜检查，明确裂缝损坏的程度。
在了解收集相关的数据后，技术人员需要打磨消除裂纹，并促进坡口探伤，在这一过程中，技术人员需要进行消氢去氮处理。
最后，技术人员需要科学的推进金相检查以及硬度检测处理。
2.2 确定修复范围与方法在开展修复范围界定时，技术人员需要立足探伤标识，采用砂轮机这一设备进行裂纹的打磨清除操作，并确定彻底清除探伤，为保障修补的质量以及效率，技术人员需要规避碳弧气刨的使用。
此外，在进行出焊接坡口的修磨操作中，技术人员需要将坡口两侧50mm内的铁锈、氧化皮彻底打磨干净，并开展补焊部位母材的磁粉探伤检查工作。
浅析换热管在胀接时开裂的原因
171管理及其他M anagement and other浅析换热管在胀接时开裂的原因龚道平（湖南省特种设备检验检测研究院岳阳分院，湖南 岳阳 414000）摘 要：本文对09MnD 换热管开裂进行了：宏观形貌分析，压扁实验，扩口实验，化学成分分析，拉伸实验，硬度实验，金相实验等检测，找出裂纹产生的原因，并提出避免产生此类缺陷的具体建议。
关键词：09MnD 换热管；缺陷检测；原因分析；建议中图分类号：TQ051.5 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）08-0171-2收稿日期：2020-04作者简介：龚道平，生于1968年，湖南岳阳人，本科，工程师，研究方向：压力容器检验检测。
2019年6月下旬，在某压力容器制造厂监检时发现：一台换热器的多只换热管（材质为09MnD 规格为Φ19*2mm）在进行水压试验时有泄漏现象，经检查初部确认泄漏的部位非焊接部分，而是换热管本身存在质量问题，但换热管本身在入厂已进行水压、涡流及UT 检测等各种检测试验。
为找出泄漏点，确认泄漏点形成的原因，决定将换热器有泄漏的换热管抽出，对其先进行PT 检测，检测发现换热管端部存疑是裂纹的缺陷显示。
随后对换热管器进行解剖，发现换热管管壁开裂，裂纹形状为：内表开口大，且向外延伸至穿透（见图1abc），裂纹位置为液囊胀管位置。
从而进一步确认该次泄漏是由于换热管产生了裂纹引起的，由此对换热管的化学成分、硬度等进行检测分析，以确认形成裂纹的原因。
1 宏观形貌三支典型缺陷的样管，照片如图1（a）所示，按图示的部位进行相应的分析。
将缺陷解剖放大，如图1（b）所示，缺陷宏观形貌一致，长度3~5cm。
将3支样管切开，分别进行成分分析、压扁扩口试验、室温拉伸试验及金相检验，具体如下，试样编号见表1。
（a）整段样管（b）换热管外表缺陷解剖图 （c）内表裂纹图1 宏观照片表1 试样编号名称试样编号拉伸试样1-拉伸、2-拉伸、3-拉伸成分分析试样1-成分、2-成分、3-成分压扁试样1-压扁、2-压扁、3-压扁扩口试样1-扩口、2-扩口、3-扩口金相试样1-金相、2-金相、3-金相2 检测分析2.1 化学成分采用Spark CCD 6000直读光谱仪对低温用换热管试样进行化学成分分析，其结果如表2所示。
换热器管座角焊缝裂纹原因分析及防范措施
换热器管座角焊缝裂纹原因分析及防范措施摘要：本文在换热器实际使用环境的基础上，简要阐述了换热器管座的常见缺陷，之后对主要缺陷，即换热器管座角焊缝疲劳裂纹从分类与分布上进行了详细分析，最后，提出了一些检测疲劳裂纹的方法以及检修换热器管座角焊缝疲劳裂纹的措施，提供相关单位进行参考。
关键词：换热器；管座角焊缝；疲劳裂纹；维护技术前言：换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，在化工企业内得到了广泛应用。
然而，在复杂的生产工况条件以及换热器管座自身的结构型式、受力特点和材料特性，以及制造成型工艺的影响下，换热器管座会在容器内压、重力载荷（包括设备自重、介质、附属设备、管道等）、连接管道等部件的作用力、温度梯度引起的作用力、压力激烈波动引起的冲击载荷[1]的作用下，产生一系列的缺陷，最为典型的就是疲劳损伤。
疲劳断裂是一种主要的金属结构失效形式，在循环载荷的强烈影响下，钢结构会因腐蚀、应力集中等状况出现裂纹，归根结底，这种裂纹是由于疲劳强度引起的，而扩展的裂纹将会引发结构的失效。
目前，换热器管座疲劳开裂以及成为了设计维护关键问题。
一、换热器管座的常见病害（一）涂装劣化换热器通常都是直接接触到大气、周边空气的，而这种长期暴露会对换热器产生一定的侵蚀，对换热器管座安全造成不良影响。
为保护换热器管座的完整性，通常会对结构表面进行一定的维护，而其中最具有效力及最为经济型的就是涂装。
但是观察长期服役的换热器管座表面涂层可以发现，其仍出现大量生锈、脱落、裂纹、起泡、粉化问题，涂层的劣化将导致进一步的腐蚀。
（二）腐蚀不同生产装置所面临的环境有所区别，但工业废气中含有的大量盐粒子、水分、氮化物及硫化物会对换热器管座角焊缝产生一定的腐蚀作用，而所处位置周边空气通常会存在大量工业废气。
非金属膨胀节蒙皮修补
非金属膨胀节蒙皮修补
非金属膨胀节是一种用于管道系统中的重要组件，它能够在管道系统中承受温度变化和压力变化所带来的膨胀和收缩。
然而，由于长期使用和外部因素的影响，非金属膨胀节的蒙皮可能会出现磨损、裂纹、漏水等问题，这时就需要进行修补。
非金属膨胀节的蒙皮修补需要注意以下几点：
需要对蒙皮进行彻底的清洗和检查，以确定需要修补的部位和程度。
清洗时应使用适当的清洁剂和工具，避免对膨胀节造成二次损伤。
根据蒙皮的损伤情况选择合适的修补材料。
一般来说，非金属膨胀节的蒙皮修补材料可以选择聚氨酯、环氧树脂、硅橡胶等材料，这些材料具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。
然后，进行修补操作。
修补时应注意材料的均匀涂布和充分填充，避免出现漏洞和空隙。
修补后应进行充分的固化和硬化，以确保修补效果。
进行测试和检验。
修补完成后，应进行压力测试和泄漏测试，以确保修补后的膨胀节能够正常工作，并且不会出现漏水等问题。
非金属膨胀节的蒙皮修补是一项重要的维护工作，它能够延长膨胀节的使用寿命，保障管道系统的安全运行。
在进行修补时，需要注意选择合适的修补材料和操作方法，以确保修补效果。
高温金属膨胀节焊接修复工艺付佳
高温金属膨胀节焊接修复工艺付佳发布时间：2021-11-04T04:18:25.290Z 来源：《防护工程》2021年21期作者：付佳陈曦刘佳宁聂爽[导读] 对波纹管破坏部位进行修复更合理，能节约大量的生产成本。
高温金属膨胀节波纹管由于材料合金元素较多、厚度较薄，增加了修复难度。
笔者采用防变形工艺和焊接时防裂纹工艺，解决并克服了技术上的难点，为企业赢得了效益。
付佳陈曦刘佳宁聂爽沈阳汇博热能设备有限公司辽宁省沈阳市 110168摘要：对波纹管破坏部位进行修复更合理，能节约大量的生产成本。
高温金属膨胀节波纹管由于材料合金元素较多、厚度较薄，增加了修复难度。
笔者采用防变形工艺和焊接时防裂纹工艺，解决并克服了技术上的难点，为企业赢得了效益。
关键词：焊接；裂纹；变形；膨胀波；延伸性引言：循环流化床锅炉运行过程中，对灰道的磨损量较大，特别是灰循环道上的金属膨胀节更容易磨损。
减少磨损的主要方法，一是加强波纹管内部耐火材料的质量，二是修补金属波纹管，降低整体更换周期。
1 金属波纹管故障分类(1)撕裂破坏：裂口呈线性布局，可长可短，整个裂口不会发生卷边及大的破口，破口直径一般不会超过5mm，对这种情况，可采用直接焊接破口进行修复。
具体位置如下图所示：(3)过热破坏：一般发生在高温波纹管波峰，由于高温使金属波纹管母材整体抗破坏强度降低，在内部带压流体的作用下，波纹管损坏更恶化，甚至可能造成整个膨胀波全部损坏报废。
2焊接分析2.1 母材分析耐高温不锈钢波纹管采用的材料为S31008。
310S(06Cr25Ni20)不锈钢是奥氏体不锈钢，具有很好的抗氧化性、耐腐蚀。
化学成分特性中以铬、镍为基础添加其它微量元素，其组织为面心立方结构，因而在高温下有高的强度和蠕变强度。
同时在奥氏体不锈钢中增加碳的含量后，由于其固溶强化作用使整体强度得到提高［1］。
2.2 结构分析膨胀节结构主要由波纹管管，前后接管，和内部衬管310S构成。
焊接裂纹之8D分析法
焊接裂纹之8D分析法笔者在很多制造厂审核的时候，一项重要的审核是关于不一致品的解决方案，或者说出现制造问题时，公司是怎么解决和记录的。
很多厂提供不了详细的记录，也有很多就干脆没有记录，他们认为问题解决了就行了。
其实这不是很好的质量管理办法，也是很不经济的行为，后面可能还会重复出现同样的问题，造成更大而持久的损失。
对于制造中出现的问题，分析解决的方法很多。
本文来介绍一种比较好的一种方法-8D分析法。
8D报告是福特公司以及福特供应商必须要用的解决质量问题的工具，现已成为全球化品质管理及其它领域改善的必备方法。
该方法适用于解决各类可能遇到的简单或复杂的问题；8D方法就是要建立一个体系，让整个团队共享信息，努力达成目标。
8D本身不提供成功解决问题的方法或途径，但它是解决问题的一个很有用的工具；亦适用于过程能力指数低于其应有值时有关问题的解决；面对顾客投诉及重大不良时，提供解决问题的方法。
8D是解决问题的8条基本准则或称8个工作步骤，D1—第一步骤: 建立解决问题小组若问题无法独立解决，通知你认为有关的人员组成团队。
团队的成员必须有能力执行，例如调整机器或懂得改变制程条件,或能指挥作筛选等。
D2—第二步骤：描述问题向团队说明何时、何地、发生了什么事、严重程度、目前状态、如何紧急处理、以及展示照片和收集到的证物，将证物、细节描述越清楚，团队解决问题将越快。
D3-第三步骤: 执行暂时对策若真正原因还未找到,暂时用什么方法可以最快地防止问题？如全检、筛选、将自动改为手动、库存清查等。
暂时对策决定后，即立刻交由团队成员带回执行。
D4—第四步骤：找出问题真正原因找问题真正原因时,最好不要盲目地动手改变目前的生产状态，先动动脑.您第一件事是要先观察、分析、比较，列出您所知道的所有生产条件, 可以利用头脑风暴，鱼骨图, Apollo, 5WHY等方法分析根本原因。
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换热器膨胀节裂纹分析及修复方案
江苏·常州李政
某压力容器厂为生产尿素的化肥厂承制的DN900×10的一台一分加热器，投用15个月后，发现不锈钢膨胀节（304，δ8）环焊缝熔合线上开裂三处，并有不同程度的蒸气泄漏，遂停车应急修理：在裂纹处采用气刨清根，角向磨光机打磨后，采用氩弧焊焊接修复的方法，短时间内取得了一定效果，但在四个星期后，在同一部件出现了相似的缺陷，共四处裂纹，长度5—15mm泄漏蒸汽。
引起了使用单位和制造单位的高度重视。
化肥是当时农业上的紧俏物资，供不应售。
每天厂里车水马龙都有汽车排著长队购买，据粗略估计该厂每小时生产化肥24吨，每吨2000元左右，经济损失是可观的，尢为重要的是安全问题。
因此曾邀请了有关专家进行过多次论证，总得不到彻底解决。
二年内反复出现四次泄漏和现场修复，也只能是头疼医头，脚疼医脚。
长期来在领导心里是一块心病，对厂里来讲是严重的安全隐患。
2004年初又出现一处800mm长的裂纹，大量蒸气向外泄漏。
应急停产后我们查阅了设计图纸、找来了工艺人员、冷作工、焊工等有关当事人进行分析，最终找到了裂纹产生的原因，并提出切实可行的修复方案，使缺陷得到有效的诊治。
经过近三年的运行，设备安全性能良好，完全能满足生产实际的使用要求。
2、裂纹分析
该设备壳程内介质为蒸汽，且在使用中，管程介质没有发生泄漏至壳程的情况。
因此，列出了下列主要相关情况进行分析研究：
1．膨胀节设计的规范性。
2．追溯材料的确认和焊材的匹配性。
3．追查焊缝施焊工艺的过程控制。
4．组装工艺的合理性。
5．在设备运行中操作工艺的稳定性。
通过调查研究和复核，并查证图纸、相关的质保书及制造记录、。
掌握了如下情况：
①经计算，膨胀节的设计是符合规范要求的。
②膨胀节的母材和焊材的匹配性是合理的，也得到了确认。
③在追踪焊缝施焊的过程控制中，发现施焊人员私下改变了焊接工艺，为追求焊缝成型美观和工作效率，将DU4型焊接接头的A102，φ3.2,φ4.0焊条内外各二道焊改成了φ4.0焊条内外各一道焊，彻底改变了小电流、快速焊的的工艺要求，过大的焊接参数使用过程产生晶间腐蚀在所难免，长期使用受温差、压力影响产生晶界间的裂纹也是必然的，这对焊缝性能能否符合设计要求就可想而知了。
④在设备的组装工艺上，工艺人员提出的要求，是上、下管板与筒节组焊后，换热管才可以与管板焊接。
而实际操作中，装配人员陷于“习惯性违章”，将管板与筒节点焊固定后，就将换热管与管板焊接，然后将管板与筒节之间焊接。
这个顺序，其实对换热器，尤其是对膨胀节或管接头的使用寿命影响很大。
因为，管板与筒体在施焊中，会产生一个很大的轴向收缩应力。
如果将筒体与管板先焊，产生的轴向收缩应力只不过是将两块管板之间的尺寸稍许减小，并不对换热管或管程壳体产生额外的轴向应力；但如果是管板与换热管先焊后，再焊管板与壳体，那么，管板与壳体之间的压缩应力就施加到了换热管上。
这时，由于换热管是不能自由伸缩的，那它承受的压应力就将转化为膨胀节常温下的拉伸应力。
换句话说，在常温状态下，这个膨胀节已经为错误的组装工艺顺序预支了相当一部分的膨胀量。
因此，在实际使用中，原始计算合格的膨胀节就可能产生调节能力不足的现象。
⑤经了解的设备现场运行过程中，未发现有违反操作工艺的使用能对膨胀节构成不良影响。
3、结论
根据以上情况，我们认为：由于装配工艺顺序的错误造成实际应力超标，焊接工艺规范执行不力造成焊接接头性能不符合设计要求，这是膨胀节产生裂纹的主要原因。
鉴于膨胀节已多处开裂，应力已得到部分释放以及原焊缝性能已不可能满足使用要求的实际情况，我们作出如下修复措施。
4、返修方案
在清除原膨胀节焊缝时发现沿焊缝方向树根状裂纹，决定全焊道返修，具体要求如下：
1、分二次清除原有焊缝，各对称1/2，并使应力得到彻底释放，在膨胀节内壁处，要求贯通，并力求缝隙均匀，坡口角度适当便于施焊。
气刨时要注意不得有熔融状的飞溅物射向设备内部，损坏换热管。
2、用角向磨光机将刨口打磨至金属光泽，在表面上作着色检测，不得留有微、细裂纹。
3、膨胀节周长为2900cm，分四等分。
二名焊工对称焊，分别对称焊
1/2等分，以减少焊接应力。
采用氩弧焊单面焊双面成型，焊丝为H0Cr20Ni10Ti。
直径Φ2.5，电流80—100（A），电压12--14（V）焊接速度30—65（mm/min）。
4、施焊完毕后，作表面清理和渗透检测。
4、结束语
压力容器制造过程中，违反工艺纪律，危害很大。
不执行焊接工艺，施工工序的错误更是“隐形杀手”，隐患深藏，危害不浅。
因此，工艺技术人员和施工作业人员都要养成良好的工作素养，在生产施工过程中严格执行工艺纪律。
华胜管件膨胀节在制造过程中严格执行ISO9001操作规范。