管壳式换热器的常见问题
管壳式换热器的检修方法与维护措施探析
管壳式换热器的检修方法与维护措施探析摘要：石油化工生产过程中最普遍的设施之一就是换热器，其是由外壳、管板、管束、顶板等部位构成，其功能是能够保证石油化工在生产过程中始终处于最合适的环境之中、管壳式换热器是以安装在管壳内的管束作为热量传输的导体，将液体的热量传输至冷液体的间壁式换热器之中，管壳式换热器的日常检查与维修在化工生产中不可或缺。
关键词：管壳式换热器；检修方法；维护措施引言石油化工生产过程中，常常需要进行加热或冷却；当一种流体与另一种流体进行换热但是不允许二者混合时，需要在间壁换热器中进行热交换。
间壁换热器的种类很多，包括套管换热器、蛇管换热器、管壳式换热器和板式换热器等。
其中，管壳式换热器由于传热面积大、传热效果好、适合的温度和压力区间大以及可靠性强的特点，成为实际生产中应用较为广泛的换热设备。
本文针对管壳式换热器在实际设计中出现的问题进行分析。
1管壳式换热器故障分析1.1腐蚀故障目前所使用的管壳式换热器受到使用环境因素等因素的影响，极易发生腐蚀故障，影响设备的使用性能。
常见的腐蚀部分，包括隔板和折叠面板。
如果腐蚀问题得不到及时处理，可能会影响设备的使用，甚至使其报废。
因此，需要进行防腐处理，以避免设备性能下降。
1.2降低故障的传热效率根据管壳式换热器的生产工艺特点，换热器效率降低的原因是换热器堵塞污物，换热器中介质的速度或工艺降低。
(1)根据换热器污物形成过程，可分为六大类:液体中的固体颗粒沉积在换热器表面形成颗粒污物；由于溶液溶解度的变化，晶体沉淀在热交换器表面，通过沉淀形成晶体杂质；热交换器表面吸附微生物和大型生物的生物沉积；因流体中的某些化学反应而在换热器表面形成的化学反应杂质；多组分溶液中的高溶剂成分和纯液体在换热器表面凝固形成固化的杂质；换热器表面材料被腐蚀腐蚀形成腐蚀性污物。
一般来说，管壳式换热器中的污物是两种或多种污染物相互作用和影响形成的污物混合物。
(2)在一定程度上，可根据需要在换热器中安装隔板，使整个管道可分为两个或多个塔。
管壳式换热器故障维修方法
管壳式换热器是常用的工业设备，用于进行热量传递。
如果管壳式换热器出现故障，可以采取以下维修方法：
1. 检查故障现象：首先需要对换热器进行全面的检查，确定故障现象和位置，包括是否存在漏水、渗漏、堵塞等情况。
2. 清洁换热器：如果发现换热器表面有污垢或结垢，可采用化学清洗或机械清洗的方法清洁换热器，恢复换热效率。
3. 检修密封件：检查换热器的密封件，如密封圈、密封垫等，确保其完好无损，如有损坏需及时更换，以防止漏水。
4. 检查管道连接：检查换热器的管道连接处是否存在松动或漏水情况，必要时重新紧固连接件或更换密封件。
5. 检修管束：检查换热器管束是否存在堵塞或腐蚀情况，如有需要进行清洗或更换受损的管束。
6. 测试压力：在完成维修后，进行压力测试，确保换热器的密封性和安全性，避免发生漏水或其他安全隐患。
7. 调试运行：在确认换热器维修完毕后，进行调试运行，观察换热
效果和运行情况，确保故障已经排除。
8. 预防维护：定期对管壳式换热器进行预防性维护，包括清洁、检查密封件、检查管束等，延长设备的使用寿命和保证换热效率。
需要注意的是，在维修过程中，应严格遵守相关操作规程和安全操作规范，确保维修人员和设备的安全。
如遇到复杂故障或需要专业技术支持时，可以寻求厂家或专业维修机构的帮助。
管壳式换热器设计中易出现的问题
Ｄｏ ｎ ｇ Ｐ ｅ ｎ ｇ Ｋｏ ｎ ｇ Ｑｉ ａ ｏ ｌ ｉ Ｙａ ｎ ｇ Ｙａ ｈ ｕ ｉ
（ Ｘｉ ’ａ ｎ Ｙａ ｊ ｉ ａ ｎ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ＣＯ． ， Ｌｔ ｄ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｕ ｂ ｕｌ ａ ｒ ｈｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎｇ ｅ ｒ ｓ ， ｓ ｏｍｅ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｐｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍｓ Ｔｈ ｒ ｏ ｕｇ ｈ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｑ ｕｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｆ ｕｒ ｔ ｈｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐｒ ｅ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｃ ａ ｎ ｐａ ｙ ａ ｔ ｔ ｅ ｎｔ ｉ ｏｎ ｔ ｏ ｒ ｅ ｍｉ ｎ ｄ ｅ ｖ ｅ ｒ ｙｂ ｏｄ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｗｏ ｒ ｋ
进行 设计 时 ，设 计者 虽 以本标 准作 为设 计依 据 ， 但 常 常会 因 设计 人 员 知识 匮乏 ，对 标 准法规 的 理解 不到 位 ，导致 设计 不合 理 、取值 有 误等 问题 发生 。以下 是我 平常 在换 热器 设 汁中积 累到 的 问题 ，通过 对 这些 问题 的进 一步阐述解 释 ，希望在 以后 的工作 中能 够对 大家有所 帮助 。 二 、 问 题 概 况 １ ． 管 板材 料 由板 材 代 替锻 件 ，或 者是 由锻 件代 替 板材 后 没有 重新 进行 强度校核 管 板 一般情 况 用锻 件优 于用 钢板 ，但 用锻 件 的成 本要 高很 多 ，故 在条件 不苛 刻时 ，管板用 板材 。一般规 定如下 ： １ ． １ 厚 度很大 而不能 确保质 量要 求时 ， 宜 采 用锻件 。 因厚钢板 会有 分层 、夹杂 等缺陷 及性能 指标波 动大 等问题 。 １ ． ２ 管板 以 凸肩形式 与圆筒 相对 接时 ，必须 采用锻 件 。为避免 凸 肩 处可 能 产生 的 夹渣 、分层 及 改善 凸肩处 纤 维受 力 状况 ，减 小加 工 量 ， 节省材 料 ，采用 凸肩与管 板直接 锻造 出来的整体 锻件 来制造 管板 。 １ ３厚 度大于 ６ ０ ｍｍ 的管板 宜采用 锻件 。 由于 各种 原因 ，制 造厂临 时用板 材代 替锻件 ，或 者是 由锻件 代替 板材 ， 这种 做 法是 万不 能取 的 。一定 注 意 同一 材料 ，同一厚 度 ，同一 设 汁温 度 下板材 与锻 件 的许 用应 力是 不 同的 。一般 来说 ，厚 度相 同时 ，板 材
浅析管壳式换热器设计、制造中几个常见问题
简 要的 探讨 。
一
、
一
设 计 标 准 的 选 用
些 换 热器 的设 计人 员对 设计 、制 造标 准 不熟 悉 ，对 新 老标 准 的
替换不 了解 ，使 得 在换 热器 设计 时对 标准 选用 不正 确 。例如 ：高压管 壳 式换 热器 用换 热管 应选 用 Ｇ Ｂ ６ ４ ７ ９ — ２ ０ ０ ０ 标 准 ， 而 不 选 用 ＧＢ ９ ９ ４ ８ — ２ ０ ０ ６ 标 准 。当设 备水 压 试验 压 力大 于 ２ ０ ＭＰ ａ 时 ，技术 要求 中应提 出 “ 换 热管应 能承受 设备 水压试 验压力值 的压 力” ，以免换 热管 按照 Ｇ Ｂ ６ ４ ７ ９ — ２ ０ ０ ０ 标 准 采 购时 ，因无特 殊 说 明 ，使 得 采 购 的换 热 管
代 ，换热 器 的强 度 计算 ，施工 图 的绘 制均 实现 了 电脑化 ，且产 品的生 产 制造 实现 了机 械化 ，从 而使 得设 计 、制 造人 员忽 视 了操 作 过程 中 的 些 问题 ，本文 针对 管壳 式换 热器 设 计 ，制造 中的 几个 常见 问题 进行
一
设 备用 钢级 别 的提 高 ，其 对应 力腐 蚀开 裂 的敏感 度就越 高 ，此 时若将
性 来说 ，则 需要 增 加钢 中的含 碳 量 。因此 ，这类 “ 以优 代 劣 ”需要特 别注意 设备 的设计温度 ，必要 时需重新 计算 。 综 上所 述 ，材料 代用所 带 来的 利弊 问题是 比较 复杂 的 ，在进 行 代 符 合该 标 准 （ 最 大试 验压 力位 ２ ０ ＭＰ ａ ） 而实 际却不 能满 足 设备 水压 试 用 时 ，必 须 取得 原 设计 单位 的 许可文 件 ，并 对 改动 部位 作 详 细记 载 ， 验 要 求 的 问 题 产 生 。 同 时在 设 备 法 兰 标 准 选 用 上 ，仍 选 用 同时 ，由原 设计 单位 对材 料 代用 的可行 性和 影 响进行 综合 考虑 ，之 后 Ｊ Ｂ ／ Ｔ ４ ７ ０ ０ — ２ ０ ０ ０ ，而 不 选 用最 新 的 标 准 Ｎ Ｂ ／ Ｔ ４ ７ ０ ２ ０ — ２ ０ １ ２ ， 按 照 方 可 决定 其 代用 是 否可 行 ，并对 可 实施 材料 代 用 的设 备 的焊 接工 艺 、 检 测方 法 等作相 应 的调 整 ，尽 可能 的消 除和 减 少 由材 料代 用所 产生 的 Ｊ Ｂ ／ Ｔ ４ ７ ０ ０ — ２ ０ ０ ０ ，材 料 Ｑ ２ ３ ５ Ａ和 １ ５ Ｍｎ Ｖ Ｒ仍 可 以用于 制作 设备 法兰 ， 而在 新标 准 Ｎ Ｂ ／ Ｔ ４ ７ ０ ２ ０ — ２ ０ １ ２中已经取 消 了这 两种 材 料用 于制 作设 备 不 利影 响。 法 兰。正 是因 为设 计人 员 的这种 对新 老标 准 替换 的不 了解 ，造 成制造 三 、管板 与换 热管 的连接形式 换 热管 构成 换热器 的传热 面 ，换热 管的规 格和 形状 对 传热 有很 大 厂家不 必要 的损失 。 的影 响 。根 据操 作 温度 、压 力 、介 质 等因素 ，选 用不 同规 格和 形状 的 二 、 材 料 的 代 用 尽管 《 固 定式 压力 容器 安全 技术 监督 规程》 和 《 压力容 器》 对材 料代 用做 出了 相关 规定 ，但 是在 换热 器 的设 计 、制 造 中常 常会 因为材 料采 购 困难等 因素 而 出现材 料代 用 的现 象 ，而 在实 际操 作 中 由材料代 用所 引发 的一些 问题却容 易被人 们忽视 。
管壳式换热器出现的问题及解决措施
－
ｌ ｊ ｌ 王 ＿ 强’ ｌ 贾文 静 ≯ ≯ ≥ （ 南车玉 柴； 四 川 发动 机股份 有 限公 司 。 ， 四 川 资阳 ６ ４ １ ３ ０
摘要 ：阐述了各种管壳 式换 热器所共 有的热补偿 、振动及蚀损 问题 ，并介 绍 了防止 、减小或补救等解决措施 。 关键词 ：管壳式 ；换热器 ；问题 ；解 决措 施
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｋ ４ ０ ３ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ０—６ ４ ９ ４（ ２ ０ １ ４） 叭 一 ０ ０ １ ４—０ ５
Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ａ ｎｄ Ｔｕ ｂ ｅ Ｈｅ ａ ｔ Ｅｘ ｃ ｈａ ｎｇ ｅ ｒ ’ Ｓ Ｐｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｎ ｄ Ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ａ ｎ ｄ ｔ ｕ ｂ ｅ ； Ｈｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ ；Ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ；Ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ
０ 前 言
许 多 年 来 ，我 公 司 的 发 动 机 在 机 车 、船 舶 、
ＷＡ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｊ Ｉ Ａ Ｗｅ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ
（ Ｙ Ｃ Ｓ Ｒ Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｚ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ６ ４ １ ３ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｅ ｘ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｔ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｓ ｈ ａ ｋ ｅ ａ ｎ ｔ ｉ ｃ ａ ｕ ｔ ｅ ｒ ｙ ｏ ｆ ａ ｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｙ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ａ ｎ ｄ ｔ ｕ ｂ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ ， ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ， ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｍｅ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ．
浅述管壳式换热器设计中的常见问题
设计压
力／ ａ ＭＰ
０ ． ．～ ． 腐 蚀 裕 度 ． ０１ ７ ０１ ５ ０
工 作 温 进 Ｅ ７ ． 口 ３ 设 备 内直 径 １ ０ ｌ １ ２进 ４ ５０ 度／ ℃ ／ ｍｍ 出Ｅ ４ 出 口４ ｌ２ ２ 程数 １
设 计 温 度／ ℃ 介 质
番 Ｑ５Ｑ ０ ３ ４ ２ ４ Ｒ
２ ２
１０ ５０ ４
／ ｍｍ
１ 管、 壳程试 验压 力的选取
１１ 当壳 程试 验压 力大 于管 程 时 ，可 遵循 Ｇ １ １ ． Ｂ ５～ １９ （ ９ 管壳式 换 热器》 ９ （ 中规定 的试 验顺序 先后试 压 。 １ 当壳 程 试验压 力 小 于管程 时 ， 以通过 提高 壳 ． ２ 可 程试 验 压 力 至 大 于 等 于 管 程试 验 压 力 的方 式 来 检
置 中换热 器 的 ９ ％左 右 。 ０
Hale Waihona Puke 本 文 以某 项 目中 一 台 固定 管 板 式 换 热 器 的设
计为例 ， 分析讨论在管壳式换热器设计 中可能会遇 到 的一些 常见 问题 。 换 热器设计 条 件见表 １ 。
表 １
豳 １
圈 ２
在 本 台换 热器 的设 计 中 ， 了一 些 常规 问题 应 除
收 稿 日期 ．０ ２ ０ — ２ ２ １— １ ０
天
津
化
工
２１ ０ ２年 ７月
应 按 Ｇ １０ １９ ＜ 制 压 力 容 器 》 ３８２条要 求 Ｂ５—９８钢 ＜ 中 ． ． 进 行 应 力 校 核 ， 满 足 规定 条 件 ， 应 校 核 壳程 侧 并 还 接 管及 管法 兰是否 满足 提高后 的试 验压力 指标 。安 装 在 设备 上 的 管法 兰 ， 水 压试 验 压力 一般 应 不 大 其 于该 管 法 兰 在 ２ 时最 高 无 冲击 工 作 压 力 的 １ ０ ． ５ 倍 。 同时还 应 对壳 程侧 膨胀 节 、 板等 进行 耐 压 能 管
管壳式热交换器设计常见问题全面浅析
一、不同结构型式换热器特点
●U形管式换热器
U形管式换热器的型式见下图：
它是在换热器中是唯一适用于高温、高压和高温差的换热器,特点如下： a）以U形换热管尾端的自由浮动解决温差应力，可用于高温差； b）只有一块管板，加之法兰的数量也少，故结构简单而且泄漏点少； c）可以进行抽芯清洗（管程走清洁流体），便于清洗换热管外壁； d）由于弯管Rmim的限制，分程间距宽，故比固定管板换热器排管略少。 e）管程流速太高时，将会对U形弯管段产生严重的冲蚀，影响寿命。 f）换热管泄漏时，除外圈U形管外，不能更换，只能堵管。
参照GB/T151-2014附录B中B3.4 结构参数（P115）
二、管壳式换热器设计参数确定
注意：
固定管板式换热器的计算，在SW6程序中需要输入沿筒体长度 平均温差和换热管沿长度平均温差，这两项为金属壁温。
设计院做工艺计算时会有很详细的计算过程，这两个数据并不难 得到，但对于一般的制造厂，并不具备工艺计算的能力，所以，我 们常采用GB/T151附录B中给出的金属壁温计算方法。
但采用该方法时，需要管壳程两侧流体相关的物性参数，如对流 传热系数，污垢系数等数据，但往往因用户提供的数据有限，用公 式计算会遇到很大的麻烦。
管壳式热交换器 设计常见问题全面浅析
主要内容
管壳式热交换器是工业中应用最为广泛的一种换热器 ，而设计是其质量保证的首要环节，故提高换热器的设 计质量，对于行业发展来说至关重要。
针对管壳式热交换器设计过程中，以下五个方面的常 见问题及注意事项，在此与在座各位同仁进行交流和探 讨。
一、不同结构型式换热器特点
GB/T151-2014给出了管壳式热交换器数据表（表B.1）P116。 设计条件应由委托方以正式书面形式提出，并应有条件提出方的签署。
浅谈管壳式换热器的泄露与预防措施
浅谈管壳式换热器的泄露与预防措施摘要：管壳式换热器是换热设备中最常见的一种，它具有可用材料广泛，适用范围广，产出能力强，能承受高温高压等特点。
本文对管壳式换热器发生的的常见故障的原因进行分析，同时给出常见故障的纠正方法。
总结管壳式换热器常见的泄露原因及预防措施，总结换热器的日常维护程序，研究成果可为管壳式换热器日常防漏和维护提供理论依据。
关键词：管壳式换热器；泄露原因；预防措施1.管壳式换热器的结构阐述管壳式换热器的类型分为固定管板型、浮头型和U形管型几种。
其中最为常见的是固定管板型。
管壳式换热器主要由一个管箱、筒体、管板、隔板、钢管、定距管以及其他配件组成。
1.1管板结构分析管板是有密集的管孔板或锻件，由管束组成的弹性基础支撑，板的两边承受的载荷均匀分布，管子的末端通过胀接、焊接或两者结合形式固定在管板上的，当管板在承受外界介质压力时会造成弯曲变形，导致管束中的每根管也会发生轴向变形，也使管板被每根管子的弹性反转。
管板、管束是刚性连接，管束因发热而引起的变形力矩会作用到管板。
1.2折流板结构分析折流板，也称挡板，它的主要作用是增加管间的流量，改善传热效果。
折流板最常用是弓形的形状，其他形状的也可以用。
挡板布置要求：靠近管板的第一块挡板应尽可能靠近壳体侧喷嘴，挡板的间隙应接近管对管或者管对通道的中心线。
如果没有特殊要求，在换热管的有效长度上以相等的距离布置就可以了。
挡板与支撑板通常由拉杆、定距离管、管道板等零部件固定。
主要采用焊接或螺纹与焊接相结合的方法来进行固定。
2.管壳式换热器泄露的常见原因2.1设计原因热交换器密封的结构、密封表面的形状、密封垫的类型和尺寸、螺纹尺寸和材料的选择，这些因素都会引起管壳式换热器的泄露。
下面通过分析一台已经发生过泄漏的换热器，来寻找是由哪些原因引起的泄漏，然后在此基础上，给出如何使与之相类似的换热器设备保证其密封性的方法。
液压系统水箱中的液体被乳化，或者一个将油与稳定水分开的警报器发出警报，这表明液压系统中的热交换器正在泄露，可能会影响生产效果或使系统停止运转。
浅析管壳式换热器故障分析及维修处理
浅析管壳式换热器故障分析及维修处理发布时间：2022-09-09T02:41:48.039Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷第9期作者：彭国平[导读] 开封龙宇化工有限公司彭国平开封龙宇化工有限公司摘要：伴随着机械化设备发展水平不断优化，在化工领域内已经开始普及管壳式换热器，能在提升换热效率的基础上，减少故障问题的同时，实现设备维护工作的全面优化。
本文简要分析了管壳式换热器故障问题，并集中阐释了具体的维修处理方式，仅供参考。
关键词：管壳式换热器；故障分析；维修处理前言：管壳式换热器在化工领域是一种重要的换热设备，在工厂中应用非常广泛。
但是因为管壳式换热器的选材不同，加工制造不合理，以及使用不当等因素，对其运行造成了严重影响，从而引发故障。
所以工作人员要加强对管壳式换热器故障原因进行分析，从而对其进行有效维护，保证企业正常的生产。
1、管壳式换热器的形式与结构1.1固定管板式换热器它的两端管板，采取焊接方式和壳体相连来固定。
这类换热器的构造简单；且一样的壳体直径内部排管特多，很紧凑；在具备折流板的壳侧流动里，旁路很小，管程能分成任意一个偶数程数。
由于两个管板被换热管相互支撑，与其他管壳式换热器相比，不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。
1.2浮头式换热器浮头式换热器针对固定管板式换热器的缺陷在结构上做了改进，两端管板只有一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由移动，该端称为浮头。
这类换热器壳体和管束对膨胀是自由的，故当两种介质温差较大时，管束与壳体之间不产生温差应力。
浮头端设计成可拆卸的结构，使管束可以容易地穿入或抽出（也有设计成不可拆的），这样为检修、清洗提供了方便。
1.3U型管式换热器U型管式换热器仅有一块管板。
它是将管子弯成U型，管子两端固定在同一块管板上。
由于壳体和管子分开，管束可以自由伸缩，不会因管壁、壳壁之间的温度差而产生热应力，热补偿性能好。
管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能好，承压能力强。
管壳式换热器失效问题的探讨
管壳式换热器失效问题的探讨摘要：本文阐述了管壳式换热器常见的失效形式，分析了其失效原因，并提出了预防措施。
关键词：管壳式换热器；失效；预防措施中图分类号：tu2 文献标识码：a 文章编号：1674－6708(2010)29－0098－020、引言管壳式换热器由于其结构简单，适用性强，所以是石油化工领域应用最广泛的换热设备。
但是由于选材、加工制造、使用等众多因素的影响，换热器的失效屡见不鲜。
企业也因此遭受了不可估计的经济损失。
所以对于工况苛刻的换热器，我们设计时应多加注意。
1、管壳式换热器失效分析及预防措施管壳式换热器的主要零部件包括：筒体、封头、管束、管板、折流板、支座、接管、法兰等。
在不同的工况和介质环境下，可能会发生多种形式的失效。
1.1 管束与管板的连接失效由于换热管与管板的连接位置属于几何形状突变部位，再加上温差应力的存在、焊缝缺陷的存在、换热管与管板材料选择的差异性等因素，使得此处会存在较大的残余应力。
在壳程介质的诱导振动和腐蚀性的双重作用下，换热管与管板连接处便出现应力腐蚀开裂、缝隙腐蚀和振动疲劳破坏。
以下措施对提高连接处的使用寿命有一定的意义。
1)连接方式采用先焊后胀的顺序，并且采用机械液压胀接，焊后要做相应的热处理。
换热管伸出管板的尺寸可以适当加长(立式换热器上管板不允许存液时，可适当选取几根换热管，管端与管板平齐焊接，用于放净液体)。
2)换热管的材质与管板的材质尽量匹配，这样可以消除不同材料接触所形成的电势差，有利于控制管程和壳程的双侧腐蚀问题。
同时换热管材质的硬度要低于管板材质的硬度，使管板与换热管的胀接得到最佳组合。
另外，焊条型号选择也要合适。
1.2 换热管与折流板接触面处振动引起的失效考虑到使用过程中换热管的热膨胀以及方便加工制造，通常在折流板与换热管的配合处留有一定的间隙。
在壳程流体的腐蚀或磨蚀下，此间隙逐渐加大，且折流板变薄，导致折流板切割换热管，从而引起管束振动和换热管的泄漏失效。
管壳式换热器标准的一些常见问题
管壳式换热器标准的一些常见问题换热器-1 GB151-1999管壳式换热器的适用范围是什么？答：1．适用于固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式换热器。
2．适用的参数为：公称直径DN ≤2600mm；公称压力PN ≤35MPa；且公称直径（mm）和公称压力（MPa）的乘积不大于1.75×104。
换热器-2 对于管、壳程设计压力均为内压的管壳式换热器，其受压元件在什么情况下可按压差设计？还应考虑什么问题？答：对于同时受管、壳程内压作用的元件，仅在能保证管、壳程同时升、降压时，才可以按压差设计。
压差的取值还应考虑在压力试验过程中可能出现的最大压差值，同时设计者应提出压力试验的步进程序。
换热器-3 试述管壳式换热器中管、壳程设计温度与管壁、壳壁温度的差异及作用。
答：管、壳程设计温度分别为管程管箱和壳程壳体的设计温度，是对应于管、壳程设计压力分别设定的管、壳程受压元件金属温度（沿元件金属横截面的温度平均值）的最高值或最低值。
用于确定元件材料的许用应力。
管壁、壳壁温度分别为沿长度平均的换热管、壳程圆筒金属温度，分别是传热过程中形成的换热管、壳程圆筒金属温度沿长度方向的平均值。
用于计算壳程圆筒与换热管的热膨胀差在管板、换热管和壳程圆筒中引起的应力。
这两组温度不仅定义、性质和作用不同，而且数值上也会有较大差异，因此，在计算时一定要注意，不可混用。
换热器-4 管壳式换热器中同时受管、壳程温度作用的元件的设计温度如何确定？答：管壳式换热器中同时受管、壳程温度作用的元件的设计温度可按金属温度确定，也可取较高侧的设计温度。
换热器-5 管壳式换热器主要元件腐蚀裕量的考虑原则是什么？答：管壳式换热器主要元件腐蚀裕量的考虑原则：a）管板、浮头法兰、球冠形封头和钩圈两面均应考虑腐蚀裕量；b）平盖、凸形封头、管箱和圆筒的内表面应考虑腐蚀裕量；c）管板和平盖上开槽时，可把高出隔板槽底面的金属作为腐蚀裕量，但当腐蚀裕量大于槽深时，还应加上两者的差值；d）压力容器法兰和管法兰的内直径面上应考虑腐蚀裕量；e）换热管不考虑腐蚀裕量；f）拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件，一般不考虑腐蚀裕量。
换热器设计中的常见问题
换热器设计中的常见问题关键词：换热器设计SW6计算程序摘要：本文简略阐述了管壳式换热器设计中易出现的一些问题，提醒设计者在设备设计中重视。
前言：石油和化工设备中的管壳式换热器的设计是以GB151-1999《管壳式换热器》为基础进行设计的，但有些设计者因未能完全理解标准的内涵，对一些条款的忽视和不理解而造成设备设计的错误，从而影响了设备的安全可靠性。
本文简略阐述了其中的一些问题，提醒设计者在设备设计中重视。
1. GB151适用范围GB151适用参数为公称直径DN≤2600mm，公称压力PN≤35MPa，且公称直径和公称压力的乘积不大于1.75x104mm·MPa。
标准限定最大设计参数范围是为了避免过于笨重、结构上的不合理设计。
对于超出上述参数范围的换热器，特别是工程中可能遇到的中、低压大直径换热器，作为设备整体在结构尺寸合理设计的前提下完全可以应用标准给出的设计原则。
除GB151中所列的五种常用的换热器型式外，如折流杆换热器、绕管式换热器、螺旋折流板、波纹管换热器，在合理的传热计算基础上，也应参照GB151-99进行设计。
对于一些特殊结构、布管和载荷条件特殊、或是操作条件特殊的换热器设计应予以特殊考虑，特殊情况如下：a. 圆环形管板b. 边不布管区较宽（k>1.0）的固定式管板c. 分布管或非轴对称布管的管板d. 有非同一换热管径的管板e. 厚度方向温差较大的管板f. 管壳程直径差别较大的换热器g.壳体、管箱不是标准中a型连接的浮头式或填料函式换热器h. 较大的换热器。
i. 载荷有显著影响的立式换热器j. 与法兰搭焊连接的固定管板对上述情况采用详细应力分析设计方法，如JB4732附录I给出的计算方法或是可比的已投入使用的结构进行对比经验设计。
2．管壳程压差较大时，壳程压力试验的选取当管程设计压力大于壳程设计压力时，壳程的试验压力仍按常规选取是错误的。
为检查管子与管板连接的严密性，壳程的试验压力可按下面的几种方法处理，并应体现在施工图纸中：a)提高壳程的试验压力等于管程试验压力。
管壳式换热器常见问题如何维护检修
管壳式换热器常见问题如何维护检修【摘要】：随着人们物质生活水平的不断提高，化工设备是化工企业生产的重要技术物质基础和必要条件，而换热器作为水主要设备在整个加工过程中占有重要地位。
换热器的维护与检修是企业生产中一项重要工作，对企业的生产经营和安全生产起着决定性的作用，正常运行的设备一定由日常的维护与检修来保障。
本文主要探讨了换热器的常见问题，并深入研究了其解决办法。
【关键词】：换热器；维护；检修随着科技的不停发展，化工设备水平的大幅攀升，企业技改投入的逐步加大，对设备的技术含量要求也越来越高。
企业设备的完好率直接影响该企业产品的本钱，一个健康的、发展十分好的企业一定做好设备的维护与检修工作，这样才能确保正常的生产秩序，才能为企业创造最佳的经济效果与利益。
石油化工工业中不同介质之间存在有大量热交换,其中很大部分的热交换是通过换热器来完成的。
换热器是化工、炼油工业及其他许多工业部门应用最广泛的设备,在化工企业的建设中换热设备占总投资很大比重。
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,应用更加广泛。
下面主要讨论一下换热器的常见问题及解决方法。
管壳式换热器(包括因定管板式、浮头式、U形管式和填料函式)主要由外壳、管板、管束、顶盖(封头)等部件构成。
固定管板式换热器的两端管板，与壳体焊接相连，为减小温差引起的热应力，有时在壳体上设有膨胀节。
浮头式换热器的一端管板固定在壳体与管箱之间，另一端管板可以在壳体内自由移动。
U形管式换热器的换热管弯成U形，两端固定在同一管板上，管束可以自由伸缩。
填函式换热器的一端管板固定，另一端填函密封可以自由伸缩。
管壳式换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程；一种在管外流动,其行程称为壳程。
管束的壁面即为传热面。
为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。
折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。
管壳式换热器的损坏形式和检修方法
管壳式换热器的损坏形式和检修方法（一）循环水系统换热器的检修化工装置中用于循环水系统的管壳换热器，大部分是壳程走冷却水的低压换热器，其使用周期和循环水的水质稳定息息相关，由于循环水系统较大，从凉水塔经泵分流到化工装置中各化工单元。
冷却水系统在运行过程中，其换热器的金属表面上常常会发生沉积物(污垢)的集积。
沉积物不但导热系数低，还会使换热器中冷却水通道的截面积和冷却水的通量变小，且沉积物覆盖于金属表面，为垢下腐蚀创造了必要的条件。
所以冷却水系统长时间运行后经常出现循环水系统换热器出现堵塞、泄漏等情况，造成水冷器换热效果下降，导致出口温度升高，影响装置的安全生产运行，增加了无谓的成本消耗，不利于节能降耗。
鉴于此，搞好循环水的水质和运行条件，才能保证换热器设备的完好。
因此，在工厂每次停车大修后的开车，对循环水系统进行冲洗和预膜，冲洗的目的是把污垢和杂质从管路清洗干净；预膜的目的是用缓蚀剂在洁净的金属管道和光滑的换热器内表面上预先生成一层薄而致密的保护膜，使换热器在运行中不被循环水腐蚀，一般应在循环水清洗后立即进行系统的预膜处理。
如果在循环水中选择了适合的水质稳定配方，换热器一般是良好的。
平时的日常维护和监测应观察和调整好以下循环水系统水的工艺指标。
现就循环水冷却器换热效率下降的原因进行分析，并对预防和解决方法进行探讨。
1.温度温度是换热器运行中的主要控制指标，从换热器进出口流体温度变化的情况可分析换热器的换热效果，判断换热器传热效率的高低，主要在传热系数上，传热系数低其效率也低，由进出口的温差可决定对换热器进行检查和清洗。
2.压力换热器列管若结垢较严重，则阻力增大，压差增大，所以日常对换热器的进出口压差进行测定和检验，特别对高压流体的换热器更要特别重视，如果列管泄漏，高压流体一定向低压侧泄漏，造成低压侧压力上升较快，甚至超压。
所以必须解体检修或堵管。
3.振动换热器内的流体流速一般较高，由于流体的脉冲和流动都会造成换热管的振动，或者整个设备振动，但最危险的是在工艺开车过程中，提压或加负荷较快，很容易引起换热管振动，特别是在隔板处，管子振动的频率较高，容易把管剪切断，造成断管泄漏，遇到这种情况必须停机解体检查检修换热器。
压力容器设计钢制管壳式换热器知识问答题
压力容器设计钢制管壳式换热器知识问答题4—1范区 GB151适用的换热器型式及参数范围是什么?答：GDl51—89：1。
适用于固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式2．本标准适用的换热器参数为：公称直径DN≤2000mm公称压力PN≤35MPa公称直径(mm)和公称压力(MPa)的乘积不大于104。
GBl51—1999适用范围变化为：公称直径DN≤2600mm。
公称直径(mm)和公称压力(MPa)的乘积不大于1.75X104。
4-2 GB151-89管壳式换热器分为几级?各采用什么换热管?各适用于什么场合?GBl51-1999作何修改?答：GBl5l-89换热器分I级、II级。
I级换热器采用较高级精度冷拔管，适用于无相变传热和易产生振动的场合。
Ⅱ级换热器采用普通级精度冷拔管，适用冷凝、重沸传热和无振动的一般场合。
GB151—1999中对换热器分级改成换热器管束分级；即Ⅰ、Ⅱ级管束，具体要求相同。
标准中取消了关于适用场合的建议。
4-3 管壳式换热器主要组合部件名称及分类代号是什么?答：前端管箱：Ａ—平盖管箱Ｂ－封头管箱Ｃ－用于可拆管束与管板制成一体的管箱Ｎ－与管板制成一体的固定管板管箱Ｄ－特殊高压管箱壳体型式：Ｅ－单程壳体F－具有纵向隔板的双程壳体Ｇ－分流Ｈ－双分流Ｉ－U形管式换热器Ｊ－无隔板分流(或冷凝器壳体)Ｋ－釜式重沸器后端结构：Ｌ－与A相似的固定管板结构Ｍ－与B相似的固定管板结构Ｎ－与C相似的固定管板结构Ｐ－填料函式浮头Ｓ－钩圈式浮头Ｔ－可抽式浮头Ｕ－U形管束Ｗ－带套环填料函式浮头4-4 设计Ｕ形管式或浮头式换热器的管板时，怎样确定管板的设计压力?管板设计压力的确定：若能保证在任何情况下都同时作用或Ｐs与Pt之一为负压时，则Pd=│Ps-Pt│否则取下列两式中的较大值Pd=max(│Ps│,│Pt│)。
４-5 GB151-89规定：用复合钢板制造管壳式换热器管板时，对复层材料有什么要求？GB151-1999有何修改？答：GBl51-89规定：用轧制复合板或爆炸复合板作管板时，应对复层与基层的结合情况逐张进行超声波检验，布管区内不开孔的部分不得有分层。
管壳式换热器标准的一些常见问题
管壳式换热器标准的一些常见问题换热器-1 GB151-1999管壳式换热器的适用范围是什么？答：1．适用于固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式换热器。
2．适用的参数为：公称直径DN ≤2600mm；公称压力PN ≤35MPa；且公称直径（mm）和公称压力（MPa）的乘积不大于1.75×104。
换热器-2 对于管、壳程设计压力均为内压的管壳式换热器，其受压元件在什么情况下可按压差设计？还应考虑什么问题？答：对于同时受管、壳程内压作用的元件，仅在能保证管、壳程同时升、降压时，才可以按压差设计。
压差的取值还应考虑在压力试验过程中可能出现的最大压差值，同时设计者应提出压力试验的步进程序。
换热器-3 试述管壳式换热器中管、壳程设计温度与管壁、壳壁温度的差异及作用。
答：管、壳程设计温度分别为管程管箱和壳程壳体的设计温度，是对应于管、壳程设计压力分别设定的管、壳程受压元件金属温度（沿元件金属横截面的温度平均值）的最高值或最低值。
用于确定元件材料的许用应力。
管壁、壳壁温度分别为沿长度平均的换热管、壳程圆筒金属温度，分别是传热过程中形成的换热管、壳程圆筒金属温度沿长度方向的平均值。
用于计算壳程圆筒与换热管的热膨胀差在管板、换热管和壳程圆筒中引起的应力。
这两组温度不仅定义、性质和作用不同，而且数值上也会有较大差异，因此，在计算时一定要注意，不可混用。
换热器-4 管壳式换热器中同时受管、壳程温度作用的元件的设计温度如何确定？答：管壳式换热器中同时受管、壳程温度作用的元件的设计温度可按金属温度确定，也可取较高侧的设计温度。
换热器-5 管壳式换热器主要元件腐蚀裕量的考虑原则是什么？答：管壳式换热器主要元件腐蚀裕量的考虑原则：a）管板、浮头法兰、球冠形封头和钩圈两面均应考虑腐蚀裕量；b）平盖、凸形封头、管箱和圆筒的内表面应考虑腐蚀裕量；c）管板和平盖上开槽时，可把高出隔板槽底面的金属作为腐蚀裕量，但当腐蚀裕量大于槽深时，还应加上两者的差值；d）压力容器法兰和管法兰的内直径面上应考虑腐蚀裕量；e）换热管不考虑腐蚀裕量；f）拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件，一般不考虑腐蚀裕量。
探讨管壳式换热器换热失效的原因及应对措施
探讨管壳式换热器换热失效的原因及应对措施管壳式换热器被工业生产广泛应用，它可以单独使用，也可以通过与各类压缩机配合使用来发挥作用。
为满足工艺工况的需要并实现连续稳定的生产，保持良好的管壳式换热器换热效果是相当有必要的。
本文对管壳式换热器换热效果失效的原因进行分析，并根据失效原因提出相应的解决措施。
一、管壳式换热器结构管壳式换热器主要包括管束、管板、外壳、封头以及折流板等部件，通过胀接、焊接、以及胀焊接等方式可以将管束与管板牢牢固定在一起，而与管板连接的是外壳。
封头上装有流体的出、入口，需要进行热质交换时，一种流体可通过管程流进换热器的管内流动，而另外一种流体则通过壳接管流进壳体与管束间隙内流动。
管束的换热面积为管束的表面积，流进换热器的两种流体温差可通过管壁实现换热。
二、换热器失效的原因管壳式换热器结构较为复杂，且使用条件多样，造成多种形式的换热器失效，本文主要从以下两个方面介绍换热器失效的原因：1.换热管与管板连接失效换热管与管板之间的连接可以根据使用条件的不同分为胀接、焊接以及胀焊接，不同的连接方法可能导致不同形式的失效：（1）胀接。
机械胀接可能会导致换热管过胀或欠胀，致使换热管内壁加工硬化，且与管板连接处的应力分布与其整个连接不一致。
若是遇到应力作用或温差变化的情况，细微的加工缺陷都可能使换热管与管板之间的连接失去效用。
并且，要不及时发现机械胀接引起的连接失效，可能导致整个连接都失去效用。
（2）焊接。
焊接接头附近出现组织塑性变形会形成极大的残余应力以及应力集中，可致使管板与换热器连接失效。
（3）胀焊接。
胀焊接集中了胀接与焊接的优势，但其操作要求较高，操作条件也较为严苛，稍有不当就可能导致连接失效。
2.管束失效结垢为管束失效埋下隐患，基础油流动引起管束振动加速了管束的失效，而管束腐蚀及应力腐蚀直接导致管束失去效用。
进入管束内壁的烘烤废气中灰粉以及未燃尽颗粒沉积结垢，污垢热阻使得换热器传热能力下降，致使原料基础油的出口温度不能满足预订需要，为管束失效埋下隐患。
管壳式换热器的维护与检修
介质温度 ℃
≤200
法兰密 封面形式
平面
P≤1.6
≤600
平面 凹凸面
烃类化
合物 （烷
烃、芳 P≤4.0 香烃、 环烷烃、 烯烃） 氢气和 有机溶 剂（甲 醇、乙 4.0＜P≤6.4 醇、苯、 酚、糠 醛、氨）
≤200 201～450
451～600 ≤200
201～450
451～600
平面 凹凸面 榫槽面
对于U形管式换热器的管箱与壳体可以用测厚、 探伤和肉眼检查各易产生腐蚀和泄漏的部位，对于 列管式换热器可以通过测厚、拆卸前的气密实验确 定壳体的泄漏部位，还可通过对各应力集中部位增 加测厚个数来补充检查。
管壳式换热器的维护与检修
Ⅱ、清理
由于换热器操作中所处理的流体，有的 是悬浮液，有的夹带有固体颗粒，有的粘结 物含量高，有的含有泥沙、藻类等杂质。随 着换热器运行时间的延长，往往会因流体介 质的腐蚀、冲刷，在换热器各传热表面都有 结垢或积污，甚至堵塞，因而使换热器各传 热面的传热系数或传热面积减小，从而降低 了换热器的传热能力。维修时不仅要消除设 备存在的缺陷，还要使其达到设计生产能力， 故必须对换热器进行彻底的清理，清理方法 主要有以下三种。
管壳式换热器的维护与检修
• 化学除垢在实际清洗中最基本方法有三种：浸泡 法、喷淋法、强制循环法。但在实际应用中常是 两种方法混合使用，如浸泡法与强制循环法常相 结合，一般是先浸泡再强制循环。
• 由于换热器内各部分结垢情况往往是不均匀的， 在化学清洗前应查清各部分的结垢情况，以确定 配制酸碱溶液的浓度。此外，在准备清洗液时， 必须考虑加入相应的缓蚀剂，缓蚀剂的作用是不 妨碍一般垢层的溶解，但能防止金属被腐蚀。一 般在硝酸洗垢时，用Lan-5缓蚀剂。用盐酸洗垢 时，常用02--缓蚀剂。而用铬酸洗垢可不加缓蚀 剂。酸洗时酸浓度及缓蚀剂用量见表4-1及表4-2。
管壳式换热器的常见故障有管子振动
振动影响
设备损坏
长期振动会导致管子、连 接件和支撑结构疲劳损坏， 影响设备使用寿命。
能耗增加
振动可能导致流体流动阻 力增加，使设备能耗增加。
测量误差
振动可能导致测量仪表的 误差增大，影响工艺控制 精度。
振动解决方案
优化流体流动
通过调整流体入口速度和稳定性，减 少流体对管子的冲击力，
管壳式换热器在制造过程中可能 存在焊接、连接处密封不严等缺 陷，导致设备在使用过程中发生
泄露。
腐蚀与磨损
换热器在运行过程中，管子或壳体 可能受到腐蚀或磨损，导致管子与 壳体之间的密封失效，引发泄露。
操作不当
操作人员在使用过程中未按照规定 操作，如压力、温度控制不当，导 致设备超压或过热，从而引发泄露。
安全风险增加
操作压力、温度等参数控制不 当，可能引发安全事故。
效率下降解决方案
定期清洗
定期对换热器进行清洗，去除 内壁结垢和堵塞物。
调整操作参数
根据实际工况，调整操作压力 、温度等参数，使其处于最佳 工作状态。
更换老化部件
对于老化严重的部件，及时进 行更换。
优化设计
根据实际需求，优化换热器设 计，提高换热效率。
设备老化
操作压力、温度等参数 控制不当，导致换热效
率下降。
长期使用后，设备老化， 热传导性能下降。
效率下降影响
01
02
03
04
能耗增加
为了达到同样的换热效果，需 要增加能源消耗。
生产效率降低
换热效率下降，导致生产流程 受阻，影响整体生产效率。
设备寿命缩短
长期低效运行，会加速设备老 化，缩短设备使用寿命。
管壳式换热器设计中易出现的问题
管壳式换热器设计中易出现的问题摘要：本文主要总结了设计管壳式换热器时，出现的一些常见问题，通过对这些问题的进一步阐述解释，提醒大家在以后的工作中能引起注意。
关键词：管壳式换热器常见问题解释一、引言管壳式换热器在炼油、石油化工、医药、化工以及其它工业中使用广泛，它具有结构坚固、可靠性程度高、使用范围广等优点，所以在各个工程中仍得到普遍使用。
在按GB151-1999《管壳式换热器》进行设计时，设计者虽以本标准作为设计依据，但常常会因设计人员知识匮乏，对标准法规的理解不到位，导致设计不合理、取值有误等问题发生。
以下是我平常在换热器设计中积累到的问题，通过对这些问题的进一步阐述解释，希望在以后的工作中能够对大家有所帮助。
二、问题概况1.管板材料由板材代替锻件，或者是由锻件代替板材后没有重新进行强度校核管板一般情况用锻件优于用钢板，但用锻件的成本要高很多，故在条件不苛刻时，管板用板材。
一般规定如下：1.1厚度很大而不能确保质量要求时，宜采用锻件。
因厚钢板会有分层、夹杂等缺陷及性能指标波动大等问题。
1.2管板以凸肩形式与圆筒相对接时，必须采用锻件。
为避免凸肩处可能产生的夹渣、分层及改善凸肩处纤维受力状况，减小加工量，节省材料，采用凸肩与管板直接锻造出来的整体锻件来制造管板。
1.3厚度大于60mm的管板宜采用锻件。
由于各种原因，制造厂临时用板材代替锻件，或者是由锻件代替板材，这种做法是万不能取的。
一定注意同一材料，同一厚度，同一设计温度下板材与锻件的许用应力是不同的。
一般来说，厚度相同时，板材的许用应力略高于锻件，所以如果原设计的图纸管板为板材，在改为锻件时，设计人员一定要重新校核管板的厚度。
2.管板堆焊时技术要求不全面管板堆焊时，设计者对堆焊的管板没有做详细的技术要求。
下面以低合金碳钢管板上堆焊不锈钢为例：2.1堆焊前，应按NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》进行耐蚀层堆焊的焊接工艺评定。
2.2整个堆焊层的表面应平整，平面度公差为1mm.不进行加工的堆焊表面应平滑。
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管壳式换热器标准的一些常见问题换热器-1 GB151-1999管壳式换热器的适用范围是什么？答：1．适用于固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式换热器。
2．适用的参数为：公称直径DN ≤2600mm；公称压力PN ≤35MPa；且公称直径（mm）和公称压力（MPa）的乘积不大于1.75×104。
换热器-2 对于管、壳程设计压力均为内压的管壳式换热器，其受压元件在什么情况下可按压差设计？还应考虑什么问题？答：对于同时受管、壳程内压作用的元件，仅在能保证管、壳程同时升、降压时，才可以按压差设计。
压差的取值还应考虑在压力试验过程中可能出现的最大压差值，同时设计者应提出压力试验的步进程序。
换热器-3 试述管壳式换热器中管、壳程设计温度与管壁、壳壁温度的差异及作用。
答：管、壳程设计温度分别为管程管箱和壳程壳体的设计温度，是对应于管、壳程设计压力分别设定的管、壳程受压元件金属温度（沿元件金属横截面的温度平均值）的最高值或最低值。
用于确定元件材料的许用应力。
管壁、壳壁温度分别为沿长度平均的换热管、壳程圆筒金属温度，分别是传热过程中形成的换热管、壳程圆筒金属温度沿长度方向的平均值。
用于计算壳程圆筒与换热管的热膨胀差在管板、换热管和壳程圆筒中引起的应力。
这两组温度不仅定义、性质和作用不同，而且数值上也会有较大差异，因此，在计算时一定要注意，不可混用。
换热器-4 管壳式换热器中同时受管、壳程温度作用的元件的设计温度如何确定？答：管壳式换热器中同时受管、壳程温度作用的元件的设计温度可按金属温度确定，也可取较高侧的设计温度。
换热器-5 管壳式换热器主要元件腐蚀裕量的考虑原则是什么？答：管壳式换热器主要元件腐蚀裕量的考虑原则：a）管板、浮头法兰、球冠形封头和钩圈两面均应考虑腐蚀裕量；b）平盖、凸形封头、管箱和圆筒的内表面应考虑腐蚀裕量；c）管板和平盖上开槽时，可把高出隔板槽底面的金属作为腐蚀裕量，但当腐蚀裕量大于槽深时，还应加上两者的差值；d）压力容器法兰和管法兰的内直径面上应考虑腐蚀裕量；e）换热管不考虑腐蚀裕量；f）拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件，一般不考虑腐蚀裕量。
换热器-6 对于无法进行无损检测的钢制固定管板式换热器壳程圆筒的环向焊接接头，其焊接接头系数如何选取？答：对于无法进行无损检测的钢制固定管板式换热器壳程圆筒的环向焊接接头，当采用氩弧焊打底或沿焊接接头根部全长有紧贴基本金属的垫板时，其焊接接头系数φ＝0.6。
换热器-7 用于制造管板、平盖、法兰的钢锻件，其级别应不低于几级？答：用于制造管板、平盖、法兰的钢锻件，其级别不得低于JB4726和JB4728规定的Ⅱ级。
换热器-8 在管板选材中，何时采用锻件？答：a）管板本身具有凸肩并与圆筒（或封头）对接连接时，应采用锻件[如GB151-1999附录G中图G1（d）、（e）和图G2（b）、（c）、（d）、（f）]。
b）厚度大于60mm的管板，宜采用锻件。
换热器-9 符合GB151-1999附录C的奥氏体不锈钢焊接钢管用作换热管时，其适用范围如何？答：其适用范围为：a）不得用于极度危害介质的工况；b）设计压力不大于6.4MPa；c）使用温度与相应钢号的无缝管相同。
换热器-10 管壳式换热器的接管（或接口）设计与一般容器相比有什么特殊要求？答：a）接管宜与壳体内表面平齐；b）接管应尽量沿换热器的径向或轴向设置；c）设计温度高于或等于300℃时，应采用对焊法兰；d）必要时应设置温度计接口、压力计接口及液面计接口；e）对于不能利用接管（或接口）进行放气和排液的换热器，应在管程和壳程的最高点设置放气口，最低点设置排液口，其最小公称直径为20mm；f）立式换热器可设置溢流口。
换热器-11 管壳式换热器整体管板的有效厚度如何确定？答：整体管板的有效厚度等于管程分程隔板槽底部的管板厚度减去下列二者厚度之和：a）管程腐蚀裕量超出管程隔板槽深度的部分；b）壳程腐蚀裕量与管板在壳程侧的结构开槽深度二者中的较大值。
换热器-12 管壳式换热器复合管板的有效厚度如何确定？答：复层与基层的结合要求符合GB151-1999中4.3.2.3条规定的复合管板，其复层厚度可计入复合管板的有效厚度中。
当复层材料的强度低于基层材料时，应以复层当量厚度计入复合管板的有效厚度中，复层当量厚度按下式计算：式中：──复层当量厚度，mm；──设计温度下基层材料的许用应力，MPa；──设计温度下复层材料的许用应力，MPa；──复层最薄处的厚度，mm。
换热器-13 GB151-1999中对管板最小厚度是如何规定的？答：1．管板与换热管采用胀接连接时，管板的最小厚度（不包括腐蚀裕量）按如下规定：a）用于易燃、易爆及有毒介质等严格场合时，管板的最小厚度应不小于换热管的外径（d o）；b）用于一般场合时，管板的最小厚度应符合如下要求：d o≤25时≥0.75d o25＜d o＜50时≥0.70d od o≥50时≥0.65d o2．管板与换热管采用焊接连接时，管板的最小厚度应满足结构设计和制造的要求，且不小于12mm。
3．复合管板复层最小厚度及相应要求：a）管板与换热管焊接连接的复合管板，其复层的厚度应不小于3mm。
对有耐腐蚀要求的复层，还应保证距复层表面深度不小于2mm的复层化学成分和金相组织符合复层材料标准的要求；b）采用账接连接的复合管板，其复层最小厚度应不小于10mm，并应保证距复层表面深度不小于8mm的复层化学成分和金相组织符合复层材料标准的要求。
换热器-14 对多管程管壳式换热器，分程设计时应考虑什么？答：分程设计时应考虑：a）应尽可能使各管程的换热管数大致相等。
b）分层隔板槽形状简单，密封面长度较短。
换热器-15 管壳式换热器管箱的最小内侧深度如何确定？答：管壳式换热器管箱的最小内侧深度按下列要求确定：a）轴向开口的单管程管箱，开口中心处的最小深度应不小于接管内直径的1/3；b）多程管箱的内侧深度应保证两程之间的最小流通面积不小于每程换热管流通面积的1.3倍；当操作允许时，也可等于每程换热管的流通面积。
换热器-16 管壳式换热器管板与换热管的连接型式主要有哪几种？答：管壳式换热器管板与换热管的连接主要有焊接、胀接、胀焊并用等型式。
换热器-17 管壳式换热器换热管与管板之间采用强度胀接的适用范围和要求如何？答：1．适用范围：a）设计压力小于等于4MPa；b）设计温度小于等于300℃；c）操作中无剧烈的振动，无过大的温度变化及无明显的应力腐蚀。
2．一般要求：a）换热管材料的硬度值一般须低于管板材料的硬度值；b）有应力腐蚀时，不应采用管端局部退火的方式来降低换热管的硬度。
换热器-18 管壳式换热器在什么情况下管板与换热管之间的连接应胀焊并用？答：在下列情况下管板与换热管之间的连接应胀焊并用：1．密封性能要求较高的场合；2．承受振动或疲劳载荷的场合。
3．有间隙腐蚀的场合；4．采用复合管板的场合。
换热器-19 管板与壳程圆筒、管箱圆筒之间的连接方式有几种？答：有a、b、c、d、e、f型六种。
如下图：a型：管板通过垫片与壳体法兰和管箱法兰连接；b型：管板直接与壳程圆筒和管箱圆筒形成整体结构；c型：管板与壳程圆筒连为整体，其延长部分形成凸缘被夹持在活套环与管箱法兰之间；d型：管板与管箱圆筒连为整体，其延长部分形成凸缘被夹持在活套环与壳体法兰之间；e型：管板与壳程圆筒连为整体，其延长部分兼作法兰，与管箱法兰用螺柱、垫片连接；f型：管板与管箱圆筒连为整体，其延长部分兼作法兰，与壳体法兰用螺柱、垫片连接。
换热器-20 在什么情况下固定管板式换热器的壳程圆筒需设置膨胀节？答：在固定式管板的计算中按有温差的各种工况计算出壳体轴向应力、换热管的轴向应力、换热管与管板之间的拉脱力q中，有一个不能满足强度(或稳定)条件时，就需要设置膨胀节。
在固定式管板强度校核计算中，当管板厚度确定之后，不设膨胀节时，有时管板强度不够，设膨胀节后，管板厚度可能就满足要求。
此时，也可设置膨胀节以减薄管板，但要从材料消耗、制造难易、安全及经济效果等综合评估而定。
换热器-21 管壳式换热器管板的延长部分兼作法兰时，法兰部分对管板有什么影响？答：当管板兼作法兰时，法兰力矩不仅作用于法兰上，还会延伸作用于管板上，对管板来说，增加了一个附加力矩。
因此计算管板时，除考虑壳程、管程设计压力的“当量压力”及管子与壳体不同热膨胀引起的“当量压力”外，还需要计入由于法兰力距引起的管板应力。
由于法兰力矩在管板中引起的附加力矩，使管板计算趋于复杂化，管板厚度取决于其危险组合。
对延长部分兼作法兰的管板，法兰和管板应分别设计，且法兰厚度可以和管板厚度不同。
换热器-22 管壳式换热器中常用的折流板和支持板的形式有几种？答：在管壳式换热器中，常用的折流板和支持板的形式有弓形和圆盘－圆环形两种。
弓形折流板有单弓形、双弓形和三弓形三种。
换热器-23 管壳式换热器中折流板的布置应遵循什么原则？答：在管壳式换热器中，折流板的布置原则为：1．折流板的布置必须符合工艺设计条件的要求。
特别是对折流板的形式、折流板的间距、靠近壳程物料进出口的折流板位置等必须尽可能满足工艺设计条件。
2．在工艺设计条件没有特别要求的情况下，折流板一般应按等间距布置，管束两端的折流板尽可能靠近壳程进、出口接管。
3．卧式换热器的壳程为单相清洁流体时，折流板缺口应水平上下布置，若气体中含有少量液体时，则应在缺口朝上的折流板的最低处开通液口；若液体中含有少量气体时，则应在缺口朝下的折流板的最高处开通气口。
4．卧式换热器、冷凝器和重沸器的壳程介质为气、液相共存或液体中含有固体物料时，折流板缺口应垂直左右布置，并在折流板最低处开通液口。
换热器-24 管壳式换热器中折流板的最小间距为多少？答：在管壳式换热器中，折流板最小间距一般不小于圆筒内直径的五分之一，且不小于50mm；特殊情况下也可取较小的间距。
换热器-25 在什么情况下，管壳式换热器应设置支持板？答：当换热器不需设置折流板，但换热管无支撑跨距超过GB151规定的最大无支撑跨距时，则应设置支持板，用来支撑换热管，以防止换热管产生过大的挠度。
浮头式换热器浮头端宜设置加厚环板的支持板。
换热器-26 在什么情况下，管壳式换热器管程及壳程的介质进口处应设置防冲板？答：1．管程设置防冲板的条件：当管程采用轴向入口接管或换热管内流体流速超过3m/s时，应设置防冲板，以减少流体的不均匀分布和对换热管端的冲蚀2．壳程设置防冲板的条件：①当壳程进口管流体的值（ρ—流体密度，kg/m3；υ—流体流速，m/s）为下列数值时，应在壳程进口处设置防冲板：a）非腐蚀、非磨蚀性的单相流体：＞2230kg/（m•s2）者；b）其它液体，包括沸点下的液体：＞740kg/（m•s2）者。