(整理)【doc】 钎焊板式换热器的失效分析

钎焊板式换热器的失效分析

钎焊板式换热器的失效分析

陈永东.张明然,艾志斌

(合肥通用机械研究院,安徽合肥230031)

摘要:钎焊板式换热器是一种应用场合日益增多的紧凑型高效换热器,但也暴露出一个显着的缺

点,就是泄漏时(尤其是内漏时)不能修复.本文分析了某外国公司钎焊板式换热器的失效原因,指

出要充分发挥该种换热器的性能特点,除严格控制其制造质量外,还应从设计与安装两方面进行失

效预防.

关键词:钎焊;失效;水锤

中图分类号:TQ051.5文献标识码:B文章编号:1001—4837{2005)12—0039—04 FailureAnalysisofBrazedHeatExchanger

CHENYong—d0ng,ZHANGMhlg—ran,AIZhi—bin

(HefeiGeneralMachineryResearchInstitute,Hefei230031,China) Abstract:Brazedheatexchangerisahighefficientcompactexchangerwhichha sbeenwidelyused.Italsohas

afatalshortcoming.ThisexchangerCannotberepairedonceleakagehappening (especiallyinsideleakage). Somefailurecausesofbrazedheatexchangerwhichproducedbyaforeigncomp anywerediscussedinthispa—

per.Inordertokeepgoodperformance,thequalityofbrazedheatexchanger(suc hasbrazingtemperature)

shouldbestrictlycontrolled.Thefailuremustbepreventedbothindesignandins tallation.

Keywords:brazing;failure;waterhammer

1弓I-g的支撑点和边界上,起到密封和加强作用.

2O世纪90年代以后,随着制冷行业的蓬勃发

展,一种作为制冷系统蒸发器,冷凝器的钎焊板式换

热器崭露头角,随后其应用场合不断拓展到供热,化

工等领域.我国太原市,天津市许多集中供热系统

都大面积采用钎焊板式换热器(见图1).1998年原

国家机械工业局颁布了行业标准JB8701《制冷用板

式换热器》,对钎焊板式换热器的制造,检验与验收

都作了规定.

钎焊板式换热器是将板片和钎箔预组成板片包

后,送入钎焊炉在高温作用下形成一体的板式换热. 器(见图2).其结构特点是钎箔(一般是铜箔,镍

箔)在高温下熔化成液体通过毛细作用吸附在板片图1天津大王庄供热站

标准同时规定,对于板片包厚度大于150nlin或

两侧通道总容积大于0.025m3的钎焊板式换热器都应执行压力容器的设计制造管理体系.

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钎焊板式换热器的失效分析

2钎焊结构剖面

2失效的发生

某外国公司钎焊板式换热器在使用中发现泄

漏,该换热器的主要参数如表1所示.每一台B65 换热器参数的确定是根据系统的加热要求而定的, 使用180cI=的蒸汽将水从50cI=加热到6ocI=.每个单元的热负荷是1100kW.两台B65安装后,在背

面加强板的同一区域出现泄漏,泄漏所在区域是蒸汽进口(见图3).

表1

型号B65L×l30/lP—SC—S

制造年份2001焦

最高工作压力(bar)3l/3l

最高工作温度(℃)l85/l85

容积(L)37.7/38,3

换热板材质316L

厚度(1/lin)0.4

实际介质去离子水/蒸汽

图3失效的钎焊板式换热器

根据现场记载,实际蒸汽压力为3.5～4.0bar (表).对应的冷凝温度大约为150℃.

换热器的蒸汽来自换热器旁边的分汽缸顶部.

这个垂直的主管道向上到顶部后弯成水平的管道到达安装位置.从这个水平管的底部向两台换热器供汽(见图4).而通常推荐从主管线的顶部供汽,这

样可以保证在系统开始运行时不会有冷凝水进入换热器从而减小水锤的危险.

图4换热器安装位置图

外方认为,该换热器失效的主要原因有以下几

条:

(1)使用介质中存在含氯介质,实际运行过程

中存在cl一应力腐蚀环境,导致应力腐蚀破坏; (2)换热器选型不合理;

(3)安装管线不合理造成”水锤”现象的发生;

(4)疏水器工作不正常.

3失效分析

可以发现,外方分析的原因中没有一条涉及到

设备本身.受该外国公司中国办事处的委托,由我院对换热器的失效原因进行综合分析.

3,1气压试验

在换热器两侧通道分别进行气压试验,当压力

升至3.5bar时,停止加压,在换热器外表面涂肥皂水.此时压力表指示压力明显降低,换热器背面有气泡产生(见图5),据此可确定换热器有外漏发生. 图5

在一侧通道注满水,另一侧通道进行气压试验,

当该侧通道气压缓慢增加时,注水侧两接管端口水面产生大量气泡(见图6),此现象表明换热器有内漏发生.

第22卷第l2期压力容器总第157期

图6

据此可以断定,换热器不仅存在外漏现象,同时

也存在内漏现象.

图7