王战辉，马向荣，高 勇，范晓勇

（1.榆林学院化学与化工学院，陕西 榆林 719000；2.陕西省低变质煤洁净利用重点实验室，陕西 榆林 719000）

1 引言

管壳式换热器是工厂中随处可见、且频繁发生破坏的压力容器。据粗略估计，每年由换热管与管板连接失效、断裂所引起过程介质泄漏与停产维修事故数不胜数，给工厂造成达上亿元损失[1]。尤其换热器中的管板，是其不可或缺的关键部件，所受载荷复杂，非常容易发生损坏，换热管区与管板的交界局部区域有时存在明显的温度梯度、应力梯度，换热设备生产运行中，在其每个部位都存在热应力，管板在设备开停车或发生紧急事故时，在很短时间内，其温度发生迅速、剧烈变化，在管板与换热管管口交界处生成强度较高的局部热应力，且应力较集中，因此，导致管板与换热管管口交界处易发生断裂，从而给设备造成极大的破坏[2]。鉴于其对于换热器的重要性，时下有大量的工厂中，对某些特殊重要的设备都开始采用柔性管板，一方面因为其采用特殊柔性材料，使它具有高韧性、高可塑性、耐腐蚀性；另一方面因为对其结构设计不断的优化改进，使它在结构尺寸、结构强度等维度又具有较大的优越性。

目前世界各国关于管板的规范标准都已形成完整的理论体系，除了这些传统压力容器设计规范不断的创新与修订，国内外出现了新的解决方法，那就是有限元法；国内外学者对管板进行了大量的研究，因换热器的工作环境条件复杂多变，管板受到的载荷多种多样，且对柔性管板这块的研究还是非常少[3-5]。……