刁晓丹,梁学峰,高 磊

(抚顺化工机械设备制造有限公司,辽宁抚顺 113122)

0 引言

换热管与管板的连接接头在服役时,受到两侧温度、压力、轴向拉/压力、流体振动等因素的影响,是热交换器设备中最容易发生失效的部位之一,其制造质量直接影响设备的使用寿命[1-4]。该接头常用的连接方法为强度焊加贴胀。

目前,国内对换热管与管板胀接接头性能的研究越来越多,丁宇奇等[5]研究了胀接密封性能影响因素;盛青志[6]研究了胀接工艺参数对胀接质量的影响,陈龙等[7]研究了管壳程压力对换热器胀接接头性能的影响;张瑞玲[8]研究了不同热处理温度对贴胀接头性能的影响。暂未发现有关对胀接接头在经历反复受热和冷却后性能变化的研究,本文为验证此性能变化,模拟了设备操作工况的热过程。同类材质(10#+Q345R)、异种材质(S30403+Q345R)的换热管与管板试件胀管后,对比组中的一件加热至300 ℃、保温2 h,随后空冷或水冷至室温,此过程重复3次,以下简称热振,对比接头热振前后密封性及拉脱应力的变化。

罗敏等[9-11]分别对16Mn窄槽液压胀接头、不锈钢窄槽液压胀接头、12Cr2Mo1管板与321管子液压贴胀接头的高温拉脱性能进行了研究对比。本文为验证10#+Q345R同类材质换热管与管板液压贴胀接头在实际运行的高温下性能是否会下降,对相同胀力的接头分别进行室温和100,200,300 ℃下的拉脱试验,对比拉脱应力变化。

1 胀接试验

1.1 试件的制备

(1)热振试验试件。

管板厚度60 mm、换热管长度100 mm。每块试件有7根换热管,管孔排列及编号见图1,中心管(编号P)为拉脱管,其余数字编号管为陪衬管,管孔结构如图2所示。……