气体冷却器换热管泄漏失效分析

徐萌　胡少波

摘   要：文章针对气体冷却器换热管泄漏失效的问题，从材料本身及制作工艺过程两方面着手进行缺陷原因分析，并有针对性地对缺陷部位进行表面检测、硬度检测及金相试验。结果表明，换热管的微小缺陷在微观状态下出现放大和延伸是导致换热管泄漏失效的根本原因。

关键词：气体冷却器;换热管;泄漏失效;缺陷原因分析

某公司制造两台气体冷却器，其规格DN2 100×8 700 mm，管板14Cr1Mo IV锻件，厚度130 mm;换热管规格?25×2 mm，材质T11;换热管与管板采用强度焊+贴胀形式。

1    设备失效概况

第一台设备在壳程水压试验时，出现一根换热管泄漏失效[1-2]现象，经检查泄漏位置位于换热管胀接部位，距离端口约50 mm。第二台设备在壳程水压试验时也出现一根换热管泄漏现象，经检查泄漏位置同样处于换热管胀接部位，距离端口约80 mm。

2    检测及试验

检测及试验步骤如下。

（1）对此批钢管抽样进行20 Mpa的水压试验。

（2）如表1所示，进行胀接试验，获取5组胀接试验数据。

（3）如图1—2所示，对泄漏失效换热管多截面测量外径尺寸和管子壁厚。

（4）如圖3—4所示，对失效换热管的缺陷部位进行表面检测、打硬度及金相试验。

3    缺陷原因分析

因换热管泄漏部位距离管头焊接处较远，排除管头焊接是引起本次裂纹缺陷的原因[3]。从检测及试验结果来看，认为出现换热管泄漏失效的原因是换热管验收时可能存在一定的在标准范围内不足以触发报警的微小缺陷，且缺陷位于换热管胀管部位，在换热管外壁抛光、穿管、管头焊接、热处理、胀管等一系列操作后，微小缺陷在微观状态下出现放大和延伸，进而导致换热管泄漏失效。

[参考文献]

[1]马小明，余启超.高效换热器换热管失效分析[J].化工机械，2011（3）：364-366.

[2]雷万庆，张凯，张建晓，等.缠绕管式换热器换热管泄露失效分析[J].压力容器，2019（1）：65-71.

[3]张剑利.换热器EA-207管板与换热管焊缝失效分析[J].焊接技术，2017（4）：69-71.