哪些原因會讓螺旋板式換熱器的管板失效

 1.管板材料

管板和管道之間的連接應在膨脹后焊接。螺旋板式換熱器管板存在大量裂紋，裂紋集中在上部。裂紋主要發生在管板和管束接頭之間的間隙。裂紋以環形和徑向方式從管束延伸至管板。

2.腐蝕性介質

腐蝕性物質主要包括鐵、鋁、碳、硫、硅、氧和銅。其中，鐵和銅主要來自鋼本身。碳和硫來自石油、氧、硅，鋁來自硅鋁酸鹽裂化催化劑。如果管板破裂，管中的油將進入裂紋并造成嚴重腐蝕。

3.管板組織

管板斷口平坦，呈灰色，無塑性變形，脆性斷裂。裂紋起源于凹槽，并向外擴展。尾巴尖，瞬時斷裂帶宏觀形態平直清晰。裂紋的宏觀形貌是典型的應力腐蝕裂紋。

4.斷裂和腐蝕產物

用掃描電子顯微鏡掃描斷口，發現其平面是一個斷裂單元。在裂紋擴展區，裂紋起源于非夾雜物或晶粒中的硬點。斷層的形狀像一條河流，從中心向外圍延伸，短而彎曲，支流少，不斷擴張。螺旋板式換熱器管的形狀主要為樹枝狀，裂紋尾部尖銳。裂紋形態以晶粒為主，有少量沿晶裂紋，表明斷口接近應力腐蝕斷口。

5.金屬過度應力引起的腐蝕

當管狀體受到應力時，金屬表面的缺陷或夾雜物形成微裂紋源，孔內外的溶液不易對流擴散。由于裂紋中金屬離子和氫離子的增加，裂紋外的硫陰離子進入狹縫形成腐蝕性酸，以保持電中性，因此裂紋中的腐蝕以自催化方式繼續。

螺旋板式換熱器管板存在帶狀夾雜等缺陷。由于溫差應力、制造應力、工作應力和殘余應力的存在，管板中存在大量的殘余應力。腐蝕產物分析表明，當管板開裂時，管道中的油進入裂縫，進一步加速腐蝕。