废热锅炉管板与换热管接头结构改进

　　石汕。1设备废热锅炉管板与换热管接头结构改进石勤荆门石油化工设计院，湖北荆门448039管板与换热管接头的连接结构。实际应用效果较好。

　　某厂硫磺收装纳原有的1合废热锅炉多次发生高温侧管板与换热管接头破裂。导致穿孔泄漏事故造成装置停工，其中，几次从泄漏处喷出的水汽涌入制硫炉。且接导致制硫炉内衬损坏。给生产及相关设备带来诸多危害。因此，在更换这台废热锅炉时，改进了管板与脊头的连接结构。在实际应用中取得了满意的效果。

　　1原因分析该废热锅炉的管程工艺介质为过程气。壳程工艺介质为蒸汽和水。壳程设计瓜力1.3纟。设计温度194；管程设讣压力，4抓3.进口温度为1280.出口温度为350.管板和换热笄材质均为01810.其高温侧管板与换热管接头结构1.其。换热管与管板连接采用强度焊加贴胀。短管换热脊对焊。

　　该结构存在如问①由厂管板的刚性较大。

　　换热管与管板连接接头处存在矜较大的热应力。，换热管勹管板采用贴胀虽然消除了管板与换热管间管端没，采州热防护措施，3致管板勹换热管间的焊接接头局部过热局部热应力进步增大。，存在缝隙腐蚀的可能。

　　短管热耐磨衬里换热管由于结构上存在上述诸多缺陷。在受到由制硫炉来的高温含硫过程气128，的冲刷时。换热管接头受高温硫化腐蚀十分严重。另外。在，热应力作用的情况下。商温禽硫过程气了使使用中的材料发生蠕变甚至破裂。在热应力作用下产生的热疲劳和热冲击以及因长期温作出引起材料显微组织的变化等因素的联合作用使，腐蚀现象更加复杂本例中则现为管板与换热管连接接头破裂穿孔导致泄漏。

　　收稿日期2处0+3管板与换热竹连接接头处局部温度过高及局部应力过大是造成其破裂穿孔的主要原因因而。降低该处的温度及应力是结构改进的重点。

　　2改进结构特点改进的废热锅炉高温侧管板换热管接头的连接结构2管端热防护段ffl2改进后的管板换热管连接结构新改进；的结构采用挠性管板。竹板与换热竹采，全深焊焊接接头并加设管端热防护结构改进后的结构有如下特点采的挠性管板能够吸附定的换热管膨胀从而降低换热管与管板连接接头处的热应力；烧性管板与筒体的连接有2种结构形式，3.

　　此次改进采用儿的连接方式，并根据文献13对管板重新进行了设计计算，管板厚度为16，比原设计减少了14.这不仅节省了材料，降低了设备成本，也为管板与换热管间采用全深焊创造了有利条件。

　　管板与换热管之间的焊接接头米用，弧焊封底的全深焊焊接接头。管板与换热管之间的焊接接头坫受力较为集中的地九角，堠接头木身的抗热疲劳性能较差，容易起裂。采用全深焊焊接接头这种结构，降低了管板与换热管之间焊接接头的应力，消除了缝隙腐蚀的可能，大限度地降低了热阻，改善了管板与换热管接头的环境。同时为采用简便的管端热防护结构提供了，利条件。这种结构虽然制造要求较高，但是只要采用合理的焊接工艺。

　　在高温管端加设热防护结构，能够阻止高温含硫过，气直接冲刷管接头降低管接头的温度及大改善管端运行环境。设计热防护结构时使防护层伸出管板冷侧定距离2.因为在紧靠管板处，气侧和水侧的温差大，传热量也大，大量蒸汽将冲刷管板和紧靠管板的传热管管段，使其难以浸泡在水中而超温，防护层伸出定距离可使该处发生以往热防护结构多采用保护套管高合金套管或陶瓷套管加隔热层结构，安装以及固定均较为麻烦。在此次改造将竹端加设的热防护结构采用与管板隔热耐磨衬里相的材料。并且与管板热耐磨层同时捣制成形2.为了使伸入管中的防护层便于制造，首先要求将换热管端口内侧打磨成圆州。以利于衬里浆料填入。，其次为村1施工设计了专用木制芯棒，施工时将其准确放入管内，捣打耐磨料时要充分振捣，使浆料充分填入管内，得到2要求的形状及尺十施工前应该先做试验。以决定施工方法以及振捣程度，后制作出要求的整体端部形状。

　　经实际施工证明这种结构整体性好。施工方便，价格低廉。

　　3应用效果采用改进结构的废热锅炉于1996年投用至今，没有因为换热管与管板连接接头破裂泄漏而影响装置生产。2000年，我们又采用同样的方法为某新建5000硫磺回收装置设计了2台废热锅炉1台制硫炉废热锅炉，1台尾气焚烧炉废热锅炉，至今运行情况良好。，4结语废热锅炉高温侧管板与换热管接头破裂穿孔泄漏是硫磺，收装置中废热锅炉破坏的拉要形式，采用挠性管板管板与换热管采用全深焊焊接接头及管端设热防护结构管端设热防护结构衬浆料填充与管板耐磨衬里时捣制成形等措施坫解决这问的有效方法。

　　1中国石油化工设备管理协会设备防腐专业组。石油化工装置设备腐蚀与防护手册肘。北京中国石化出版社，1996.232235.

　　方子风。废热锅炉设计。上海上海科学技术出版社，3邛326284锅壳式锅炉受压元件强度计算3.

　　杜编