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管板

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管板

管板的簡介
 

管板,就是在圓形鋼板上鑽出比管子外徑一樣略大一些的孔,將管子穿入焊住固定,起這樣作用的一種配件。
在固定式管板的計算中按有溫差的各種工況計算出殼體軸向應力、換熱管的軸向應力、換熱管與管板之間的拉脫力q中,有一個不能滿足強度(或穩定)條件時,就需要設置膨脹節。在固定式管板強度校核計算中,當管板厚度確定之後,不設膨脹節時,有時管板強度不夠,設膨脹節後,管板厚度可能就滿足要求。此時,也可設置膨脹節以減薄管板,但要從材料消耗、制造難易、安全及經濟效果等綜合評估而定。
固定管板換熱器中常用的是U型膨脹節,它具有結構緊湊簡單,補償性好,價格便宜等優點。
管板加工的精度,特別是管孔間距和管徑公差、垂直度、光潔度都極大地影響著以上所列化工設備的組裝和使用性能。隨著化工設備、電站的大型化,其管板直徑也變得越來越大,直徑爲4m-5m的管板很常見。大型管板的特點是管孔數量多、密、孔徑小、深、精度和光潔度要求高。
管板被廣泛應用于列管式換熱器、鍋爐、壓力容器、汽輪機、大型中央空調等宅宅网。
主要用于化工容器,諸如列管式換熱器、壓力容器、鍋爐、冷凝器、中央空調、蒸發器、海水淡化中,起支撐固定列管的作用,金屬的材質使其不僅具有很強的剛性,而且具有很大的熱傳導性能。
管板的材質
根據需要使用環境的不同,使用不同的材質,一般使用Q345R的容器板,諸如一二級壓力容器,無腐蝕介質流通,使用碳鋼複合板即可。遇到強酸,高壓高溫,核能等環境就需要不鏽鋼,16錳,钛合金等耐腐蝕的材質,新型合成材料的應用,給管板制品帶來新的生機。管板用于三、四類壓力容器的管板需要比較高的精度,傳統的孔加工方法是鉗工劃線,搖臂鑽打孔。近年來,隨著化工容器的大型化,管板的直徑也不斷增加,厚度也逐漸加厚,管板加工也引入數控技術,現在普遍使用數控鑽床引孔配合搖臂鑽做孔加工。利用加工中心做高效率高精度孔加工也漸漸被一些大型企業所接受。目前大型厚重管板在核電,海水淡化,和中央空調換熱器領域的需求呈現越來越大的趨勢。
管板優劣的評判標准
在管板的檢測過程中,主要檢測指標是孔位,孔徑公差,孔內光潔度,有無毛刺,摳槽位置等等,對于雙管板,檢測過程中更加注重孔位,兩塊管板的孔位配合度是很重要的。一般用數控鑽床即可保證。相對于厚板,300mm以上的孔,孔的垂直度就很重要了,這些大直徑的厚板,需要更加精密的刀具和設備,特制的龍門加工中心的應用將會越來越普遍。
管板的腐蝕與防護
列管式换热器在制作时,管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触,而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明,工业水无论是淡水还是海水,都会有各种离子和溶解的氧气,其中氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形状起重要作用。另外,金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看,管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物,分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀,换热器管板接触各种各样的化学介质,就会受到化学介质的腐蚀。另外,换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。
綜上所述,影響管板腐蝕的主要因素有:
(1)介質成分和濃度:濃度的影響不一,例如在鹽酸中,一般濃度越大腐蝕越嚴重。碳鋼和不鏽鋼在濃度爲50%左右的硫酸中腐蝕最嚴重,而當濃度增加到60%以上時,腐蝕反而急劇下降;
(2)雜質:有害雜質包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等,這些雜質在某些情況下會引起嚴重腐蝕;
(3)温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外
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