管殼式換熱器的主要零部件包括:筒體、封頭、管束、管板、折流板、接管、法蘭等,在不同的工況和介質(zhì)環(huán)境下,可能會發(fā)生多種形式的失效。從結(jié)構(gòu)上分析,易發(fā)生失效的部位是各構(gòu)件間的連接處,如管子和管板的連接處;從受力角度分析,在結(jié)構(gòu)的曲面不連續(xù),尤其是應(yīng)力突變處往往由于存在附加應(yīng)力而引起失效,如筒體和管板的焊縫處。
    管束泄漏在換熱介質(zhì)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、間隙腐蝕或碰撞、磨損等情況下,管子上將產(chǎn)生微觀裂紋,如果存在高拉應(yīng)力或交變應(yīng)力,裂紋會迅速擴展而發(fā)生泄漏。此時,現(xiàn)場常用堵管的辦法作為一種應(yīng)急修復(fù)措施。實際上堵管后由于增大了溫差應(yīng)力,從而加快了自身的應(yīng)力腐蝕,因而管子很快會發(fā)生更嚴重的破壞,以至造成管束整體報廢。預(yù)防管束泄漏的方法應(yīng)從選材、防腐、防損傷、減小拉應(yīng)力和防止振動等方面考慮。

    傳熱能力下降在換熱器運行過程中,由于工作介質(zhì)的硬度較高,或流體中含有顆粒物、懸浮物,都會導(dǎo)致管束內(nèi)、外壁嚴重結(jié)垢。隨著污垢層的增厚,傳熱熱阻很快增大,嚴重時污垢將會使工作介質(zhì)流道阻塞,從而導(dǎo)致?lián)Q熱能力迅速降低。預(yù)防的方法是:①充分掌握易污部位、致污物質(zhì)及污垢程度,進行定期檢查;②當(dāng)流體很容易結(jié)垢時,必須采用容易檢查、拆卸和清理的設(shè)備或結(jié)構(gòu);
    管殼式換熱器典型的失效形式及預(yù)防措施腐蝕是管殼式換熱器主要失效形式。除了換熱介質(zhì)本身的酸堿性具有腐蝕性之外,工作介質(zhì)的腐蝕性,以及殼體或管子存在拉應(yīng)力,管子與管板之間存在縫隙等都會加速腐蝕,進而引起換熱器失效預(yù)防措施主要有:減小縫隙,選擇耐蝕材料,提高焊縫質(zhì)量,定期清洗,流體中加人緩蝕劑,控制系統(tǒng)的溫度波動,減少法蘭連接。