热交换器密封技术与失效影响因素

《热交换器密封技术与失效影响因素》内容与能源、减排、碳达峰、碳中和高度相关。在能源、石油化工等领域大量使用热交换器、承压设备、压力容器，为控制这些设备中的介质向大气排放，设备密封的设计、制造、使用、维护、监测等各环节涉及很多技术问题。本书作者通过长期企业一线技术资料积累和对相关文献融会贯通，系统地总结了热交换器、承压设备密封的12个技术专题。

《热交换器密封技术与失效影响因素》研究了管壳式热交换器主体密封的失效及泄漏问题，综述了与管壳式热交换器主体密封相关的质量技术，特别是按常规设计的密封失效影响因素及技术对策。本书从密封失效的表现及基本影响因素、密封失效的技术因素、新型垫片的结构功能因素、工程建设及设备管理因素四个方面对相关技术问题进行归类，展开讨论了金属平垫片综合安全系数、平垫的几何尺寸、设备法兰及接管连接外密封、设计制造工序的质量技术、垫片结构质量关联的密封、换热工况参数的优化设计、热交换器的组装和维修对密封的影响等问题，结合实例和插图加以说明，拓展读者对上述密封问题的了解，加深读者对密封技术的认识，为解决工程中的密封问题提供指引。 本书可作为能源、石油化工、煤化工、化工等领域承压设备工程技术人员进行继续工程教育及从事热交换器（换热器）、承压设备密封研究、失效分析、改进设计、制造质量保证和检修维护等工程实践的参考书，也可适用于相关专业研究生教学。

陈孙艺，工学博士，教授级高级工程师，享受国务院政府特殊津贴专家，中国化工学会专业会员，中国机械工程学会压力容器分会理事，广东省压力容器学会常务理事，全国锅炉压力容器标准化技术委员会专家、固定式压力容器分技术委员会委员，压力容器规则设计和分析设计审批员，广东石油化工学院、茂名职业技术学院客座教授，《压力容器》《石油化工设备技术》编委，出版专著3部。

第1篇 热交换器主体密封的失效及基本影响因素
第1章 管壳式热交换器的密封失效现象
1.1 管程外漏或壳程外漏
1.1.1 设备法兰与管板之间的外漏
1.1.2 管箱端盖处的外漏
1.1.3 螺塞的外漏
1.2 垫片相关问题
1.2.1 垫片及紧固件质量问题
1.2.2 垫片安装问题
1.2.3 垫片选材问题
1.2.4 运行载荷对垫片的损伤
参考文献
第2章 环形平垫的安全系数及其许用压力
2.1 垫片密封效果的影响因素
2.1.1 载荷因素
2.1.2 结构因素
2.1.3 垫片自身特性因素
2.1.4 科研因素
2.2 垫片的组合特性
2.3 垫片密封安全系数
2.3.1 垫片紧密度及垫片强度安全系数
2.3.2 垫片综合安全裕度
2.3.3 垫片密封安全系数的应用
参考文献
第3章 环形平垫的几何尺寸
3.1 垫片初始宽度设计
3.2 垫片的理论宽度与实际宽度
3.2.1 垫片宽度相关概念
3.2.2 垫片主要宽度概念的关系
3.3 垫片宽度的影响因素及对策
3.3.1 人为因素的不确定性对垫片宽度的影响
3.3.2 结构因素对垫片宽度的影响
3.3.3 系统因素对垫片宽度的影响
3.3.4 质量因素对垫片宽度的影响
3.3.5 隔板因素对垫片宽度的影响
3.3.6 垫片有效密封宽度修正
3.4 垫片设计技术对策
3.4.1 垫片宽度对策
3.4.2 垫片直径对策
3.4.3 垫片厚度对策
3.4.4 垫片结构改良
3.5 垫片制造技术条件
参考文献
第2篇 热交换器主体密封失效的技术因素
第4章 热交换器的外密封
4.1 热交换器设备法兰密封
4.1.1 螺柱法兰连接密封失效的设计因素及对策
4.1.2 螺柱法兰连接密封失效的动态干扰因素及对策
4.1.3 螺柱法兰连接密封失效的结构因素及对策
4.1.4 螺柱法兰连接密封失效的制造偏差因素
4.2 管板周边的密封
4.2.1 管接头焊接的影响
4.2.2 管板与壳程筒体焊接的影响
4.2.3 U形壳热交换器管板的密封
4.2.4 管板密封面质量检测
4.2.5 管束反向设计制造的偏差
4.3 热交换器人孔密封
4.3.1 制造工艺人孔的焊接密封
4.3.2 检测维修人孔的螺栓强制密封
4.3.3 高压蒸汽的反向内压自紧密封
4.4 热交换器接管密封
4.4.1 螺柱法兰强制密封
4.4.2 焊接密封
4.4.3 螺纹连接
4.4.4 叠装热交换器的开口连接
4.4.5 填料函密封
4.4.6 耐压试验卡板密封
参考文献
第5章 设计制造工序的质量技术
5.1 设计质量技术经验点滴
5.1.1 高压热交换器密封结构的螺柱载荷
5.1.2 浮头管箱端支持板的形位要求
5.1.3 管板径向延伸与管箱法兰配对时的厚（刚）度差要求
5.1.4 分段式循环气冷却器设计的热膨胀分析
5.1.5 固定端鞍座位置的调整
5.2 结构材料对环形垫压紧力的影响
5.2.1 管箱局部结构对密封的影响
5.2.2 紧固件对环形垫压紧力的影响
5.3 制造质量技术经验点滴
5.3.1 某制氢装置蒸汽发生器的关键制造技术
5.3.2 大型热交换器壳体制造过程的刚度要求
5.3.3 热交换器制造中膨胀节的维护
5.3.4 各种加工变形的防治对策
5.3.5 垫片的各种损伤及防治对策
5.4 螺塞密封问题
参考文献
第3篇 热交换器新型密封垫的质量检验及结构功能因素
第6章 密封垫质量技术对密封的影响
6.1 复合石墨波齿金属垫的质量状况
6.1.1 产品结构及其标准
6.1.2 垫片性能分析
6.1.3 垫片应用验证
6.1.4 材料的工况适应性
6.1.5 结构的影响
6.1.6 技术对策
6.2 复合石墨波齿金属垫质量保证技术对策
6.2.1 质量管理问题分析
6.2.2 垫片骨架结构检测
6.2.3 垫片骨架机械性能检测
6.2.4 垫片复合层检测
6.2.5 设计技术对策
6.2.6 制造关键工艺
6.2.7 采购技术对策
参考文献
第7章 双层金属垫的密封功能分析
7.1 双层金属垫的结构及功能
7.2 双层金属垫自紧密封作用的内压下限分析
7.2.1 双层金属垫片密封压紧力分析
7.2.2 垫片间隙获得内压作用的计算式
7.2.3 双层金属垫自紧作用的可行性
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