換熱器行業中不銹鋼擴管的研究與開發

何春玲

摘 要：隨著社會的不斷發展，換熱器在工業中的應用范圍越來越大，其所扮演的角色也越來越重要，可以說換熱器的性能將會直接對生產效率以及能源的利用效率都有著重要的影響。因此相關人員必須加強對其的重視。在鋁翅片換熱器作用發揮的過程中，不銹鋼管與鋁翅片的擴管是非常重要的，傳統的擴管在制造成本以及使用便捷性上都具有一定的限制性，這在一定程度上影響了換熱器作用的發揮，因此相關人員必須加強對其的重視。

關鍵詞：換熱器；不銹鋼擴管；研究與開發

中圖分類號： TG142 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）36-165-2

0 引言

換熱器的主要作用就是完成熱量交換，從而使得能量的轉換效率可以得到提升，熱轉化器在工業生產以及發展過程中扮演的角色是極為重要的，可以說熱轉換器的性能將會直接影響生產效率。不銹鋼擴管是一種能夠滿足現代客戶需求的一種擴管，其和傳統擴管相比，具有抗腐蝕性強等優點，其更加適合應用到現代換熱器的使用中。

1 對換熱器以及不銹鋼擴管的相關概述

1.1 換熱器

換熱器所扮演的角色主要為熱量交換，換熱器的應用可以使得熱交換效率得到提高，這對于相關社會效益以及經濟效益的提升有著極為重要的意義。隨著社會的不斷發展，人們對于換熱器的要求越來越高，在當代背景下換熱器要想最大程度地發揮出作用，在對換熱器進行設計的過程中必須做到使得整體的投資成本得到降低，并對換熱器維護進行改善，從而盡可能地使得換熱器使用過程中的維護費用可以以相對較低的狀態所存在，此外在換熱器設計過程中相關設計人員也要注重換熱效率的提升。眾多學者在研究過程中也把目光集中在對于換熱器設計性能的提升上，隨著對熱換器設計研究的不斷深入，越來越多的設計優化方案被提出，在對換熱器進行設計的過程中除了更加注重自身性能的提升外，也把目光轉到管道設計合理性的保證上。在現代工業中，換熱器所扮演的角色是非常重要的，一般情況下換熱器的性能將直接對產品的質量以及生產中的能量利用效率起著決定性作用。據相關統計表明，用于換熱器上的成本在整個生產成本中所占有的比例是非常大的，一般都能夠占到30%-45%左右。目前地球上的煤炭、石油等資源的儲量越來越少，這也是我們要對新能源進行研究和開發的重要原因，換熱器設計合理性的提升則能夠最大程度地促進能源的開發和發展，相關部門必須加強對其的重視。

1.2 不銹鋼擴管

隨著社會的不斷發展，用戶對于換熱器擴管的要求越來越高，傳統的銅管擴管已經不能夠滿足于市場的要求。現代背景下對于擴管的要求主要集中在成本低、外形小等，綜合這些要求我們考慮用不銹鋼管代替傳統的銅管，所以把不銹鋼管作為轉熱器的替換材料，但是因為不銹鋼管抗拉強度大，極易回彈，所以擴管后與鋁片貼合率極差，這非常影響換熱器的換熱效率，在當時是困難重重。接下這項艱巨的任務之后，筆者犧牲了大量的休息時間，在公司的支持下，筆者查閱了許多的壓力容器設計資料，并向同行請教學習，同時制作了大量的工藝試驗件，進行了一系列的擴管、拉脫、解剖及性能試驗。在工藝試驗的過程中，我們發現了原擴管技術的缺點，改進了擴管技術，再通過性能試驗，發現傳熱效率可提高幾個百分點。這在當時是個非常令人振奮的消息。經過幾個月的努力，我們終于完成了相關測試。在產品的制作期間，我們與車間保持密切的聯系，及時了解產品在制作過程中出現的問題，并及時作出正確的決斷。為產品按時完成提供了大量的幫助。同年10月該產品順利出廠，經用戶裝機試車后，完全滿足其使用要求。此項目的順利完成，標志著公司的整體水平向前邁進了一大步，同時為公司擴大石化行業的市場及進軍國際市場立下了汗馬功勞。

2 換熱器行業不銹鋼擴管研發與開發的要點

2.1 注重不銹鋼擴管剛度合理性的保證

為了最大程度地發揮出不銹鋼擴管的作用，在對不銹鋼擴管進行研發過程中，相關的人員必須對不銹鋼擴管的強度以及剛度進行計算，最大程度保證所設計的不銹鋼擴管的剛度和強度能滿足擴管研發要求。在對不銹鋼擴管強度和剛度進行設計的過程中可以借助相關的涉及軟件，通過軟件分析來獲得相對較為合理的不銹鋼鋼管的強度。在對計算軟件進行運用的過程中，相關人員也要對涉及參數進行修改，直到強度計算合格。在所計算的強度符合相關要求后，相關人員要根據所計算的數據進行熱換器擴管施工圖的繪制，這對于不銹鋼擴管安全性以及可靠性的提升有著極為重要的意義。

2.2 注重研發過程成本的控制

換熱器行業中的不銹鋼擴管的研發是一項困難性非常大的研發項目，不銹鋼擴管的研發對于熱換器性能的提升有著極為重要的意義，但是為了最大程度地實現熱換器的效益，在對不銹鋼擴管進行研發的過程中必須加強研發成本的控制，最大程度的在保證研發進度在保證的前提下盡可能地使得研發成本得到控制。為了實現不銹鋼擴管研發成本控制的目的，相關人員一定要提升研發效率，最大程度地降低研發過程中材料浪費現象的產生，還有就是要對研發人力成本進行調控，在研發能夠順利推進的基礎上降低不必要的人力成本。

2.3 注重不銹鋼擴管防腐蝕性能的保證

在換熱器作用發揮的過程中，不銹鋼擴管所扮演的角色是極為重要的。受各種因素的影響，不銹鋼擴管在使用過程中容易出現各種問題，像腐蝕問題就是相對較為突出的問題之一，因此相關研發人員必須加強對其的重視，在研發過程中盡量對不銹鋼擴管的防腐蝕性能進行提升，這對于不銹鋼擴管作用的發揮十分重要。在對不銹鋼擴管防腐蝕性能進行改善的過程中，可以在不銹鋼擴管的表面加以防腐蝕物品的涂抹，這對于降低不銹鋼擴管被腐蝕的可能性有著極為重要的影響。耐腐蝕性主要取決于它的合金成分（鉻、鎳、鈦、硅、鋁、錳、等）和內部的組織結構，起主要作用的是鉻元素。鉻具有很高的化學穩定性，能在鋼表面形成鈍化膜，使金屬與外界隔離開來，保護鋼板不被氧化，增加鋼板的抗腐蝕能力。鈍化膜破壞后，抗腐蝕性就下降。能承受草酸、硫酸-硫酸鐵、硝酸、硝酸-氫氟酸、硫酸-硫酸銅、磷酸、甲酸、乙酸等各種酸的腐蝕，廣泛用于化工、食品、醫藥、造紙、石油、原子能等工業，以及建筑、廚具、餐具、車輛、家用電器各類零部件。

2.4 注重不銹鋼擴管焊接質量的保證

在不銹鋼擴管使用的過程中，為了最大程度地發揮出不銹鋼擴管的作用，在某些必要的部分可能需要對不銹鋼管進行焊接處理，只有最大程度的保證不銹鋼管焊接的質量才能夠降低不銹鋼擴管在使用過程中出現問題的可能性，這對于整個換熱器作用的發揮極為重要。在對不銹鋼擴管進行焊接的過程中，相關人員要注重所選擇的焊接工藝的合理性，盡可能地提升焊接質量，在焊接完成之后，相關研發人員要對焊接質量進行檢驗，一旦發現焊接質量不合格，研發人員必須采取措施對其進行處理，只有在確保焊接質量的基礎上才能夠把其應用到換熱器的使用中。

3 結束語

不銹鋼擴管在換熱器作用發揮過程中扮演著極為重要的角色，相關人員必須加強對其的重視，積極的采取措施加大不銹鋼擴管的研發力度，盡可能地把不銹鋼擴管廣泛應用到換熱器中，這對于整個石化產業的發展都有著極為重要的意義。不銹鋼擴管具抗腐蝕性強等特點，其更加適用于現代換熱器，這也是其應該被大力研發的重要原因之一。

參 考 文 獻

[1] 劉性紅，武雪梅.18-8不銹鋼換熱器裂紋失效研究與分析[J].山東冶金，2015，31（3）：46-48.

[2] 任凌波，任曉蕾.壓力容器腐蝕與控制[M].北京：化學工業出版社，2013：255-256.

[3] 胡麗莉，喻杰.不銹鋼換熱管應力腐蝕實例及分析[J].中國化工裝備，2016，9（4）：35-37.

[4] Mohanty K，Das D，Biswas M N. Hydrodynamics of a Novel Multi- Stage External Loop Airlift Reactor[J].Chemical Engineering Science，2016，61（14）： 4617-4624.

[5] Li S G，Qi T，Zhang Y，et al. Hydrodynamics of aMulti- Stage Internal Loop Airlift Reactor[J].Chemi-cal Engineering & Technology，2014，32（1）：80-85.

[6] Zhang Z Y， Wang Z Y， Jiang Y M， et al. Effect of post- weld heat treatment on micros tructureevolution and pitting corrosion behavior of UNS S31803 duplex stainless steel welds[J].Corrosion Science，2012，62：42-50.