Schmieden von Rohrblechstahl für Wärmetauscher
Bei den Konstruktionsberechnungen für Wärmetauscher mit festem Rohrboden, wenn es eine Situation gibt, in der die axiale Spannung des Mantels, die axiale Spannung des Wärmetauscherrohrs oder die Zugkraft zwischen dem Wärmetauscherrohr und dem Rohrboden die Festigkeit nicht erreichen können Aufgrund der Anforderungen an die Stabilität (oder Stabilität) ist der Einbau einer Dehnungsfuge erforderlich. In einigen Fällen kann es nach der Bestimmung der Dicke des Rohrbodens vorkommen, dass die Festigkeit des Rohrbodens ohne Dehnungsfuge nicht ausreichend ist. Durch den Einbau einer Dehnungsfuge kann die Rohrbodendicke dann jedoch den Anforderungen genügen. In solchen Fällen sollte die Entscheidung zum Einbau eines Kompensators auf einer umfassenden Bewertung des Materialverbrauchs, der Herstellungsschwierigkeiten, der Sicherheit und der wirtschaftlichen Auswirkungen basieren.
Der am häufigsten verwendete Kompensatortyp in Wärmetauschern mit festem Rohrboden ist der U-förmige Kompensator, der kompakt und einfach aufgebaut ist, gute Kompensationseigenschaften aufweist und kostengünstig ist. Mit der zunehmenden Größe von Chemieanlagen und Kraftwerken sind die Durchmesser der Rohrböden größer geworden, wobei Durchmesser von 4 m bis 5 m üblich sind. Große Rohrböden zeichnen sich durch eine Vielzahl dicht gepackter kleiner, tiefer Löcher mit hohen Anforderungen an Präzision und Sauberkeit aus.
Rohrböden werden häufig in Branchen wie Rohrbündelwärmetauschern, Kesseln, Druckbehältern, Turbinen und großen zentralen Klimaanlagen verwendet. Sie dienen vor allem zur Halterung und Befestigung der Rohre in Chemiebehältern, wie Rohrbündelwärmetauschern, Druckbehältern, Kesseln, Kondensatoren, zentralen Klimaanlagen, Verdampfern und Meerwasserentsalzungsanlagen. Das Metallmaterial von Rohrböden sorgt nicht nur für eine hohe Steifigkeit, sondern auch für hervorragende Wärmeleitungseigenschaften.
Bei der Herstellung von Rohrbündelwärmetauschern erfolgt das Schweißen des Rohrbodens und der Rohre im Allgemeinen durch manuelles Metall-Lichtbogenschweißen, was ebenfalls zu Fehlern in der Schweißnahtform wie Vertiefungen, Poren und Einschlüssen führt als ungleichmäßige Verteilung der Schweißspannungen. Im Einsatz kommen die Rohrbodenteile typischerweise mit industriellem Kühlwasser in Kontakt, was aufgrund von Verunreinigungen, Salzen, Gasen und Mikroorganismen im industriellen Kühlwasser zu Korrosion des Rohrbodens und der Schweißnähte führen kann – dies wird als elektrochemisch bezeichnet Korrosion.
Untersuchungen zeigen, dass Industriewasser, egal ob Süß- oder Meerwasser, verschiedene Ionen und gelösten Sauerstoff enthält, wobei die Konzentrationsschwankungen von Chlorionen und Sauerstoff eine wichtige Rolle bei der Korrosionsform von Metallen spielen. Darüber hinaus kann auch die Komplexität der Metallstruktur die Korrosionsmorphologie beeinflussen. Daher sind die primären Korrosionsarten von Rohrböden und Rohrschweißnähten Lochfraß und Spaltkorrosion.
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