余热回收换热器管板失效的主要原因有哪些？

管板作为余热回收换热器的核心承压部件之一，结构完整性直接关系到整台设备的安全性与使用寿命，一旦管板发生失效，不仅会导致换热效率下降，还可能引发泄漏、停机甚至安全事故，那么余热回收换热器管板失效的主要原因究竟有哪些？艾克森将从设计、制造、运行及维护等多个维度进行深入剖析。

一、腐蚀是首要“元凶”

腐蚀是导致管板失效最常见的原因，尤其在处理腐蚀性介质（如酸、碱、盐溶液或含硫油气）的工况下更为突出，常见的腐蚀形式包括：

均匀腐蚀：整个管板表面缓慢减薄，虽不易察觉但长期积累会削弱强度；

点蚀与缝隙腐蚀：多发生在管孔与换热管连接处，局部穿孔风险高；

应力腐蚀开裂（SCC）：在拉应力和特定腐蚀介质共同作用下，即使材料本身耐蚀，也可能产生脆性裂纹；

电偶腐蚀：当管板与换热管材质不同（如碳钢管板配不锈钢管），在电解质环境中形成原电池，加速腐蚀。

二、热应力与机械应力叠加

余热回收换热器在启停或负荷波动过程中，管程与壳程温差较大，导致管板受热不均，产生显著的热应力，若设计时未充分考虑热膨胀补偿（如缺少膨胀节），或管板刚度过大限制了自由变形，就会在管孔周围形成高应力集中区，长期交变应力作用下，极易诱发疲劳裂纹，最终导致开裂失效。

此外装配不当（如胀管过紧、焊接残余应力过大）也会引入额外机械应力，加剧管板损伤。

三、制造与焊接缺陷埋下隐患

制造环节的质量控制十分重要，若管板加工精度不足（如管孔粗糙、尺寸偏差）、材料存在夹杂或内部缺陷，或焊接工艺不当（如未焊透、气孔、裂纹等），都会成为失效的“导火索”，特别是管板与换热管的连接区域（胀接或焊接接头），往往是应力与腐蚀的双重敏感区，微小缺陷在运行中迅速扩展，最终引发泄漏或断裂。

四、结垢与堵塞引发局部过热

在水质较差或介质易结垢的系统中，换热管内壁或管板表面容易沉积水垢、油污或生物膜，这些沉积物不仅降低传热效率，还会造成局部流速变化，形成“热点”或“死区”，管板在局部高温或干湿交替环境下，加速材料老化与腐蚀，甚至因热疲劳而开裂。

五、选材不当或设计不合理

部分厂家为降低成本，选用不匹配工况的材料（如普通碳钢用于强腐蚀环境），或管板厚度、支撑结构设计不足，无法承受实际运行压力与温度，这种“先天不足”使得设备在投运初期就埋下失效风险。

余热回收换热器管板失效往往是多种因素耦合作用的结果，作为专业余热回收换热器制造商，艾克森始终坚持以高标准选材、精细化设计、严控制造工艺，并提供全生命周期的技术支持，从源头上预防管板失效问题，若您正面临换热器可靠性难题，欢迎联系艾克森——我们以技术守护安全，以品质赢得信赖。