Разрушение патрубка паяного пластинчатого теплообменника после повторной пайки

Оригинальная запись проекта

Неисправность, вызванная перегревом во время вторичной засолки - повреждение стертой структуры при соединении сопла

Эта техническая записка объясняет общий механизм отказа в медно-полосатых пластинчатых теплообменниках (BPHE), где неконтролируемая вторичная пайка на сопловом соединении вводит локализованный перегрев и ослабляет исходные скобки, что приводит к утечке.

• Обзор
• Характеристики наблюдаемых неудач
• Анализ первопричин
• Почему это не производственный дефект
• Профилактические рекомендации
• Инженерное заключение

Обзор

Видеодоказательства: местоположение утечки и характер повреждений суставов после вторичной пайки сопла.

В медных пластинчатых теплообменниках внутренняя пластинчатая стопка соединяется посредством контролируемого вакуумного процесса. Целостность агрегата зависит от поддержания металлургической устойчивости этих опухших суставов.

Однако операции вторичной пайки или сварки, выполняемые на сопловом соединении, могут вводить чрезмерное локализованное тепло. Без защиты от температуры перегрев может повторно расплавить или ослабить оригинальную оплетенную медную связь вблизи области сопла, что приводит к утечке.

Характеристики наблюдаемых неудач

На основе результатов инспекции и характера утечки были сделаны следующие основные замечания:

• Утечка в интерфейсе сопла
• Никаких признаков коррозионно-индуцированной деградации
• Нет доказательств перегрузки давлением
• Локализованное ослабление суставов вокруг зоны соединения

Режим отказа согласуется с термической деградацией оплетенной структуры, а не с дефектом материала или производственного дефекта.

Анализ первопричин

1) Структура медно-полосатых пластин

Медные пластинчатые теплообменники изготавливаются в вакуумной печи в контролируемых условиях (обычно около 1100°C). Медные облигации:

• Присоединяйтесь к тарелкам
• Запечатать внутренние каналы
• Обеспечение структурной целостности

После пайки медные стыки остаются стабильными только в определенных тепловых пределах при полевых операциях и модификациях.

2) Вторичная засолка без термозащиты

При наружной пайке насадок присутствовали следующие факторы риска:

• Применяется прямое нагревание пламени
• Не используется теплоотвод или защита от охлаждения
• Местная температура превысила безопасный порог

Избыточное локализованное тепло может:

• Переплавить или смягчить внутреннюю сплющенную медь
• Нарушение капиллярной связи
• Создание микро-пустот
• Уменьшите силу суставов

Это ставит под угрозу уплотнение между пластинчатой упаковкой и конечной пластиной вблизи области сопла.

3) Механизм утечек

При опухшем шве, близком к соплу, термически нарушается:

• Развиваются микротрещины
• Капиллярные тюлени ослабевают
• Появляется внутренняя перекрестная утечка или внешняя просачивание

Почему это не производственный дефект

Оригинальная скошенная структура стабильна при определенных условиях эксплуатации. Наблюдаемая картина неудач совпадает:

• Локализованный перегрев введен после производства
• Металлургическое ослабление скошенного сустава вблизи сопла
• Неисправность сконцентрирована в модифицированной зоне соединения

Профилактические рекомендации

Для предотвращения утечки, связанной с перегревом, во время работы сопла:

• Использование методов паяльной пайки с контролируемой температурой
• Применять теплоотводы или охлаждающие обертки во время пайки сопла
• Избегайте длительного прямого воздействия пламени
• Мониторинг температуры поверхности во время работы
• Предпочитает фабричные варианты соединения, когда это возможно

Инженерное заключение

Медные пластинчатые теплообменники чувствительны к неконтролируемому вторичному нагреву в точках соединения сопла.

Этот случай согласуется с перегревом во время пайки без адекватной теплозащиты, которая деградировала исходные заплетенные суставы и вызвала утечку вблизи области сопла.

Правильное управление температурой во время модификации поля имеет важное значение для поддержания целостности и долгосрочной надежности.