换热器振动(一)：振动的破坏形式

管壳式换热器通常采用设置折流板的方法，使壳程流体横向流过管束来改善传热。在允许的压力降范围内，最大限度地增大壳程流速，不仅可以强化传热，还可以减少管子表面上的污垢。不过，随着流速的提高，高强度材料的应用及换热器尺寸的大型化，换热管的挠增加，换热器的振动与破坏事故逐渐多了起来。

换热器振动的破坏形式，主要有：

1）换热管间的碰撞损伤

换热管振动的振幅较大时，相邻换热管之间或与壳体之间会相互碰撞，管子无支撑跨距中间处，管子表面会产生磨损并出现斑点，管壁会因此变薄甚至破裂。

2）折流板对换热管的“切割”损伤

折流板管孔与换热管之间有一定的间隙，换热管振动时会不断与管孔发生撞击，犹如受到折流板的“切割”。如果管板较薄或换热管材质较硬时，这种切割对换热管的损伤是比较严重的，管壁会减薄甚至出现开口。

3）换热管与管板接头的泄漏失效

换热管发生振动时会出现弯曲变形，如果换热管与管板是胀接的，胀接处会松驰甚至脱落，如果接头有焊缝，焊缝会也出现破坏，造成泄漏失效。另外，管板管孔也会对换热管产生“切割”损伤。

4）换热管壁出现疲劳裂纹

换热管振动时在弯曲应力长时间的反复作用下，管壁有可能会出现疲劳裂纹，裂纹是会发生扩展的，另外在介质的腐蚀与冲刷作用下，会加速疲劳破坏。

5）声振动

气体流过管束时，将会引起壳程空腔中的气柱振荡产生驻波，当驻波的频率周期性的旋涡频率一致时，便会激起声振动，出现共振。声振动会产生强烈的噪声，过高的声压还会损伤换热器壳体，并且当声共振的频率与管子的固有频率一致时，会加剧管子的振动。