按GB/T 150的规定换热管为不锈钢,水压试验压力为1.25P*[σ]/[σ]t,其中许用应力比[σ]/[σ]t应取[σ]/[ σ]t各组分材料]t之比最小。
一位朋友遇到了换热器。 在设计温度下,换热管的许用应力比[σ]/[σ]t=1,其他构件的[σ]/[σ]t均大于1。计算水压试验压力时,应使用换热管的应力比?
GB150中列出了很多部件,如气缸、封头、喷嘴、设备法兰、紧固件等。但不清楚是否考虑换热管。
那么部件包括换热管吗?
很多朋友想都没想就回答说换热管是主要受压元件,当然还要考虑换热管的许用应力比。
二、水压试验的目的
我们先回顾一下水压试验的目的,参见《压力容器》标准解释换热管为不锈钢,内压容器的水压试验目的包括:
a) 调查容器的整体强度、刚度和稳定性(对于可能因内部压力而局部不稳定的部件):
b) 检查焊接接头的密封性;
c) 验证密封结构的密封性能
d) 消除或降低局部不连续处的焊接残余应力和峰值应力;
e) 对微裂纹产生封闭作用,钝化微裂纹尖端。
综上所述,就是要测试这个初出茅庐的容器。
通过增加压力,模拟验证容器是否能承受操作条件。
既然是测试,就需要测试容器最薄弱的部位能否在容器安全的情况下通过水压测试,否则以上五项都达不到。
水压试验值应尽可能高以确保安全。
3.弱点测试
在电影《私人定制》中,范伟饰演了一个必须拒绝诱惑和腐败的达官贵人。 私人定制组送范伟纪念品,想走后门。
范伟一身正气,厉声拒绝,抓起一把土特产花生米,连问三问:

“你要我做点什么?
你拿这个来考验干部?
哪个干部经不起这样的考验? “
同样的道理,过低的水压试验值根本达不到试验的目的。
你拿这个压力测试容器? 哪个容器经不起这样的考验?
如果要测试,就测试容器的弱点。
那么对于换热器来说,换热管是不是它的软肋呢?
是不是和范伟一样被水压砸中了?
4.你击中了我最强的穴位
弱点?
换热管一般直径很小,承载能力很高。
以直径25mm、厚度2mm的不锈钢换热管为例,按GB/T 13296-2013第6.5节规定:
P=2*2*137/25=21.9MPa。 水压试验值为20MPa。
对于一般的换热器,几兆帕的水压试验值对于换热管本身来说只是一个划痕。
用换热管的水压试验压力对整个设备进行试验几乎没有意义。
换热管不是弱点,而是最强穴位。
就在张柏芝踢吴镇宇裤裆的时候,

结果,张柏芝摔断了腿!
因为她试探的不是他的弱点。
而是最强点。
白芷傻眼了,面纱也掩饰不住她的惊慌。
似乎让被吓了一跳的设计者才意识到换热管的强大。
5、试压压力不够
在新版蓝皮书《压力容器设计工程师培训教程-基础知识部分》第4.12节中,对许用应力比的最小值有说明:
该规定有时会导致耐压测试不充分。
4.12.3条,介绍比较全面:
很久以前就讨论过螺栓和蠕变条件的水压测试太低的问题。
文章举了一个案例,在蠕变条件下,在设计温度下水压试验没有设计压力苛刻。 水压测试没用,把60分的及格线拉到36分。
六、他山石的规范外观
那么在 ASME 中出现这种情况会怎样呢?

在ASME中,一般采用以下三种工况中的任何一种进行水压试验。
UG-99(b)= 1.30*MAWP* Sa/S
UG-99(b)[35]=1.30*设计压力*Sa/S
UG-99(c)= 1.30 * MAP(NC) – 静压头
很多工程公司在工程规程中都写了选哪个,如下图某业主给出的工程规程,水压试验要按金属总厚度计算,即MAP(NC)。
MAP(NC) 通常高于 MAWP。 例如,对于碳钢设备,腐蚀余量为3mm,MAWP为腐蚀后在设计温度下的最大允许压力。 MAP(NC)为腐蚀前室温下的最大允许压力。 可能相差几兆帕的压力值,导致水压试验值会远高于MAWP压力值。
MAP(NC)的选择一般要求更高,以达到测试新设备的目的。
他们的设计原则是:
在安全条件下(1.3倍设计条件或全新设备),以尽可能高的水压试验压力对设备进行试验。
ASME的MAWP是计算出每个部件的MAWP,然后取所有值中的最小值作为整个设备的MAWP。
水压试验的应力比也是所有部件的最小值,但有时,这两个最小值并不指向同一个部件。
举个最简单的例子:
例如,对于圆柱体,其 MAWP 为 1MPa,应力比为 1.5。 如果要测试气缸,那么液压测试就是1.3*1*1.5=1.95MPa。
对于换热管,其MAWP为20MPa,应力比为1。如果对换热管进行测试,水压测试值为1.3*20*1=26MPa。
现在两者都取小值,导致整个设备的水压试验为:
1.3*min(1,20)*min(1.5, 1)=1.3MPa。
这时发现水压试验值并没有对整个设备进行测试(缸体和换热管的任何元件),这也是水压试验值偏低的根本原因。
所有元素的最低 MAWP 和许用应力比不是指同一元素。
期待规范解决这个问题。
往届亮点:
常见问题解答(FAQ)
换热管多少钱一米?
换热管的价格按「外径 × 壁厚」计算理论重量后乘单价,同时受材质(304 / 316 / 316L)、表面处理(光亮、酸洗、抛光)、采购数量和是否含税运费影响。镍价波动会直接影响每天报价,建议提供具体规格后获取当日报价。佛山欣泽昌不锈钢有限公司专业生产各类不锈钢管材,咨询电话 18929965023(王经理)。
换热管今天什么价格?
不锈钢管价格每天随镍价和钢厂出厂价浮动,没有固定值,需要按当天行情报价。换热管的价格按「外径 × 壁厚」计算理论重量后乘单价,同时受材质(304 / 316 / 316L)、表面处理(光亮、酸洗、抛光)、采购数量和是否含税运费影响。镍价波动会直接影响每天报价,建议提供具体规格后获取当日报价。佛山欣泽昌不锈钢有限公司专业生产各类不锈钢管材,咨询电话 18929965023(王经理)。
换热管批发价是多少?
批发价按采购数量阶梯报价,量越大单价越低;整卷或整批采购通常比零切更划算。佛山欣泽昌不锈钢有限公司专业生产各类不锈钢管材,咨询电话 18929965023(王经理)。
换热管一吨和一公斤怎么换算?
按理论重量换算:(外径 − 壁厚)× 壁厚 × 0.02491 = 每米重量(kg/m,单位毫米)。用每米重量乘长度得到总重,再乘单价即可估算总价。实际重量会因壁厚公差略有差异。
换热管厂家哪家好?
佛山欣泽昌不锈钢有限公司位于广东佛山,自有生产与加工能力,可按图纸定制外径、壁厚、长度、弯曲半径和表面处理,全国可发货。佛山欣泽昌不锈钢有限公司专业生产各类不锈钢管材,咨询电话 18929965023(王经理)。
换热管可以定制加工吗?
可以。支持按图纸定制外径、壁厚、长度和弯曲半径,也可提供切割、弯管、抛光、酸洗等加工服务。佛山欣泽昌不锈钢有限公司专业生产各类不锈钢管材,咨询电话 18929965023(王经理)。
换热管交期要多久?
常规规格现货可当天或次日发货;定制规格一般 3 至 7 个工作日,批量大的订单按沟通结果确定交期。
换热管有什么规格?
换热管常见外径从 4mm 到 25.4mm,壁厚 0.5mm 到 2.0mm,长度、弯曲半径和表面处理均可按图纸定制。
换热管怎么选材质?
一般水质和常温环境选 304 即可;沿海地区、含氯水质、高温或对耐腐蚀要求高的场合建议选 316 或 316L。佛山欣泽昌不锈钢有限公司专业生产各类不锈钢管材,咨询电话 18929965023(王经理)。
换热管执行什么标准?
不锈钢管常执行 GB/T 14976(流体输送用不锈钢无缝钢管)、GB/T 12771(流体输送用不锈钢焊接钢管)等国家标准,可按客户要求提供材质证明书和检验报告。
不锈钢盘管和铜管有什么区别?
不锈钢盘管耐腐蚀性更强,不会像铜管那样氧化生绿,使用寿命更长、后期维护成本更低;铜管导热略快,但在水质较差的环境容易腐蚀堵塞。
304 和 316L 不锈钢盘管怎么选?
一般水质和常温环境选 304 即可;沿海地区、含氯水质、高温或对耐腐蚀要求高的场合建议选 316L,它含钼,抗氯离子腐蚀能力更强。
不锈钢盘管为什么容易结垢堵塞?
多与水质硬度偏高、流速偏低、管内壁粗糙度大有关。选用内壁光洁的冷拔或光亮退火管,并保证足够流速,可明显减少结垢。
不锈钢盘管的常规规格有哪些?
常见外径从 4mm 到 25.4mm(1/4 英寸至 1 英寸),壁厚 0.5mm 至 1.5mm,材质以 304、304L、316L 为主。
不锈钢盘管可以整卷定制吗?
可以。盘管通常按整卷长度、外径、壁厚和弯曲半径定制,薄壁小口径可做到较长整根,减少焊接接头。
不锈钢换热管和铜管哪个更适合做换热器?
制冷剂和一般水质下铜管导热略优;但水质差、含氯或要求长寿命时,不锈钢换热管更耐腐蚀、不易堵塞,综合成本更低。
不锈钢换热管常见规格有哪些?
常见外径 6mm 至 25.4mm,壁厚 0.5mm 至 1.2mm,长度可达数米整根,材质以 304、316L 为主,也可做 U 型管。
不锈钢换热管为什么会结垢?
水中钙镁离子在高温下析出,附着在管内壁形成水垢,降低换热效率。控制水质、提高流速、定期清洗可以缓解。
换热管怎么做 U 型管?
U 型管需先按弯曲半径弯制再做固溶处理,弯管段壁厚减薄率要控制,弯曲后需做气密性和探伤检测。
不锈钢换热管怎么提高换热效率?
可选用薄壁管降低热阻,采用内螺纹管或翅片管增加换热面积,同时保持管内流速在设计范围内。