螺旋板式换热器管板失效的原因是什么？

螺旋板式换热器管板失效的原因有以下几个：

1、管板材料

管板采用20R锻造，直径1.5m，管板厚度为200毫米。管板与管道之间的连接在膨胀后焊接。螺旋板换热器的管板一般有许多裂纹，管板的裂纹集中在上半部分。裂纹主要发生在管板与管束接头之间的间隙中。裂纹从管束向管板呈环形和径向扩展。

2、腐蚀介质

腐蚀性物质主要含有Fe，Al，C，S，Si，O和Cu。其中，Fe和Cu主要来自钢本身。C和S衍生自油，O，Si和Al衍生自硅铝酸盐裂化催化剂。如果管板破裂，管内的油会进入裂缝，产生很大的腐蚀作用。

3、管板组织

管板断裂平整，颜色为灰色，无塑性变形，为脆性断裂。裂缝起源于凹槽，并以树枝的形状向外发散。尾部尖锐，瞬间断层带宏观断裂平整，外观清晰。裂纹的宏观形态具有应力腐蚀开裂的典型形态特征。

4、断裂和腐蚀产物

用扫描电子显微镜扫描断裂，显示其平面为断裂单元。在裂纹扩展带中，裂纹来自非夹杂物或晶粒中的一个硬点。断裂形式从中心扩展到周围区域，如河纹，短而弯曲，支流少，连续扩展。螺旋板换热器的管板形状主要为枝状分枝，裂纹尾部锋利；裂纹形式主要由晶粒形成，伴有少量晶体，说明断裂接近应力腐蚀断裂。

5、应力腐蚀

当管板处于应力下时，金属表面的缺陷或夹杂物形成微裂纹源，孔内外溶液不易对流和扩散。由于裂缝中金属离子和氢离子的增加，为了保持电中性，裂缝外的硫阴离子进入狭缝形成腐蚀性酸，使裂缝内部腐蚀继续自催化。

螺旋板换热器管板存在带夹杂等缺陷。由于存在温差应力、制造应力、工作应力和残余应力，管板中存在大量残余应力。腐蚀产物分析表明，当管板开裂时，管道中的油进入裂纹，进一步加速腐蚀。