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1. 换热管需要单独计算吗
2013年，某项目中有一台固定管板换热器，欧洲已经有一台设计压力温度材料相同的设备，壳程设计压力为50Barg。相当于换热管受外压50Barg。 由于现在设备用在中国，设备直径由2500改为3500，需要按照GB/T 150和151重新进行设计。 设计数据表中换热管尺寸为OD88.9*4，和欧洲的已经服役的设备一样。 将数据输入SW6，结果合格。 SW6计算通过，欧洲有相同的服役的设备，那么这个换热器应该是相当安全了吧。
2. 出人意料 通常我们用的换热管直径是19mm,25mm，而这台设备用的是88.9mm的换热管，太特殊了。
武帝昭曰： “盖有非常之功，必待非常之人。非常之管，必待非常计算！” 合格的计算书已经有了，好奇的设计人将换热管单独拎出来计算，惊奇的发现，换热管的厚度需要7.2mm。
看到这个结果，设计人是不敢相信的，因为业主已经给了欧洲的竣工图，一样的工况和材料，正在服役的设备只用了4mm。
为什么在欧洲只需要4mm，在中国就需要7.2mm呢？
到底应该用多少呢？
3. 再次核算 为了慎重起见，重新用软件和手工核算。
按照GB150，的确需要7.2mm。
按照ASME，也需要7.2mm。 用PD5500计算，的确只需要3.4mm即可。
当时是2013年，那个时候，SW6计算时，是不考虑计算换热管本身的强度的。
从自动生成的计算书上看，是毫无破绽的，而且由以往的实践看，安全性应该问题不大。
但是能否因为SW6不计算，而对主要受压元件-换热管的内外压就不管了呢？
况且实践证明没问题！
4. 解决问题 换热管的材料是304L，经过核算，如果要加厚换热管的厚度，咨询了一下供应商，厚度要改为7.62mm。本台换热器换热管的重量由报价的26.6吨变化为50.6吨。
304L换热管材料增加24吨！
这种情况下是睁一只眼闭一只眼，还是忍痛增加成本呢？ 上报给领导和技术老总，一起讨论。
技术总监说：
“虽然SW6不考虑换热管外压，但是换热管作为主要受压元件，其强度校核是必要的。不能因为软件不考虑，设计人员就不考虑。设计最终由设计人员负责，那么必须要加厚换热管的厚度。” 最后将计算书摆在业主面前，说明的情况。老外业主说，这个是按照中国规范设计的，如果规范要求需要这么厚，那么他们愿意加厚，也愿意承担由于规范变化而引起的厚度变化的费用。
于是写了个报告，罗列了GB，ASME和PD5500的换热管计算的计算书，业主专业工程师认可了，最后走完修改厚度的流程。 最后和业主要了几百万的Change Order。
5. 感想
可喜的是，现在SW6已经将换热管的内外压，以及水压的内外压校核加进了计算程序中。如果发生在今天，上面的争执可能不会存在。 但是这类问题却是经常遇到的。
a）商业软件不考虑，但是实际上却会影响安全的： 比如：
以前换热器不计算分程隔板处垫片对于设备法兰的影响，现在已经加入到了SW6的计算。 以前WRC107无法计算就是超界，不给算了。现在SW6加入了WRC537，应用范围更广了。
比如锻管的小端直边的厚度要符合内压计算的要求。
比如腐蚀前的法兰计算不合格，腐蚀后的法兰计算合格。
。。。
b） 不同设计规范影响设备造价的：
比如： ASME和GB的对于筒体的外压计算是基本一致的。很多有经验的设计人员容易觉得两者就是一样。筒体的确基本相同，但是对于封头却是不同的。GB封头的安全系数为3，ASME封头的安全系数还是4。所以在GB计算能够通过，在ASME里可能强度不足。 比如ASME的换热器一般比GB的换热器管板厚。
比如ASME的换热器膨胀节比GB的膨胀节更难调整。
比如ASME的开孔补强不通过，但是GB的开孔补强轻松通过。
。。。 设计人员应该多思考一下本质的安全，不要让软件代替了思考。
大神应该考虑一下，换热管在欧标3.4mm，GB却要7.2mm，如果物理定律相同，为什么相差那么大。
设计人员也应该多多总结一下不同规范的特点，避免在估算造价时，偏离造价太多。 毕竟不是每个业主都如上文的业主一样，通情达理。
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发表于 2023-6-13 15:21:11
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