换热管上热应力和残余拉应力是否可抵消

ASME+API

《过程设备设计》，第四版，第44页有关于温度变化引起的弹性热应力，有这么一句话：固定管板式换热器，管束与外壳都固定在管板上，若管束温度大于
外壳，由于管束与外壳的热变形相互牵制，管束出现压缩热应力，外壳出现拉伸热应力。
请问：若管束在拉拔过程中留有残余拉应力，这个压缩热应力是否可抵消部分或全部残余应力，而使管子依然受压，或受很小的拉应力（内压产生的应力忽略不计）？
谢谢！

arethevan

我的理解是管束拉拔过程中的残余应力无法量化，保守做法换热器壳程外壁做膨胀节。

ASME+API

arethevan 发表于 2021-12-28 08:23
我的理解是管束拉拔过程中的残余应力无法量化，保守做法换热器壳程外壁做膨胀节。

曾有人做过这方面的研究，对不锈钢固溶矫直后钢管用应变片做了应力测试，其值大都落在80~120MPa.

zhugd

均匀拉拔过程中，产生塑性变形，此时的塑性变形不易用残余应力来分析。
换热器热应力产生的应力在弹性段，所以跟上述塑性变形导致到残余应力无法反向消除，不是一个结构变形阶段。
即使在换热器装配过程中产生预应力，在热应力作用下，管板变形特点导致在不同位置，产生的应力方向不同。
因此要针对换热管具体位置分析。

个人分析，仅供参考

ASME+API

zhugd 发表于 2022-1-4 09:33
均匀拉拔过程中，产生塑性变形，此时的塑性变形不易用残余应力来分析。
换热器热应力产生的应力在弹性段， ...

多谢您的解答，在该论坛上输入‘残余应力’，搜到一个课件，如下，好象是可以抵消，部分弹性段和塑性段