一、标准规定


“工艺24项标准”之一HG/T 20570.2-1995《安全阀的设置与选用》在7.0.8要求：在换热管破裂的情况下，如果换热器低压侧的设计压力小于高压侧设计压力的2/3时，则应作为事故工况考虑。


与API 651 Pressure-relieving and Depressuring Systems的要求类似，SH/T 3210-2020《石油化工装置安全泄压设施工艺设计规范》（报批稿）在7.2.3规定：校正后（注：考虑温度修正系数）的换热器低压侧耐压试验压力小于高压侧设计压力时，应考虑换热管破裂引起低压侧的超压。


HG/T 20570.2和API 651、SH/T 3210的规定看起来是有区别的，但实质上是一样的，我们在下文第三小节讨论。 


二、换热管破裂及应对措施


换热管的破裂可以是只有一个小针孔，也可以是换热管完全断裂。虽说换热管完全破裂，导致换热器高压侧流体大量流入低压侧比较罕见，但也不是不可能发生。


换热器的轻微泄漏几乎不会引起低压侧超压，并且如果换热管破裂后，低压侧（包括其上、下游系统）的压力不超过其耐压试验压力，低压侧的安全是有保证的，不必担心会破损。


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因应换热管破裂导致的事故，通常有两种保护措施，一、提高低压侧的设计压力；二、在低压侧设置安全阀。对于大型和高压力差的换热器，采用提高低压侧设计压力的保护措施，往往造成投资增加，经济上是不合适的。由于换热管破裂引起换热器低压侧压力突然升高，此时在低压侧出口增设安全阀，可有效保护换热器，避免因压力聚集而导致整个换热器爆裂。 


三、耐压试验压力


GB/T 150《压力容器》规定，液压试验压力的最小值为设计压力的1.25倍乘以温度修正系数；气压试验压力或气液组合试验压力的最小值为设计压力的1.1 倍乘以温度修正系数。


虽说管壳式换热器较少存在不可以进行液压试验而需采用气压试验的情况，但具体的耐压试验压力应以设备图纸为准。


需要注意是，如高压侧流体流入低压侧流体时发生化学反应，还需要考虑反应状况下所能达到的压力与低压侧校正的耐压试验压力的大小。 


举个子例子：


某换热器低压侧设计压力为1MPa，则其液压试验压力不小于1.25MPa，按API 521或SH/T 3210若高压侧设计压力不大于1.25MPa，则不用考虑超压工况。


而根据HG/T 20570.2，若高压侧设计压力不大于1.5MPa，则不作为事故工况考虑。


HG/T 20570.2的规定对于压力容器来说要偏于冒进一些。


HG/T 20570.2的规定“低压侧的设计压力小于高压侧设计压力的2/3时…”这个2/3，应该是来源于管道的液压试验，因为管道的液压试验压力为1.5倍的设计压力再乘以温度修正系数。