管壳式换热器作为一种通用换热设备,广泛应用在石油、化工、能源等行业中。管板是管壳式换热器的主要零部件之一,管板的性能对换热器的安全性和经济性有着极其重要的影响。本论文主要分析了某装置中两台不同的换热器管板、管束开裂原因,主要研究内容如下：1、第一台换热器有十多根换热管在距管头约100mm处(管板厚128mm)发生开裂；部分管束裂纹出现在换热管内侧距管头40-50mm处,大部分管束在管头贴胀区内出现多处裂纹,裂纹呈周向分布；同时失效管束外表面存在白色物质、黄色及黑色氧化物。通过管束材料化学成分分析、断口附近宏观形貌、断口附近微观形貌、断口腐蚀产物分析,从材料角度分析管束开裂原因,发现材料的化学成分符合要求,换热管材料内部存在大量夹杂物是引起管束开裂的主要原因。2、第二台换热器自投入使用后,在检修时发现换热器管束、管板开裂,其失效形式主要表现为换热器管板大面积开裂,裂纹大多从管束开始沿环向及径向管板延伸,通过对管板打磨、着色后发现,大约有1/3管板与管子在连接焊缝处有裂纹。综合分析管板与管束材料的金相组织、管板的宏微观断口分析、断口腐蚀产物分析、管板温度-应力耦合场及换热器内流体诱发振动。研究发现：管板和管束所用材料均符合要求；焊接时预热温度不够或未预热,在焊肉处产生粗大的柱状晶组织,该组织是造成管桥开裂的主要原因；工作应力和残余应力是造成管板开裂的主要条件,腐蚀介质促进了管板开裂；管板和管头之间存在间隙促进了管头周向开裂。综上所述,管板开裂是应力腐蚀、热腐蚀疲劳及管子振动疲劳综合作用的结果；最后通过改变折流板形式、增大折流板间距和增加换热器壳程蒸汽出入口的措施减少振动带来的影响。