管壳式换热器泄漏原因分析及对策

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列管式换热器泄漏原因分析及预防措施

列管式换热器泄漏原因分析及预防措施

列管式换热器泄漏原因分析及预防措施摘要:针对换热器用途、结构、工作原理做了说明,并对实际生产中换热器的泄漏位置以及产生泄漏的原因做了分析,并对换热器泄漏的处理方法、预防措施、检修过程中的注意事项进行了阐述。

关键词:列管式换热器泄漏原因处理一、前言与其它几种间壁换热器相比,列管式换热器占地空间小、导热面积大、热交换效果好,结构相对较为简单、紧凑、造价便宜,列管式换热器目前被广泛应用于化工生产。

列管式换热器构造主要有壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等部件。

所需材质,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。

某化工企业在空分、氨吸收制冷、氨合成等工段有大量列管式换热器使用;该煤化工企业运行过程中经常会发生换热器泄露,发生泄漏后换热介质渗透到蒸汽中或循环水中,造成工艺参数波动不仅影响生产稳定性,而且直接影响主机或其他设备的安全稳定运行,有时候不能及时处理会造成严重的设备损害事故。

总结这些年某煤化工企业换热器故障可以得出,换热器泄露是换热器故障的最为主要的原因之一。

如何从根本上找出换热器泄漏的原因,采取相应的措施,延缓和减少换热器的各种不利因素,在保证换热器正常运行的条件下,加强换热器的换热效果意义重大。

二、换热器泄漏的原因列管式换热器泄漏的表现形式主要分为两类,一类是在换热器管体发生泄漏,另一类在管子端口与管板连接处发生泄漏。

1.管体泄漏1.1 介质冲刷当管子外面介质流动速度过大,管子外壁受汽、水两相流冲刷变薄,发生穿孔或受给水压力而鼓破。

另一种原因是受到蒸汽或疏水的直接冲击。

1.2应力腐蚀应力腐蚀破裂是指拉应力和特定腐蚀介质的共同作用而引起的金属或合金的破裂。

其特征是,大部分表面上并未遭破坏,只有一部分细裂纹穿透金属或合金内部。

应力腐蚀破裂能在常用的设计应力范围之内产生。

引起应力腐蚀破裂的重要因素有温度、溶液成分、金属或合金的成分、应力和金属结构。

1.3 管子周期性振动当系统超负荷运行时,通过换热器管子间介质发生周期性变化时,具有一定弹性的管束在介质周期性压力变化下产生振动,当激振力的频率与管束自然振动频率或其倍数相吻合时,将引起管束共振,使振幅大大的增加,导致管子与管板的连接处受到反复作用力造成管束损坏。

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策列管式换热器是一种常见且广泛应用于工业生产中的换热设备,其作用是通过管壳式结构中的管道来进行热量的传递和交换。

在使用过程中,列管式换热器有时会发生泄漏现象,导致热量传递效率下降,甚至影响正常生产。

本文将就列管式换热器泄漏的原因及处理对策进行探讨。

泄漏主要的原因可以归结为以下几个方面。

第一,材料质量问题。

列管式换热器的管道和密封件材料通常会受到腐蚀、老化和磨损等影响,导致泄漏的发生。

如果材料的质量不合格,容易发生破裂和泄漏。

第二,设计和制造问题。

换热器的设计和制造过程中,如果存在规划不合理或者制造工艺不当等问题,也容易导致泄漏的发生。

管道连接不牢固、焊缝有缺陷等,都会使得泄漏的风险增加。

操作和维护不当。

操作人员对列管式换热器的使用和维护不当,也容易引起泄漏。

长期高温运行、频繁开关机、介质流速过大等,都会对换热器的正常运行产生不利影响,导致泄漏的发生。

针对列管式换热器泄漏问题,我们可以采取以下处理对策。

加强材料质量的控制。

选择合适的材料,并进行质量检测,确保满足使用要求。

对于易受腐蚀和老化的材料,可以考虑进行防腐处理或者定期更换,以延长使用寿命。

优化设计和制造过程。

加强对换热器的设计和制造过程的质量控制,确保连接牢固、焊缝无缺陷等。

可以考虑引入先进的制造技术和设备,提高制造精度和质量。

加强操作和维护管理。

运行人员应严格按照操作规程进行操作,避免长期高温运行、频繁开关机等不利于换热器安全运行的行为。

加强对换热器的定期检查和维护,及时发现和处理问题,确保换热器的正常运行。

加强监测和检测手段。

可以安装泄漏检测器、温度和压力传感器等设备,及时监测和检测换热器的工作状态,发现异常情况及时采取措施。

列管式换热器泄漏的原因主要涉及材料质量、设计制造、操作维护等方面,而处理对策则包括加强材料质量控制、优化设计和制造过程、加强操作和维护管理以及加强监测和检测手段等方面。

只有全面考虑和解决这些问题,才能够保证列管式换热器的正常运行和安全使用。

浅谈管壳式换热器的泄露与预防措施

浅谈管壳式换热器的泄露与预防措施

浅谈管壳式换热器的泄露与预防措施摘要:管壳式换热器是换热设备中最常见的一种,它具有可用材料广泛,适用范围广,产出能力强,能承受高温高压等特点。

本文对管壳式换热器发生的的常见故障的原因进行分析,同时给出常见故障的纠正方法。

总结管壳式换热器常见的泄露原因及预防措施,总结换热器的日常维护程序,研究成果可为管壳式换热器日常防漏和维护提供理论依据。

关键词:管壳式换热器;泄露原因;预防措施1.管壳式换热器的结构阐述管壳式换热器的类型分为固定管板型、浮头型和U形管型几种。

其中最为常见的是固定管板型。

管壳式换热器主要由一个管箱、筒体、管板、隔板、钢管、定距管以及其他配件组成。

1.1管板结构分析管板是有密集的管孔板或锻件,由管束组成的弹性基础支撑,板的两边承受的载荷均匀分布,管子的末端通过胀接、焊接或两者结合形式固定在管板上的,当管板在承受外界介质压力时会造成弯曲变形,导致管束中的每根管也会发生轴向变形,也使管板被每根管子的弹性反转。

管板、管束是刚性连接,管束因发热而引起的变形力矩会作用到管板。

1.2折流板结构分析折流板,也称挡板,它的主要作用是增加管间的流量,改善传热效果。

折流板最常用是弓形的形状,其他形状的也可以用。

挡板布置要求:靠近管板的第一块挡板应尽可能靠近壳体侧喷嘴,挡板的间隙应接近管对管或者管对通道的中心线。

如果没有特殊要求,在换热管的有效长度上以相等的距离布置就可以了。

挡板与支撑板通常由拉杆、定距离管、管道板等零部件固定。

主要采用焊接或螺纹与焊接相结合的方法来进行固定。

2.管壳式换热器泄露的常见原因2.1设计原因热交换器密封的结构、密封表面的形状、密封垫的类型和尺寸、螺纹尺寸和材料的选择,这些因素都会引起管壳式换热器的泄露。

下面通过分析一台已经发生过泄漏的换热器,来寻找是由哪些原因引起的泄漏,然后在此基础上,给出如何使与之相类似的换热器设备保证其密封性的方法。

液压系统水箱中的液体被乳化,或者一个将油与稳定水分开的警报器发出警报,这表明液压系统中的热交换器正在泄露,可能会影响生产效果或使系统停止运转。

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策换热器是工业生产中的重要设备之一,而列管式换热器是它的一种常见形式。

然而,在使用过程中,列管式换热器有时会出现泄漏的情况,这不仅会导致生产上的损失,还会对环境造成污染。

因此,深入分析列管式换热器泄漏的原因,并提出相应的处理对策,对于保证生产安全和环保意义重大。

(一)管板接头泄漏列管式换热器由管板、管束、壳体和支承个部分组成,管束被插入管板孔中而形成不同的换热流路。

在管板与壳体之间使用垫片作为密封材料。

管板接头处泄漏所引起的原因有以下两个:1.材料损失:垫片因质量原因或使用时间较长时,会产生老化或环境腐蚀,导致垫片损失,形成泄漏。

2.装配不当:垫片装配不当,如未正确压缩,或者未按规格安装垫片质量较劣等,将会导致泄漏。

(二)管束漏管管束漏管是列管式换热器常见的泄漏形式之一,主要原因有以下几个:1.制造工艺不合格:管束在制造过程中,因为加工精度不够,切割刀具不干净等因素,会导致管束表面粗糙度较大或者表面存在裂纹、缺口等情况,从而形成漏管。

2.操作不当:在换热器的清洗过程中,如果用力过猛,或者用刀具擦拭管束时使用不当,同样可能造成管束表面损伤形成漏管。

(三)壳体泄漏1.壳体集装不当:由于壳体在集装过程中受到挤压或碰撞等因素,其表面可能出现凹陷、划痕等,从而造成泄漏。

2.壳体焊接不良:在壳体制造过程中,如果焊接质量不合格,如焊渣未清除、焊孔未堵塞等,都会导致泄漏。

二、处理对策1.加强管板接头检查:定期对管板接头进行检查,避免垫片质量不足或者装配不当等问题导致泄漏。

2.优化垫片安装:采用专业的安装工具和标准化操作底板进行安装,确保垫片的压缩和密封性。

1.检查管束表面:在制造过程中,需要对管束表面进行严格检查,确保其表面平整、光滑,避免裂纹、缺口等存在。

2.加强清洗管束意识:在每次清洗管束时,需要注意清洗工具的使用和清洗力度的掌握,避免用力过猛造成管束表面损伤。

1.合理集装壳体:壳体需要小心加工和集装,避免出现损伤或者凹陷等情况。

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策列管式换热器是工业生产中常见的热交换设备,其优势在于具有高效换热、结构紧凑,以及适用于不同介质间的热量传递等特点。

但是,在使用过程中也会出现一些问题,泄漏就是其中之一,这对设备使用和产品质量都会造成不良影响。

本文就对列管式换热器泄漏的原因及处理对策进行分析。

(一)结构问题列管式换热器一般由管束、法兰、管板等零部件组成,其中管束是换热器的核心部分。

如果管束的制作或安装存在问题,就会导致泄漏。

结构问题的原因主要包括以下几个方面:1.管束焊接不牢固:如果管束的焊接工艺不好,焊缝的质量不过关,容易造成泄漏。

2.管束间隙过大:管束间的间隙如果过大,会导致介质泄漏,甚至出现短路现象。

3.法兰密封不严:法兰的安装过程也容易出现问题,如法兰密封不严,就会出现泄漏。

(二)介质问题介质是换热器中传递热量的主要载体,如果介质质量不好或者介质中含有腐蚀性物质,也容易引起泄漏。

介质问题的原因主要包括以下几个方面:1.介质温度过高:当介质温度过高时,很容易使换热器内部的零件变形,从而导致泄漏的发生。

2.介质腐蚀严重:如果介质中含有腐蚀性物质,就会腐蚀换热器内部的零件,从而导致泄漏。

(三)操作维护问题换热器在使用过程中,还需要进行一系列的操作和维护,如果操作不当或者维护不到位,也容易导致泄漏。

操作维护问题的原因主要包括以下几个方面:1.操作不规范:操作不规范是造成泄漏的重要原因之一,如操作人员不按要求进行操作,就会使得换热器发生故障,从而导致泄漏。

2.维护不到位:换热器需要定期进行维护保养,包括清洗、润滑、紧固螺栓等工作。

如果维护不到位,就能导致泄漏。

(一)加强质量控制为了防止泄漏的发生,首先要加强对列管式换热器的质量控制,从源头上解决泄漏问题。

包括加强管束的制作、安装和焊接等工艺,保证管束的质量,预防泄漏的发生。

(二)选择合适的介质介质是列管式换热器的主要载体,选择合适的介质可以减少泄漏的发生。

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策列管式换热器是目前常见的一种换热设备,其结构简单,操作方便,广泛应用于化工、石油、电力等行业。

在使用过程中,列管式换热器泄漏是一个常见的问题,严重影响了设备的正常运行和安全性。

本文将从列管式换热器泄漏的原因和处理对策两方面展开讨论。

一、列管式换热器泄漏的原因1. 设计不合理列管式换热器在设计时可能存在结构不合理或者选择不当的材料,导致在使用过程中出现泄漏问题。

例如管道连接处焊接不牢固、管道角度设计不当等。

2. 材料质量问题换热器的制造材料质量低劣或者存在某些隐蔽的缺陷,也会导致泄漏问题的发生。

材料表面的腐蚀、磨损、应力腐蚀等情况都可能引起换热器的泄漏。

3. 操作不当在换热器的使用和维护过程中,不正确的操作方法或者不及时的维护保养都有可能引起泄漏。

比如操作人员对设备的日常保养不到位、操作不规范等。

4. 外力损伤在换热器使用过程中,可能会受到外部因素的损伤,比如机械碰撞、振动、温度变化等,导致换热器出现破损,从而引发泄漏问题。

5. 腐蚀由于换热器工作环境的特殊性,长期受到介质的侵蚀,导致换热器内部产生腐蚀,从而造成泄漏问题。

二、列管式换热器泄漏的处理对策1. 定期检查为了避免列管式换热器泄漏问题的出现,需要对设备进行定期的检查和维护保养。

包括对焊接部位、材料表面、管道连接处等进行定期检查,及时发现问题并采取相应的处理措施。

2. 使用优质材料在选择列管式换热器的制造材料时,需要选择优质的材料,确保材料质量过关,避免因为材料问题导致的泄漏情况。

3. 规范操作操作人员需要严格按照操作规定进行操作,避免因为操作不当导致的设备损伤和泄漏问题。

对设备的日常维护保养也需要加强,确保设备处于良好的运行状态。

4. 加强防护措施为了保护列管式换热器避免受到外力损伤,可以在设备周围设置相应的防护设施,减少外部因素对设备的影响。

5. 防腐蚀在换热器的设计和使用过程中,可以采取一些防腐蚀的措施,比如选择抗腐蚀材料、采取防腐蚀涂层等,以延长设备的使用寿命。

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策换热器是常用的工业设备,用于在不同介质间进行热量的传递。

而列管式换热器是一种常见的换热器类型,它由一组管子和外壳组成,介质在管子内部传递,热量在管子和外壳之间传递。

列管式换热器在使用过程中常常会出现泄漏的问题,泄漏会导致设备性能下降、能源消耗增加,甚至对环境造成污染。

本文将分析列管式换热器泄漏的原因,并提出相应的处理对策。

列管式换热器泄漏的原因有多方面,下面将重点介绍几个常见的原因:1. 设计和制造问题:换热器的设计和制造质量可能存在问题,如焊接不牢固、连接处漏气等。

这些问题一般在设备使用初期就可能暴露出来。

处理对策:使用前进行认真检查,确保设备的设计和制造质量符合要求,特别是焊接部位和连接处的质量要严格控制。

2. 腐蚀和老化:长期使用后,列管式换热器内部的管子和壳体可能会受到介质的腐蚀和老化,导致管壁变薄,产生裂纹并最终导致泄漏。

处理对策:定期检查设备内部的管子和壳体,采取防腐措施,如涂覆环氧树脂等,延长设备的使用寿命。

3. 温度和压力过高:当换热器所处理的介质温度和压力超过了设计或运行条件时,会导致设备的机械性能下降,管壁变薄,从而引起泄漏。

处理对策:合理控制介质的温度和压力,确保设备工作在正常的运行条件下。

4. 操作和维护不当:使用人员在操作和维护过程中,未能按照操作规程进行操作,如未按时更换密封剂、未进行定期检查等,都可能导致泄漏的发生。

处理对策:加强人员培训,确保使用人员掌握正常操作和维护方法,定期对设备进行检查和维护,及时更换密封剂等。

1. 及时发现和处理泄漏问题:一旦发现泄漏,要立即停机检修,找到具体泄漏的位置,并及时采取相应的措施进行修补或更换。

2. 引入先进的线路检测技术:利用现代化的无损检测技术,如超声波检测、热成像技术等,可以提高对泄漏位置的准确性,降低人为误差。

3. 加强设备的检修和维护:定期对设备进行检查,及时更换老化和磨损的部件,确保设备的正常运行。

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策

试论列管式换热器泄漏的原因及处理对策列管式换热器是在许多工业和制造业中广泛应用的一种换热设备。

它能够将两种不同温度的流体进行热交换,以满足生产和加工过程中的热能需求。

列管式换热器在使用过程中经常会遇到泄漏的问题,这不仅会影响设备的正常运行,还可能造成生产和环境安全的隐患。

我们有必要对列管式换热器泄漏的原因及处理对策进行深入探讨,以确保设备的安全运行和长期稳定性。

一、泄漏原因分析列管式换热器泄漏的原因可能涉及多个方面,主要包括以下几点:1. 设备老化:随着使用时间的增长,列管式换热器内部的管道和密封件可能会因为腐蚀、磨损和老化而出现裂纹和破损,导致泄漏的发生。

2. 设备安装不当:列管式换热器在安装过程中,如果管道连接处未进行有效的密封和固定,就容易出现泄漏问题。

如果设备在运输和搬运过程中遭受碰撞和振动,也有可能导致管道的脱落和漏水。

3. 运行压力过大:在一些特殊情况下,设备可能会遭受超压操作,导致管道和密封件承受不了压力而发生破裂和泄漏。

4. 清洗和维护不当:列管式换热器在使用过程中需要定期清洗和维护,如果清洗方式不当或者维护保养不到位,就会导致管道内积聚了杂质和腐蚀物质,从而引发泄漏故障。

以上这些都可能是列管式换热器泄漏的原因之一,而针对这些原因,我们需要采取相应的处理对策,以防止泄漏问题的发生。

二、泄漏的处理对策为了有效应对列管式换热器的泄漏问题,我们可以采取以下处理对策:1. 定期检查维护:定期对列管式换热器进行检查和维护,包括管道的密封性、固定件的安全性、设备的运行状态等,发现问题及时修复和更换,确保设备处于良好的工作状态。

2. 使用高品质材料:在设备的制造和维修过程中,选用高品质的材料和零部件,确保产品的质量和可靠性,降低泄漏的风险。

3. 提高安装质量:在设备的安装过程中,加强对管道连接的密封和固定,确保设备的安全运行,避免因为安装不当而导致的泄漏问题。

4. 加强培训意识:加强对设备操作人员的技术培训和安全意识培养,使其能够正确操作设备、定期维护保养,并在发生故障时能够及时处理和报警,减小泄漏事故的发生。

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管壳式换热器泄漏原因分析及对策发表时间:2018-12-18T09:59:15.190Z 来源:《基层建设》2018年第33期作者:许婵娟[导读] 摘要:针对管壳式换热器在实际应用中出现的典型泄漏问题,本文综述了管壳式换热器在工业领域的作用及其使用现状,并对其在实际生产中的泄漏表现、位置和原因做了相关分析,并结合管壳式换热器的结构特点和工作原理,在设计、制造和操作方面提出行之有效的预防措施。

克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司上海 201419摘要:针对管壳式换热器在实际应用中出现的典型泄漏问题,本文综述了管壳式换热器在工业领域的作用及其使用现状,并对其在实际生产中的泄漏表现、位置和原因做了相关分析,并结合管壳式换热器的结构特点和工作原理,在设计、制造和操作方面提出行之有效的预防措施。

本文从设计、制造、使用等方面分析了管壳式换热器泄漏的原因,探讨了改进和保证同类换热设备密封性能的方法。

本文的工作对换热器的运行管理具有一定的参考意义。

关键词:管壳式换热器泄漏预防措施1前言换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。

在工业生产中,换热器的主要作用是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使温度达到工艺流程规定的指标,以满足过程工艺条件的需要。

换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备。

在化工厂中,换热器的投资约占总投资的10%~20%;在炼油厂中,该项投资约占总投资的35%~40%。

管壳式换热器是一种典型的间壁式换热器,这种换热器具有操作弹性大、结构简单坚固、制造方便、使用材料范围广、可靠性程度高等优点,是目前应用最为广泛的一种换热器。

由于其在运行过程中经常会发生换热器泄漏故障,不仅直接影响设备的安全稳定运行,还会造成严重的安全事故,因此各换热器制造和使用厂家都在积极探索换热器防泄漏技术。

有些研究人员从具体的换热器泄漏事故中找到泄漏原因进行了分析并提出应对措施,从而提出了提高换热管质量、减少换热管振动和在管束侧进行涂料防腐蚀处理的解决措施。

部分文献还研究了换热器的腐蚀原因及位置,并分析了不同防腐蚀涂料的利与弊。

本文主要总结最典型的介质是冷却水的管壳式换热器在发生泄漏时的状况、位置及原因,并在设计、制造和操作等方面提出相应的措施。

2管壳换热器发生泄漏的原因分析2.1问题的提出管壳式换热器是一种广泛使用的工艺设备,在使用中,管壳式换热器的泄漏不仅造成了材料和环境污染的浪费,而且影响了换热器的工作效率和正常的工艺性能。

通过对管壳式换热器泄漏原因的分析,探讨了如何防止这种换热器的泄漏。

泄漏是导致管壳式换热器发生故障的最常见原因之一,这种故障经常导致整个装置停车,泄漏的物料进入系统管路还会影响到其他设备的安全运行,同时也会严重危及工厂人员的人身安全。

若不考虑设计制造和人为操作因素,管壳式换热器泄漏主要有法兰密封面泄漏、腐蚀泄漏和磨损泄漏这几种形式,泄漏的部位主要出现在法兰密封面、换热管和管板连接处、换热管和折流板接触处、换热管弯头处,泄漏的样式主要有管壁减薄、管子表面凹坑穿孔和管子断裂及法兰密封面的物料泄漏等。

2.2设计方面法兰密封结构、密封表面形式、垫片类型和尺寸、法兰和螺栓尺寸以及材料选择对法兰密封面的泄漏有很大影响。

换热器设计一般优先选用标准的压力容器法兰。

在我国压力容器法兰设计计算的方法是基于Waters法的法兰设计方法;法兰标准主要是按工程使用经验进行编制的,当选用标准法兰时,不必按Waters法校核其强度,实践表明,压力容器法兰标准是安全可靠的。

法兰设计应考虑的主要失效模式是整个法兰接头的泄漏,还需顾及螺栓、垫片和法兰的强度,影响法兰接头密封性能的因素如下:(1)垫片本身的密封性能,以参数m和Y体现;(2)法兰接头安装时施加合适的螺栓预紧力,以使得在整个操作过程中保证垫片表面比压满足要求;对于一个特定的螺栓而言,其预紧力的大小与螺栓的拧紧力矩、螺栓与螺母之间的摩擦力、螺母与被联接件之间的摩擦力相关;大量的试验和使用经验证明:;较高的螺栓预紧力对连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的,特别对有密封要求的连接更为必要。

当然,俗话说得好,“物及必反”,过高的预紧力,如若控制不当或者偶然过载,也常会导致连接的失效,因此,准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。

换热器在长期的使用过程中,温度的降低对密封效果也有较大影响。

管路在常温下安装,管路升温时膨胀压紧;温度下降时,管路收缩。

法兰联接处的泄漏经常发生在温度下降(冷却)过程,因为冷却时法兰和螺栓的冷却速度不一样,冷却后垫片的压紧力发生变化,出现应力松弛,加之管道的冷收缩,产生朝螺栓拉伸方向的力,此力会促使泄漏产生,所以在低温介质场合选择垫片时,应注意:①采用低温下有弹性的垫片。

②垫片厚度应尽可能小,法兰间隙尽可能小。

③采用高强度螺栓,减小应变。

2.3发生泄漏的原因2.3.1冷却水水质的影响在工业生产过程中,设计人员普遍在换热器中使用蒸汽加热工艺介质,或使用冷却水来冷却工艺介质,工业用蒸汽一般都是去除氧、Ca2+和Mg2+等,是比较纯净的蒸汽,很少造成换热器的腐蚀泄漏,而冷却水多使用开放式冷却塔循环水,有的甚至采用高硬度、高碱度地下水,所以一般腐蚀泄漏都是在循环水侧。

除此之外,冷却水在换热过程中获得热量成为热水,热水回到冷却塔与空气接触进行交换冷却,使水中溶解氧得到补充而处于饱和状态,同时还会吸收空气中大量的灰尘、泥沙等。

然后,冷却水在通过冷却塔时水会被不断蒸发,浓缩后盐、各种矿物质和金属离子的含量都会有所增加,同时电导率也不断上升,由此导致水中的碳酸氢盐容易分解成垢。

由于在管道壁上易形成积垢,且介质的温度越高管道内壁结垢的趋势就越严重,长期结垢导致管道流量减小及管道堵通截面积变小,不仅造成管道两端介质压力损失增大,而且水的流速减小会加剧管道结垢的趋势,造成换热效果的降低,同时诱发管道局部腐蚀、应力腐蚀和垢下腐蚀,导致管壁穿孔从而引发泄漏。

2.3.2管壳式换热器结构特点的影响对于卧式管壳式换热器,由于结构的原因,冷却水可以完全流出,基本不存在死区;而对于立式管壳式换热器,壳程冷却水出口不在最高点,且出口与上管板之间是死区,死区内的冷却水不能完全流出,这导致换热管的端口相对其他部位要腐蚀得更为严重,若不凝气体长时间停留在这个死区内,将造成换热管与管板连接处腐蚀泄漏。

折流板对换热管管束有支撑和折流的作用,能够提高换热效率,但与此同时,换热管穿过折流板板孔时,换热管外壁与折流板孔之间存在缝隙,若壳程介质为冷却水,缝隙处则容易结垢,形成小的滞流区,导致缝隙腐蚀的产生。

但若孔径过大,换热管在孔内发生振动,管外壁与孔内壁发生摩擦,磨损管壁的同时不断破坏换热管外壁的氧化膜,会产生新的电化学腐蚀,加快换热管腐蚀,直至换热管断裂。

2.3.3换热管材质不良的影响换热管表面若存在刮痕、凹坑、夹层和裂纹等缺陷,在使用过程中,若受到介质高温高压下的冲击,材料会形成裂变,若存在局部应力则会形成换热管开裂,另外还会发生气蚀冲击,这很容易造成管道涂层损坏和脱落,导致管道腐蚀穿孔。

3管壳式换热器泄漏预防措施3.1设计方面的预防措施在根据工艺流程设计换热器时,要求换热器管程和壳程采用合适的流体介质,如换热器管程应优先不选用压力高、流速高、有毒的介质,当然,选取时会有矛盾的现象,要根据实际情况,考虑主要方面,去选取合适的流体。

换热器的规格要与生产能力相匹配,否则会造成换热器的泄漏或损坏。

当设备换热能力过大时,冷却水在换热器内流动速度缓慢,变热的冷却水更容易在管壁上结垢,发生垢下腐蚀,减短换热器使用寿命;当换热能力过小时,冷却水快速通过换热器,冷热介质温差较大,产生热应力,严重时会使换热管与管板连接处发生损坏。

目前各制造厂通过提高换热设备的金属材质等级或增加换热管壁的厚度这些简单的防腐措施来提高抗冲刷腐蚀能力,部分企业已经采用了涂刷防腐层的措施,这些方法都可延缓换热管的腐蚀泄漏。

3.2制造方面的预防措施在制造工艺上,制造前需对每根管子进行水压、探伤检测,将带有缺陷的管子剔除;加工制造过程中要尽量避免对管子的碰撞和刮蹭等伤害;在对折流板和管板开孔时,要保持一定的同心度、公差和粗糙度,开孔边缘要进行倒角圆滑处理;换热管与管板若选用强度焊加贴胀的焊接形式,贴胀时要优先选用液压胀机、合适的胀力和贴胀区间,并用均匀的胀力才可不损害管子,同时焊接时应确保一定的焊角高度;装配完毕的相关部件要进行相应的热处理;设备整体水压试验完毕后需完全吹扫干燥,以保护设备在储存和运输过程中不被腐蚀。

对于折流板与换热管的缝隙,可以采取填充物的方式进行防腐,穿管前在孔内安装合适的柔性材料套管,换热管穿过套管,孔壁与管壁之间的缝隙依靠套管填充,避免了污垢的聚集和腐蚀的产生,除此之外,还可采取喷涂防腐材料的方式将缝隙填充。

3.3操作方面的预防措施根据现场经验,水流速度在1.5m/s以下时,速度越小,结垢趋势越大,当水流速度超过2m/s左右时,水垢、悬浮物等杂质易被水流冲走,不易沉积,且会破坏换热管的氧化膜而加速腐蚀,所以,在满足工艺要求的情况下,换热器内流体介质应尽量采用合适的流速,一般控制在1.5-2m/s为宜。

在换热器开启或者停工时,还要保证换热器介质的升温率或者降温率在规定范围之内;在换热器停工检修时,应该对换热器采取充水或充氮防腐的方法,还要对设备进行排气或排水,并定期排放冷却水侧的不凝性气体,避免影响换热效果,与此同时,还可以减缓不凝气体对换热管的腐蚀,若在条件允许的环境下,可以单独配制一条高放空管道,将冷却水侧的不凝气体连续排出。

在换热器工作过程中要严格控制冷却水添加药剂的配比量,由于换热器经过长时间使用后,换热管表面有不同程度的垢层,所以在停工检修时还必须对管程或壳程进行彻底清洗。

4结束语本文主要针对管壳式换热器的典型泄漏问题,综述了管壳式换热器在工业领域的作用及其使用现状,并对其在实际生产中的泄漏表现、位置和原因做了相关分析。

同时,结合管壳式换热器的结构特点和工作原理,在设计、制造和操作方面提出行之有效的预防措施。

这些失效情况以及对应的预防措施有望为类似设备的运行管理提供技术支持。

参考文献:[1]董其伍,张圭,等.换热器[M].北京:化学工业出版社,2009.[2]金志浩,龚斌,金文,等.管壳式换热器原理与设计[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2001.[3]辛根源,李华,周砚,等.换热器泄漏原因分析与改进[J].设备管理与维修,2015(07):104-105.[4]刘海莉.对换热器泄漏事故的浅析及思考[J].化工管理,2016(06):163-165.[5]车慧敏.列管式换热器泄漏原因分析及预防措施[J].中国化工贸易,2014(06):153-155.[6]孙海崇.换热器泄漏原因分析及对策[J].工业设计,2016(02):171-175.[7]陈明,王巍.换热设备管束泄漏失效分析[J].炼油与化工,2010,21(04):32-34.。

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