管壳式换热器的检修
管壳式换热器的检修方法与维护措施探析
管壳式换热器的检修方法与维护措施探析摘要：石油化工生产过程中最普遍的设施之一就是换热器，其是由外壳、管板、管束、顶板等部位构成，其功能是能够保证石油化工在生产过程中始终处于最合适的环境之中、管壳式换热器是以安装在管壳内的管束作为热量传输的导体，将液体的热量传输至冷液体的间壁式换热器之中，管壳式换热器的日常检查与维修在化工生产中不可或缺。
关键词：管壳式换热器；检修方法；维护措施引言石油化工生产过程中，常常需要进行加热或冷却；当一种流体与另一种流体进行换热但是不允许二者混合时，需要在间壁换热器中进行热交换。
间壁换热器的种类很多，包括套管换热器、蛇管换热器、管壳式换热器和板式换热器等。
其中，管壳式换热器由于传热面积大、传热效果好、适合的温度和压力区间大以及可靠性强的特点，成为实际生产中应用较为广泛的换热设备。
本文针对管壳式换热器在实际设计中出现的问题进行分析。
1管壳式换热器故障分析1.1腐蚀故障目前所使用的管壳式换热器受到使用环境因素等因素的影响，极易发生腐蚀故障，影响设备的使用性能。
常见的腐蚀部分，包括隔板和折叠面板。
如果腐蚀问题得不到及时处理，可能会影响设备的使用，甚至使其报废。
因此，需要进行防腐处理，以避免设备性能下降。
1.2降低故障的传热效率根据管壳式换热器的生产工艺特点，换热器效率降低的原因是换热器堵塞污物，换热器中介质的速度或工艺降低。
(1)根据换热器污物形成过程，可分为六大类:液体中的固体颗粒沉积在换热器表面形成颗粒污物；由于溶液溶解度的变化，晶体沉淀在热交换器表面，通过沉淀形成晶体杂质；热交换器表面吸附微生物和大型生物的生物沉积；因流体中的某些化学反应而在换热器表面形成的化学反应杂质；多组分溶液中的高溶剂成分和纯液体在换热器表面凝固形成固化的杂质；换热器表面材料被腐蚀腐蚀形成腐蚀性污物。
一般来说，管壳式换热器中的污物是两种或多种污染物相互作用和影响形成的污物混合物。
(2)在一定程度上，可根据需要在换热器中安装隔板，使整个管道可分为两个或多个塔。
管壳式换热器故障维修方法
管壳式换热器是常用的工业设备，用于进行热量传递。
如果管壳式换热器出现故障，可以采取以下维修方法：
1. 检查故障现象：首先需要对换热器进行全面的检查，确定故障现象和位置，包括是否存在漏水、渗漏、堵塞等情况。
2. 清洁换热器：如果发现换热器表面有污垢或结垢，可采用化学清洗或机械清洗的方法清洁换热器，恢复换热效率。
3. 检修密封件：检查换热器的密封件，如密封圈、密封垫等，确保其完好无损，如有损坏需及时更换，以防止漏水。
4. 检查管道连接：检查换热器的管道连接处是否存在松动或漏水情况，必要时重新紧固连接件或更换密封件。
5. 检修管束：检查换热器管束是否存在堵塞或腐蚀情况，如有需要进行清洗或更换受损的管束。
6. 测试压力：在完成维修后，进行压力测试，确保换热器的密封性和安全性，避免发生漏水或其他安全隐患。
7. 调试运行：在确认换热器维修完毕后，进行调试运行，观察换热
效果和运行情况，确保故障已经排除。
8. 预防维护：定期对管壳式换热器进行预防性维护，包括清洁、检查密封件、检查管束等，延长设备的使用寿命和保证换热效率。
需要注意的是，在维修过程中，应严格遵守相关操作规程和安全操作规范，确保维修人员和设备的安全。
如遇到复杂故障或需要专业技术支持时，可以寻求厂家或专业维修机构的帮助。
换热器检修——精选推荐
换热器检修一.总则本规程适用于工作压力为10MPa的列管式换热器和工作压力不超过0.4MPa,工作温度不超过100℃的板式换热器。
二.检修周期换热器的检修可分为不定期检修和定期检修。
不定期检修是由于某种原因导致的临时性检修。
定期检修是根据生产装置的特点、换热介质的性质、腐蚀速度及运行周期等情况分为中修和大修。
中修周期一般为1年，大修周期一般为3～6年。
三.检修内容3.1 中修3.1.1 列管式换热器a 清扫管程和壳程积存的污垢。
b 对管束及壳体进行试压检漏。
c 对泄漏处进行补焊、补胀或堵管。
d 更新部份螺栓、螺母和法兰垫片。
e 修补壳体保温。
3.1.2 板式换热器a 清洗、检查或更新换热片。
b 检查或更新密封垫圈。
c 检查各零附件的腐蚀和变形情况，必要时更换。
3.2 大修3.2.1 列管式换热器a 包括中修内容。
a 属于压力容器的按压力容器的管理规定进行全面检验。
四．检修方法和质量标准4.1 列管式换热器4.1.1 换热器零部件的材料应符合图纸的要求。
4.1.2 换热器管束的胀口处腐蚀泄漏或损坏，面又无法补胀时可用管堵将管的两端堵死。
4.1.3 管堵材料的硬度应低于或等于管子的硬度，管堵的锥度在3～5度之间。
4.1.4 堵死的管子总数不得超过换热器该管程总管数的10%（根据工艺要求和具体情况可适当增减）。
4.1.5 清理结垢严重的换热器，可用机械法和化学法，用化学法清洗后应用清水洗净，注意防止腐蚀设备。
4.2 板式换热器4.2.1 清理板片的结构时，根据其结垢的成份和厚度可用手工法和化学法。
化学法清理后应用水洗净，注意防止清洗剂腐蚀设备。
4.2.2 清洗不锈钢板片时，绝对不允许用碳钢制作的钢丝刷进行刷洗，以防加速腐蚀。
4.2.3 换热泪盈眶器的板片应无裂纹、划伤、变形等缺陷。
4.2.4 板式换热泪盈眶器的板厚不均匀偏差不得超过厚度的5%，板片不平度允许最大偏差不得超过0.5%，密封槽深度偏差不得超过0.2毫米。
管壳式换热器的制造检验要求
管壳式换热器的制造、检验要求作为压力容器管壳式换热器制造、检验及验收应符合GB150的要求，但同时也要符合换热器本身的特殊要求。
一、焊接接头分类与一般压力容器类似，管壳式换热器也将主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类，如图7-1所示（教材P192）。
A类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的轴向焊缝；Ｂ类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的周向焊缝或带径发兰与接管的对接环向焊缝；Ｃ类接头为筒体或前后管箱与无径发兰或无径发兰与接管的平焊环向焊缝；Ｄ类接头为接管与筒体或前后管箱的环向焊缝。
二、零部件制造要求1．管箱与壳体壳体内径允许偏差：对于用板材卷制的壳体，起内径允许偏差可通过控制外圆周长的方式加以控制，外圆周长的允许上偏差为10m m，下偏差为零。
2．圆度：壳体同一断面上的最大直径和最小直径之差e应符合以下要求：对于公称直径DN（以mm为单位）不大于1200mm的壳体：e≤min（0.5%DN，5）mm；对于公称直径DN（以mm为单位）大于1200mm的壳体：e≤min （0.5%D N，7）m m。
3．直线度：壳体沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位（即通过中心线的水平面和垂直面处）测量的壳体直线度允许偏差应满足以下要求：当壳体总长L≤6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000，4.5) mm；当壳体总长L＞6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000，8) mm。
热处理要求`：碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和浮头平盖、侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，焊后需作清除应力处理，有关密封面在热处理后加工。
4．其它要求：壳体在制造中应防止出现影响管束顺利安装的变形。
有碍管束装配的焊缝应磨至与母材表面平齐。
接管、管接头等不应伸出管箱、壳体的内表面。
（解释圆度、直线度）5．换热管（1）换热管的拼接：当换热管需拼接时其对接接头应作焊接工艺评定。
管壳式换热器的制造检验要求
管壳式换热器的制造、检验要求作为压力容器管壳式换热器制造、检验及验收应符合GB150的要求，但同时也要符合换热器本身的特殊要求。
一、焊接接头分类与一般压力容器类似，管壳式换热器也将主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类，如图7-1所示（教材P192）。
A类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的轴向焊缝；Ｂ类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的周向焊缝或带径发兰与接管的对接环向焊缝；Ｃ类接头为筒体或前后管箱与无径发兰或无径发兰与接管的平焊环向焊缝；Ｄ类接头为接管与筒体或前后管箱的环向焊缝。
二、零部件制造要求1．管箱与壳体壳体内径允许偏差：对于用板材卷制的壳体，起内径允许偏差可通过控制外圆周长的方式加以控制，外圆周长的允许上偏差为10mm，下偏差为零。
2．圆度：壳体同一断面上的最大直径和最小直径之差e应符合以下要求：对于公称直径DN（以mm为单位）不大于1200mm的壳体：e≤min（0.5%DN，5）mm；对于公称直径DN（以mm为单位）大于1200mm的壳体：e≤min（0.5%DN，7）mm。
3．直线度：壳体沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位（即通过中心线的水平面和垂直面处）测量的壳体直线度允许偏差应满足以下要求：当壳体总长L≤6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000，4.5) mm；当壳体总长L＞6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000，8) mm。
热处理要求`：碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和浮头平盖、侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，焊后需作清除应力处理，有关密封面在热处理后加工。
4．其它要求：壳体在制造中应防止出现影响管束顺利安装的变形。
有碍管束装配的焊缝应磨至与母材表面平齐。
接管、管接头等不应伸出管箱、壳体的内表面。
（解释圆度、直线度）5．换热管（1）换热管的拼接：当换热管需拼接时其对接接头应作焊接工艺评定。
管壳式换热器安全操作及保养规程
管壳式换热器安全操作及保养规程管壳式换热器是一种重要的工业设备，常被用于石化、电力、化工等行业的生产过程中。
在使用过程中，安全操作和适时的保养维护对于确保设备的正常运行和延长设备寿命至关重要。
本文将介绍管壳式换热器的安全操作规程和保养维护规程。
安全操作规程1. 设计规范管壳式换热器的设计和制造应符合国家相关规范标准，必须满足技术要求和安全性能。
在使用过程中，用户应注意检查设备的制造标准和施工资质等信息，确保设备符合安全要求，并避免使用不合格设备。
2. 环境检查在安装和使用管壳式换热器之前，应对安装环境进行全面检查，包括：地面状态、安装基础、工作场所环境、电源设备等。
必须保证设备安装环境良好，符合相关安全要求，避免在设置不完善的非正常环境下使用设备。
3. 工作前准备使用管壳式换热器时，必须对设备进行全面检查，排除故障和缺陷，确保设备正常工作。
对于准备工作，包括装填物质、储存物质等，必须确保正确安装，注入物质性质符合要求，避免造成不必要的损失。
4. 安全操作在使用管壳式换热器时，应当严格按照相关的安全操作规程进行操作。
如: 好好维护设备，及时更换损坏部件，勿让工作压力高于承受范围等。
使用过程中应特别注意监测设备的操作情况、温度、压力、物质流量等参数，确保所有指标均处于安全范围。
5. 状态记录为了方便维修和升级，用户应注意记录设备的相关状态，如: 操作时间、操作参数、维护情况、设备更改或升级等。
对于日常使用过程中遇到的困难或者注意事项，也应该确保记录。
保养维护规程1. 清洗更换在使用管壳式换热器的过程中，设备内部难可避免产生沉积物、污垢和导致内壁如钙化、积垢等。
定期对设备进行清洗，确保设备内部运行干净。
如遇多次清洗后不能清除垢物，建议更换备件，以免设备损坏。
2. 维护润滑在日常使用过程中，需要对设备组件和部件进行维护。
如润滑密封件、紧固件，保养传动装置、清洁过滤器等，以避免氧化和腐蚀。
定期检测设备各个部分的磨损程度和泄漏情况，及时消除故障，确保设备的安全、高效运行。
管壳式换热器的制造检验要求
管壳式换热器的制造检验要求The final revision was on November 23, 2020管壳式换热器的制造、检验要求作为压力容器管壳式换热器制造、检验及验收应符合GB150的要求，但同时也要符合换热器本身的特殊要求。
一、焊接接头分类与一般压力容器类似，管壳式换热器也将主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类，如图7-1所示（教材P192）。
A类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的轴向焊缝；Ｂ类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的周向焊缝或带径发兰与接管的对接环向焊缝；Ｃ类接头为筒体或前后管箱与无径发兰或无径发兰与接管的平焊环向焊缝；Ｄ类接头为接管与筒体或前后管箱的环向焊缝。
二、零部件制造要求1．管箱与壳体壳体内径允许偏差：对于用板材卷制的壳体，起内径允许偏差可通过控制外圆周长的方式加以控制，外圆周长的允许上偏差为10mm，下偏差为零。
2．圆度：壳体同一断面上的最大直径和最小直径之差e应符合以下要求：对于公称直径DN（以mm为单位）不大于1200mm的壳体：e≤min（%DN，5）mm；对于公称直径DN（以mm为单位）大于1200mm的壳体：e≤min（%DN，7）mm。
3．直线度：壳体沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位（即通过中心线的水平面和垂直面处）测量的壳体直线度允许偏差应满足以下要求：当壳体总长L≤6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000， mm；当壳体总长L＞6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000，8) mm。
热处理要求`：碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和浮头平盖、侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，焊后需作清除应力处理，有关密封面在热处理后加工。
4．其它要求：壳体在制造中应防止出现影响管束顺利安装的变形。
有碍管束装配的焊缝应磨至与母材表面平齐。
接管、管接头等不应伸出管箱、壳体的内表面。
浅析管壳式换热器故障分析及维修处理
浅析管壳式换热器故障分析及维修处理发布时间：2022-09-09T02:41:48.039Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷第9期作者：彭国平[导读] 开封龙宇化工有限公司彭国平开封龙宇化工有限公司摘要：伴随着机械化设备发展水平不断优化，在化工领域内已经开始普及管壳式换热器，能在提升换热效率的基础上，减少故障问题的同时，实现设备维护工作的全面优化。
本文简要分析了管壳式换热器故障问题，并集中阐释了具体的维修处理方式，仅供参考。
关键词：管壳式换热器；故障分析；维修处理前言：管壳式换热器在化工领域是一种重要的换热设备，在工厂中应用非常广泛。
但是因为管壳式换热器的选材不同，加工制造不合理，以及使用不当等因素，对其运行造成了严重影响，从而引发故障。
所以工作人员要加强对管壳式换热器故障原因进行分析，从而对其进行有效维护，保证企业正常的生产。
1、管壳式换热器的形式与结构1.1固定管板式换热器它的两端管板，采取焊接方式和壳体相连来固定。
这类换热器的构造简单；且一样的壳体直径内部排管特多，很紧凑；在具备折流板的壳侧流动里，旁路很小，管程能分成任意一个偶数程数。
由于两个管板被换热管相互支撑，与其他管壳式换热器相比，不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。
1.2浮头式换热器浮头式换热器针对固定管板式换热器的缺陷在结构上做了改进，两端管板只有一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由移动，该端称为浮头。
这类换热器壳体和管束对膨胀是自由的，故当两种介质温差较大时，管束与壳体之间不产生温差应力。
浮头端设计成可拆卸的结构，使管束可以容易地穿入或抽出（也有设计成不可拆的），这样为检修、清洗提供了方便。
1.3U型管式换热器U型管式换热器仅有一块管板。
它是将管子弯成U型，管子两端固定在同一块管板上。
由于壳体和管子分开，管束可以自由伸缩，不会因管壁、壳壁之间的温度差而产生热应力，热补偿性能好。
管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能好，承压能力强。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
管壳式换热器的检修
表4-1 硝酸浓度及缓蚀剂用量
结垢厚度/mm
酸洗浓度/%
酸洗温度/℃
<3
5～7
30～40
3～5
7～10
30～40
>5
10～14
30～40
注：1．缓蚀剂量是相对于总酸液量的质量分数。
2．在上述浓度范围内，对薄垢循环酸洗2h，对厚垢循
环酸洗4～6h。
表4-2 盐酸溶液浓度及02-缓蚀剂用量
管壳式换热器的检修
引言
• 由于换热设备是石油、化工生产中应用最普遍的单元 设备，几乎在每套装置中都会出现，因此其数量之大 是不言而喻的，随之而来的检修工作量也就非常重。
（一）检修前的准备
以U形管式换热器为例，说明一般的检修过 程。 1．设备安全交出
停车后，应切断该设备所有与装置相连的管道、阀 门，将设备泄压，把介质排放干净，置换合格后加盲 板，交付检修单位的该项项目负责人。
做好记录。通知分析人员取样分析腐蚀物和结
垢的化学组成，若工艺车间技术人员不在场时，
还需要通知工艺技术人员到场，让其了解原因，
以便工艺在运行中采取相应对策。
2
3
4
5
6
管壳式换热器的检修
• 要测量存在腐蚀地方的厚度，比较严重 的地方需在本次检修中处理或下次检修 中处理，必须绘草图详细记录或拍照记 入设备检修档案。对于管内及管板的腐 蚀或漏点部位，可采用涡流探伤查找， 涡流探伤的原理是，用非磁性管子配上 专用探头插入高频磁场内，在管内产生 涡流。涡流的大小或变化程度受金属材 料的材质、成分、形状、尺寸、管子减 薄、伤痕等的影响。
7
管壳式换热器的检修
U形管式换热器可抽芯检查，确定管子外部和筒体的 腐蚀情况。管板的检查，非铁磁性管板可用着色探伤检 查表面微裂纹和气孔等缺陷，碳钢管板除可用着色探伤 外，还可用空气、氮气，有的甚至可用氨来检查，其方 法是用橡胶塞子塞好管子一端，用肥皂水和发泡剂或用 pH试纸放在管子另一端，就可检查出有泄漏的管子。试 验压力要控制在0.3MPa以下。 对于U形管式换热器的管箱与壳体可以用测厚、探伤和 肉眼检查各易产生腐蚀和泄漏的部位，对于列管式换热 器可以通过测厚、拆卸前的气密实验确定壳体的泄漏部 位，还可通过对各应力集中部位增加测厚个数来补充检 查。
14
管壳式换热器的ห้องสมุดไป่ตู้修
• 化学除垢在实际清洗中最基本方法有三种：浸泡 法、喷淋法、强制循环法。但在实际应用中常是 两种方法混合使用，如浸泡法与强制循环法常相 结合，一般是先浸泡再强制循环。
• 由于换热器内各部分结垢情况往往是不均匀的， 在化学清洗前应查清各部分的结垢情况，以确定 配制酸碱溶液的浓度。此外，在准备清洗液时， 必须考虑加入相应的缓蚀剂，缓蚀剂的作用是不 妨碍一般垢层的溶解，但能防止金属被腐蚀。一 般在硝酸洗垢时,用Lan-5缓蚀剂。用盐酸洗垢时， 常用02--缓蚀剂。而用铬酸洗垢可不加缓蚀剂。 酸洗时酸浓度及缓蚀剂用量见表4-1及表4-2。
Lan-5缓蚀剂/%
乌洛托品 苯胺
硫氰酸钠
16
管壳式换热器的检修
化学清洗的安全注意事项如下：
从事清洗的作业人员应穿戴好耐酸碱腐蚀的 工作服，并佩戴好劳动保护用品，特别要保护好 眼睛、手和脚，防止加药时飞溅烧伤，在清洗现 场要拉好警戒线，有专人负责安全，防止他人误 入引发事故。在化学清洗前要检查由清洗设备、 清洗槽、输送管道、被清洗的换热器组成的循环 系统，确定此系统与其它设备相隔绝，以免清洗 液进入其它设备内或影响他人的安全。在清水循 环时，要消除存在外漏的地方，防止输送回管堵 塞和跑液。废液要进行必要的无害处理后才能排 放，不准乱倒乱排，以免发生生产区内下水管道 腐蚀等安全责任事故。
13
管壳式换热器的检修
3．化学除垢清理
换热器管程或壳程结构，有因水质不好形成的水垢， 也有油污引起的油垢，还有结焦沉淀和热附着结垢等形式。 在化学法除垢前，首先应对结构物质进行化学分析，弄清 结垢物质的组成，决定采用哪种试剂。一般对硫酸盐和硅 酸水垢采用碱洗法清洗，对碳酸水垢则用酸洗涤剂清洗。 对于一些流体介质的沉积物或有机物的分解产物，有几种 金属形成的合金垢层，还应采用相应的活化剂。先将活化 剂溶液加热浸泡后，使垢层与换热器表面张力减少或松脱； 再根据垢层的化学特性决定酸洗或碱洗。在酸或碱洗前做 好与被清洗表面材质相同或相近的挂片，在清洗时，放在 清洗槽中，随时监测，以免由于清洗的配方不当对换热器 造成过大的腐蚀，并按一定的时间对清洗液取样分析Fe3+ 浓度的变化情况。
9
10
11
管壳式换热器的检修
1．机械清理 当管束轻微堵塞或积渣积垢时，以列
管式换热器为例，轻薄的积垢，可以用 专用清管刷(大小按管径选)，一头穿粗 铁丝，将清管刷从换热管中拉出，反复 几次就可以除去与换热管结合不太紧密 的积垢或堆积异物。
12
管壳式换热器的检修
2．高压水冲洗清理
高压水冲洗清理是利用高压清洗泵打出的高压水， 通过专用清洗枪直接将高压水射在需清洗部位，它的 压力调节范围是0~100MPa，当结垢不太紧密时，可 选择压力在 40MPa左右，当结垢坚硬紧密时，还可以 将高合金喷头塞入管内采用更高的压力清洗，一般此 方法主要用于清洗列管式换热器的管内垢层，或者冲 洗可抽出管束的换热器的设备壳体及管束表面的结垢 和异物，对于有污物、沉淀、结垢不紧密的其它管壳 式换热器，视设备结构特点，也可以用20~30MPa的 高压水冲洗管子，如U形管可以在两个管端冲洗，亦 能清理好。
1
管壳式换热器的检修
2．检修前的检查
在拆卸前，有保温的设备要拆去保温，
搭好检修用的脚手架和平台，并把跳板用铁丝 固定好，若需要进一步确认漏点的地方，在拆 卸前可用氮气从堵头处用临时接管试漏，找出 漏点做好标记。
在打开管箱法兰后，要详细观察管隔板的分
程密封情况，管板上接管入口处有无异物堵住
管口，有无垢层以及腐蚀产物在箱内堆集，并
8
管壳式换热器的检修
（二）清理
由于换热器操作中所处理的流体，有的是悬浮 液，有的夹带有固体颗粒，有的粘结物含量高， 有的含有泥沙、藻类等杂质。随着换热器运行 时间的延长，往往会因流体介质的腐蚀、冲刷， 在换热器各传热表面都有结垢或积污，甚至堵 塞，因而使换热器各传热面的传热系数或传热 面积减小，从而降低了换热器的传热能力。维 修时不仅要消除设备存在的缺陷，还要使其达 到设计生产能力，故必须对换热器进行彻底的 清理，清理方法主要有以下三种。