管殼式換熱器故障分析及維修處理

黃艷復(遼陽石化分公司烯烴廠,遼寧 遼陽 111003)

管殼式換熱器故障分析及維修處理

黃艷復(遼陽石化分公司烯烴廠,遼寧 遼陽 111003)

管殼式換熱器在化工領域是一種重要的換熱設備，在工廠中應用非常廣泛。但是因為管殼式換熱器的選材不同，加工制造不合理，以及使用不當?shù)纫蛩兀瑢ζ溥\行造成了嚴重影響，從而引發(fā)故障。所以工作人員要加強對管殼式換熱器故障原因進行分析，從而對其進行有效維護，保證企業(yè)正常的生產(chǎn)。

管殼式；換熱器；故障分析；維修處理

本文主要通過對管殼式換熱器在實際運作時存在的問題進行細致的分析，找出了其中最容易出現(xiàn)故障的具體部位，并且對出現(xiàn)故障的原因和特征都做了詳細說明，而且闡述了維修管殼式換熱器故障的有效方法。

1 管殼式換熱器故障分析

1.1 熱交換率出現(xiàn)降低的故障分析

在整個管殼式換熱器的生產(chǎn)工藝條件下，溶劑中一般都會含有一些高級炔和炭黑，溶劑中的高級炔氣體在高溫狀態(tài)下特別容易發(fā)生自聚，形成聚合物，而這些聚合物和炭黑結(jié)合到一起，便非常容易形成混合污垢。這樣的溶劑進入到換熱器之后，隨著溫度和流速的變化，污垢很容易聚集到換熱器的內(nèi)部，造成了換熱管的堵塞。換熱器冷卻水因為添加藥物或者自身的水質(zhì)污染嚴重，含有大量的泡沫和雜質(zhì)，這些物質(zhì)在換熱器中逐漸聚集，自然會影響到換熱效率。

在換熱器中，可以根據(jù)需要通過利用隔板將管程分為雙程或者多程，從而增加介質(zhì)在換熱器中的流程，提高熱交換的效率。但是隨著設備長期的運作，其中的許多部位會出現(xiàn)老化或者腐蝕的現(xiàn)象，特別是分程隔板容易出現(xiàn)腐蝕或者穿孔等情況，這樣就無法起到應用的效果，介質(zhì)會直接從上一管程泄漏到下一管程，而不會經(jīng)過換熱器，換熱器在此過程中根本就沒有起到作用。

1.2 換熱器出現(xiàn)泄露的原因

在換熱器運行過程中，出現(xiàn)泄漏主要有以下幾個原因。第一，螺栓松動或者密封墊片損壞容易造成密封面出現(xiàn)泄漏。第二，因為設備長期的運作，介質(zhì)對換熱器和相關的管道進行長期的沖刷，從而造成設備磨損或者銹蝕的現(xiàn)象，經(jīng)常采用機械清洗的方法也容易造成管束泄漏。第三，換熱管振動或者溫差應力，會造成其之間的焊接處出現(xiàn)了裂縫等情況，最終引起管板泄露，管程介質(zhì)出現(xiàn)互串。

2 維修管殼式換熱器有效的方法

2.1 對換熱器中進行定期的清洗

針對管殼式換熱器中容易出現(xiàn)污垢堵塞的情況，最有效的方法就是對設備進行定期的清洗。采用清洗的方法有許多種，比如機械清洗、高壓水清洗、化學清洗和綜合清洗等。機械清洗主要是對換熱器的管程和殼體內(nèi)壁進行清洗，若是出現(xiàn)更加嚴重的聚合物對換熱管到造成了堵塞，則可以采用手電鉆鉆洗。這里首先需要把換熱管道鉆通，然后根據(jù)管徑的大小配備相應的鉆頭進行鉆洗作業(yè)，在鉆洗作業(yè)中，可以從換熱管的另一端注水，這樣可以把鉆洗出的各種聚合物和污垢都沖洗出來，同時也潤滑了鉆頭。在選用鉆頭時，要根據(jù)實際的情況進行選擇，若是鉆頭過大，則非常容易對管道造成損害。

高壓水清洗是一種非常強力的設備清洗方法，其主要是利用高壓水泵噴出來的高壓水對管殼式換熱器的污垢部位進行沖洗、清潔。高壓水槍的壓力可以進行調(diào)節(jié)，其主要是根據(jù)換熱器上污垢的致密度和附著度來選擇水壓和不同的水槍類型的。手持槍噴射的范圍很廣，可對設備的內(nèi)壁和管束外壁進行有效的清洗。而剛性槍則可對換熱管進行清洗。柔性槍主要可以對帶彎頭的換熱管清洗等。但是這種方法對于一些較為堅硬的污垢，并不能做到有效的清洗，而且因為是高壓水，在操作時有一定的危險性，只有經(jīng)過專業(yè)訓練的工作人員才能進行操作。

2.2 對換熱器出現(xiàn)的腐蝕泄漏進行有效處理

換熱器經(jīng)常容易出現(xiàn)腐蝕和腐蝕的部位有分程隔板、折流板和管板等。工作人員應該首先對這些部位的腐蝕程度進行評估，從而確定出其是可以經(jīng)過修復之后使用。對于經(jīng)過修復可以使用的，工作人員可以通過打磨補焊的方法對設備進行處理，如果不能進行修復使用，則要對其進行及時的更換。而對于一些經(jīng)常腐蝕嚴重的部位，工作人員應該根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)，設計出新型的材料，從而有效的防止腐蝕。對于換熱器靜密封面的泄漏，主要是對螺栓上緊，并且檢查密封墊片是否出現(xiàn)損壞，若是出現(xiàn)損壞，要對其進行及時的更換。在設備運行中，如果換熱管束出現(xiàn)泄漏，在泄漏管數(shù)不超過總管數(shù)10%的情況下，可以采用堵管處理。若是泄漏管數(shù)超過總數(shù)的10%，則不能采用堵管的處理措施，因為這樣會對換熱效率造成巨大的影響，這時候可以采用的方法就是更換換熱管。如果換熱器換熱管和管板之間出現(xiàn)裂紋之類的缺陷，則可以通過角磨機對缺陷進行打磨，并且采用補焊的方法進行處理。

3 結(jié)語

綜上所述，管殼式換熱器在現(xiàn)代化工廠中得到廣泛的應用，主要是因為其大大的促進了化工生產(chǎn)過程，但是因為多種原因，這種設備經(jīng)常容易出現(xiàn)一些故障，這就需要工作人員找出其出現(xiàn)故障的原因和具體的故障部位，從而采取相應的措施對其進行維修。并且要規(guī)范其使用和檢修的程序，從而保證管殼式換熱器正常、高效的運行。

[1]林林.管殼式換熱器結(jié)垢和泄漏的傳熱特性及預測研究[D].東北石油大學,2014.

[2]邢國超.內(nèi)燃機車用管殼式機油熱交換器故障的原因與處理[J].軌道交通裝備與技術,2014,05∶12-14.