板式熱交換器常見故障處理

尹 哲

（江蘇核電有限公司，江蘇連云港 222000）

0 引言

板式熱交換器換熱面積大、換熱效率高、使用維護簡便，廣泛應用在各個行業。在板式熱交換器實際維修工作中缺陷分析及處理一般從單個設備本身考慮，對缺陷的原因分析可能不全面，不能從根本上消除缺陷。應把設備放在一個系統內整體看待，如分析缺陷原因時要考慮設備所在系統的壓力、溫度等參數[1]。

1 板式熱交換器

1.1 板式熱交換器的優缺點

（1）優點。熱交換器主要分為套管式、噴淋式、管殼式和板式。相比于其他形式換熱器，板式換熱器換熱效率更高；在換熱能力相同條件下，板式換熱器占地面積更小；組裝靈活，可以根據實際情況增加或減少換熱板片數量；對于檢修空間要求不高，可安裝在空間較為狹小的地方；可使用范圍廣，如使用特殊材料可在惡劣環境下正常使用。

（2）缺點。對于檢修人員檢修水平要求高，對密封效果要求高；如板片數量較多的大型板式熱交換器，密封面也較多，易出現泄漏；受密封膠條材料等限制，不能承受較高介質壓力。

1.2 板式熱交換器主要部件

（1）前端板。用于將整個板式換熱器固定在次板上。

（2）中間板。用于將熱量通過槽型通道從一種介質傳到另一種介質。

（3）后端板。用于承受后端的壓緊力。

（4）拉緊螺栓。用于將通道板壓在一起。

（5）上導桿。用于承載中間板和壓緊板。

（6）接口。用于管道和換熱器連接。

2 常見故障及故障處理

2.1 換熱效率下降，換熱器前后介質溫差變小，壓差變大

故障主要原因為流道內存在雜質，雜質將流道堵塞或換熱板間沉積物增多。這種情況常出現在以海水為換熱介質的換熱器中，海水中的細小雜質如魚蝦殘骸等在進入換熱器前不能完全被過濾掉，在進入板式熱交換器后容易集中在海水側通道內，堵塞進水口。另外，雖然板式熱交換器板型的設計能夠在板間產生較強紊流，使細小物體不易沉積在換熱板表面，但板上的沉積物仍不可避免。沉積物的形成會使換熱效率大大降低，并且沉積層由于介質流動性較差，容易富集腐蝕活化物，或板間夾雜細小顆粒（如沙粒）等，造成換熱板的間隙腐蝕。若長時間不清洗，則可能使換熱板腐蝕穿孔。

對于板式換熱器換熱效率下降問題，一般采取兩種方法處理，一種是拆除介質流道的盲板清理流道，將流道內的雜質清理干凈。對于存在異物或雜質導致流道堵塞的情況，使用這種方法，效果較為明顯。但是對于長期運行后換熱效率下降，打開介質流道，雜質并不多的情況，清理介質流道往往達不到目的。需要使用第二種方法，即解體板式換熱器，解體板式換熱器需將中間換熱板拆除，使用鋼絲刷等工具，清理換熱板表面的沉積物、小顆粒等[2]。

雖然采取上述局部檢修和解體檢修可以保證換熱器的正常運行，但這種方法不能從根本上解決問題。某電廠在大修期間對板式換熱器上游管線進行改造，將上游濾網的過濾精度改造的更加精細，并在換熱器前增加自動反沖洗過濾器，實際運行后效果非常明顯，改造后幾乎不需要對板式換熱器進行解體清洗。

2.2 外漏

引起外漏的主要原因有：密封條裂紋、脫落；在兩塊板的密封面之間夾雜有異物，甚至一根頭發絲粗細的雜物都會引起外漏；相鄰兩塊換熱板頂部的卡槽出現變形，造成兩塊板壓不平；換熱板懸掛錯誤，板型應是A-B-A-B……交錯排列；換熱板本身有裂紋或穿孔；換熱器壓緊螺栓緊固不到位。根據這些外漏原因，處理方法如下。

首先確認螺栓是否緊固不到位，均勻緊固各個螺栓，觀察漏點是否消除。注意：緊固螺栓時隨時測量各部分壓緊值（A），緊固后的A 值不得小于原A 值的99%。且各螺栓緊固力矩不能超過規定的緊固力矩。理論壓緊尺寸A理論=（板片厚度+溝槽深度）板片數量。

若漏點無法消除，則用記號筆標記外漏位置，重新解體換熱器。檢查外漏位置處密封條是否有脫落，若有則需用專用膠水重新將膠條粘好；如果密封條有裂紋，則需要將換熱板取下更換相同型號的換熱板，將有缺陷的密封條換下重新粘接新密封條；如果密封條或密封面上有異物則清除異物；如果換熱板的卡槽有變形則取下換熱板，將換熱板卡槽敲平，若不能修復則更換換熱板；如果板型有錯誤，則調整為正確位置。注意：若暫時無備件，可將損壞的板及該板前或后的板中取出一塊，重新組裝熱交換器，此時板組須壓緊到新的尺寸AN，AN=A-2，為板厚尺寸+溝槽深度。相應的如果取出N 塊板，則需在原來A 值的基礎上減去N 塊板的厚度。當取下的板數量較少時，不會影響換熱器的性能。

這里需要指出的是，有一種外漏可以自行消除。這種情況通常發生在熱介質溫度較高的換熱器上。較劇烈和突然溫度下降，可能導致換熱器暫時外漏，如將熱介質突然關閉。一般情況下，外漏會隨著熱介質重新投運，換熱板兩側溫度趨于穩定而逐漸消失。

2.3 內漏

換熱板因頻繁拆裝，導致板片變形、裂紋，或海水里雜質較多，長期沖刷引起換熱板穿孔，都是造成內漏原因。另外還有一個可能被忽略的原因，板式熱交換器換熱板上的密封條是整體制作而成，其中側密封條和環形密封條保證了兩側的介質互相分開，支撐條不起密封作用，只起到支撐、固定作用，在支撐條上開有預留槽。側密封條失效或環形密封條失效時，若預留槽未被堵塞，則介質可以從預留槽流出，造成外漏，若預留槽被堵塞則可能造成壓力積聚，使一側介質進入另一側。

判斷內漏的方法：打開位置較低的管道，在換熱板另一側充介質，觀察打開的通道內是否有水滲出，若有則用尺子標記泄漏的大概位置，解體換熱器，將標記位置前后5 塊板取下進行查漏。常用的查漏方法是用強光手電在一側照，從另一側觀察有無光點；還可以在一側刷滲透劑，在另一側觀察是否有滲透劑滲出，也可以使用放大鏡仔細觀察有無裂紋、小孔等[3]。如果用上述方法還查不到缺陷換熱板，則需逐個檢查所有換熱板，直至確認缺陷位置。

確認了缺陷換熱板后，如果是換熱板腐蝕穿孔，則將換熱板取下更換新的備件，若是密封條預留槽被堵塞，則將雜物清理干凈，同時用密封膠將失效的側密封條或環形密封條粘接修復。

2.4 維修中需要注意的問題

（1）解體換熱器之前應注意問題。檢查并將導軌擦干凈，防止卡澀，檢查壓緊板的滑輪無卡澀；取下螺栓的塑料護套，用鋼絲刷清理螺紋，并涂抹一層潤滑油，使螺母運動自如。螺栓松開時應按對角同時松開相同圈數，松開過程中應隨時關注壓緊板的左右、上下偏差，切勿偏差過大，防止換熱板變形。

（2）清洗換熱板時應注意問題。在推換熱板時上、下要均勻用力，防止換熱板頂部卡槽處及板片變形；刷洗換熱板上沉積物時應注意不要使密封條脫落；刷洗換熱板時要保護密封膠條，防止損壞。

（3）回裝換熱器時應注意問題。回裝前檢查各螺栓螺紋上有無雜物，若有雜物可能導致螺栓緊固不到位造成外漏，或者使螺母卡死，要更換新備件；若更換某片中間板，則必須與更換前板片的懸掛方式一致；如果回裝后有少量幾處輕微外漏，不用立即重新解體，在換熱板兩側介質均達到運行壓力時可以使密封條壓得更緊些，這些微小外漏可能消除。