通过使用不锈钢换热器管能够实现温度不同物料之间的热量有效交换,因此被十分广泛地应用在工业生产与日常生活中。可是在不锈钢换热器管具体应用过程中,因受到设备自身结构的影响、操作工艺间存在的差别等因素,造成不锈钢换热器管在长期应用中存在一定的泄漏现象,对设备正常工作造成严重影响,而且被泄漏的各种物质还会引发环境污染问题等。对此,文章将着眼于不锈钢换热器管泄漏的部分原因,对其有关处理对策进行简要分析。

对于不锈钢换热器管而言,其能适应于许多行业特别是在化工行业具有很广泛的应用空间。可是不锈钢换热器管的泄漏问题发生频率较高,所以相关设计人员应该针对其制造的整个过程进行严格控制,以此在确保泄漏率降低的同时,延长设备使用时间。

1简析列管式换热器出现泄漏的主要原因

第一,受到应力腐蚀。所谓应力腐蚀破裂,其主要是指基于拉应力和有关腐蚀媒介的一同作用下,造成合金或是金属的破裂。对于这一腐蚀破裂而言,其最明显的特点就是大部分金属或合金表面没有遭受破坏,而是有相对少数的裂纹穿透其内部。要是应力超出设计范围就极易因应力腐蚀而出现破裂,所造成的后果也十分严重。从实际情况来看,出现应力腐蚀破裂的主要原因有以下几方面:材料成分、温度成分、金属结构等。

第二,材料腐蚀。如果使用铜材作为换热器的使用材料,往往因为低价铜出现严重的泄露问题而要进行更换。据有关数据表明,所处环境的酸碱范围控制在8.5至8.8时,不会对铜造成较大腐蚀,至于碳钢则应将酸碱度控制在9.5之上,可通常情况下锅炉给水具有较高的酸碱度,极易造成铜管腐蚀。就碳钢管束受到腐蚀情况来讲,主要有以下两方面影响因素,分别是给水含氧量与酸碱程度。无论是给水含氧量较高还是酸碱度偏低,均会腐蚀管子内壁,所以应将给水酸碱度范围维持在9.3至9.6,氧容量应维持在7pg/L的范围内;要是在壳侧中含有氧气,管束外壁极易出现氧腐蚀问题。至于侵蚀损坏入口管端通常发生在碳钢换热器当中。

第三,管板变形。其主要是指在加工过程中管板发生变形,但是管板和管子间维持连接,这样在管板发生变形时会造成管子端口发生泄漏问题。对于高加管板水侧而言,如果温度相对较低压力偏高,可是在汽侧的表现是压力低而温度高,尤其是当中含有置式疏水冷却段,则会进一步加大温差。此外,要是管板较薄,会导致管板发生形变而且水侧管板中心会出现凹陷。

第四,热应力较大。在实际运行列管式换热器过程中,因为冷、热流体存在一定的温度差异,会导致壳体和管壁之间存有温度差,也正是因为此种差异会造成壳体与管子出现热膨胀现象。若是两者存在较大的温度差异,不仅可能会扭弯管子而且容易造成管子拉松,甚至会造成整个换热器受损。对此,应从结构视角分析对热膨胀造成的影响。如果在开启或是停止换热器的过程中,温升与温降率超过有关规定,则会导致高加管板与管子需承受较大的热应力,进而损坏二者相连的部位,使得端口发生泄漏情况。

2处理列管式换热器泄漏的有关路径分析

第一,制造环节的防泄漏建议。在进行换热器生产制造之前,应对有关的生材料进行严格检验,尤其需要进行压力试漏检测。对于焊接过程而言,应依据设计技术指标去焊接,而且要确保工艺流程的科学性与材料使用制度的合理性,而且要在焊接过程中提高对焊接位置与焊条的重视程度,进而确保焊接没有缺陷。应针管子和管板的连接部位需采取液压胀接的方式,让管件能够均匀受力。在有关生产加工环节完成后,应对列管式换热器开展气密性和水压试验,由此在消除部分应力的同时,为产品提供一定的质量保障。

第二,设计环节的防泄漏建议。在设计换热器结构过程中,首先应科学选择生产所需材料,一方面应充分考虑其材料的实际使用要求,如果环境温差较大,需要选取膨胀系数相对较小的原材料,另一方面要是应用具有较强腐蚀性的环境中,还应对材料自身的耐腐蚀性加以充分考虑。要是在环境温差较大的情况下使用列管式换热器,最好不要使用固定管板式结构,应使用U型管式结构等。要是存在应力腐蚀,出于达到降低缝隙连接处受到腐蚀的影响程度,不应采取“胀焊”或是“胀接”的形式连接,而应采取焊接结构的方式降低结构件受到残余应力的影响。除此之外,如果因长时间应用列管式换热器而导致其进入“疲劳状态”,则需确保最好不出现结构开状异常变化,针对衔接位置的管端应采取相关方面,降低列管式换热器受局部应力的影响。而且在实际应用过程中,因为受限于流体实际横流流速,极易造成管件的严重振动,若想有效处理此问题,则在设计过程中将折流板间距缩短,基于满足换热器的实现需求,使用具有较大直径的不锈钢换热管,可将双弓形折流板取代以往使用的单弓形,由此能够在一定程度减少管速振动。除此之外,在设计列管式换热器时,还应该依据行业与国家标准开展相应的设计与制造,详细且合理设定焊接形式、管束级别等方面要求。还应将不需要进行热处理的设备明确标注,从而确保设计可以满足正常使用需求,降低出现泄漏问题的概率。

第三,操作环节的防泄露建议。在安装列管式换热器时,首先应将两端管板位置的防腐处理做好,以此降低由腐蚀而诱发泄漏的概率。与此同时,在运行设备时,还应该加大有关设备的管理力度,通过培训提高工作人员自身的操作技能,严禁热换器在超负荷状态运转,特别是存在腐蚀介质的情况下,应及时检查列管式换热器并认真记录数据结果,严格监督操作整个过程,要是存在上述问题应确保措施采取的及时性,从而将泄漏故障风险降到最低。

3结语

列管式不锈钢换热器能够长期稳定地运行,对于安全生产十分重要。相关工作人员应针对换热器列管产生的泄露问题进行科学分析、严格检测与有效处理,及时而精准地找到泄露点并进行检修,避免影响生产。与此同时,要确保工艺过程中的稳定性,防止因压力温度波动影响设备运行。此外,还要认真对待现场巡检工作,实时关注设备自身及有关设备实际运行参数。