通過使用不銹鋼換熱器管能夠實現(xiàn)溫度不同物料之間的熱量有效交換,因此被十分廣泛地應用在工業(yè)生產(chǎn)與日常生活中??墒窃?/span>不銹鋼換熱器管具體應用過程中,因受到設備自身結構的影響、操作工藝間存在的差別等因素,造成不銹鋼換熱器管在長期應用中存在一定的泄漏現(xiàn)象,對設備正常工作造成嚴重影響,而且被泄漏的各種物質還會引發(fā)環(huán)境污染問題等。對此,文章將著眼于不銹鋼換熱器管泄漏的部分原因,對其有關處理對策進行簡要分析。

對于不銹鋼換熱器管而言,其能適應于許多行業(yè)特別是在化工行業(yè)具有很廣泛的應用空間??墒?/span>不銹鋼換熱器管的泄漏問題發(fā)生頻率較高,所以相關設計人員應該針對其制造的整個過程進行嚴格控制,以此在確保泄漏率降低的同時,延長設備使用時間。

1簡析列管式換熱器出現(xiàn)泄漏的主要原因

第一,受到應力腐蝕。所謂應力腐蝕破裂,其主要是指基于拉應力和有關腐蝕媒介的一同作用下,造成合金或是金屬的破裂。對于這一腐蝕破裂而言,其最明顯的特點就是大部分金屬或合金表面沒有遭受破壞,而是有相對少數(shù)的裂紋穿透其內部。要是應力超出設計范圍就極易因應力腐蝕而出現(xiàn)破裂,所造成的后果也十分嚴重。從實際情況來看,出現(xiàn)應力腐蝕破裂的主要原因有以下幾方面:材料成分、溫度成分、金屬結構等。

第二,材料腐蝕。如果使用銅材作為換熱器的使用材料,往往因為低價銅出現(xiàn)嚴重的泄露問題而要進行更換。據(jù)有關數(shù)據(jù)表明,所處環(huán)境的酸堿范圍控制在8.5至8.8時,不會對銅造成較大腐蝕,至于碳鋼則應將酸堿度控制在9.5之上,可通常情況下鍋爐給水具有較高的酸堿度,極易造成銅管腐蝕。就碳鋼管束受到腐蝕情況來講,主要有以下兩方面影響因素,分別是給水含氧量與酸堿程度。無論是給水含氧量較高還是酸堿度偏低,均會腐蝕管子內壁,所以應將給水酸堿度范圍維持在9.3至9.6,氧容量應維持在7pg/L的范圍內;要是在殼側中含有氧氣,管束外壁極易出現(xiàn)氧腐蝕問題。至于侵蝕損壞入口管端通常發(fā)生在碳鋼換熱器當中。

第三,管板變形。其主要是指在加工過程中管板發(fā)生變形,但是管板和管子間維持連接,這樣在管板發(fā)生變形時會造成管子端口發(fā)生泄漏問題。對于高加管板水側而言,如果溫度相對較低壓力偏高,可是在汽側的表現(xiàn)是壓力低而溫度高,尤其是當中含有置式疏水冷卻段,則會進一步加大溫差。此外,要是管板較薄,會導致管板發(fā)生形變而且水側管板中心會出現(xiàn)凹陷。

第四,熱應力較大。在實際運行列管式換熱器過程中,因為冷、熱流體存在一定的溫度差異,會導致殼體和管壁之間存有溫度差,也正是因為此種差異會造成殼體與管子出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象。若是兩者存在較大的溫度差異,不僅可能會扭彎管子而且容易造成管子拉松,甚至會造成整個換熱器受損。對此,應從結構視角分析對熱膨脹造成的影響。如果在開啟或是停止換熱器的過程中,溫升與溫降率超過有關規(guī)定,則會導致高加管板與管子需承受較大的熱應力,進而損壞二者相連的部位,使得端口發(fā)生泄漏情況。

2處理列管式換熱器泄漏的有關路徑分析

第一,制造環(huán)節(jié)的防泄漏建議。在進行換熱器生產(chǎn)制造之前,應對有關的生材料進行嚴格檢驗,尤其需要進行壓力試漏檢測。對于焊接過程而言,應依據(jù)設計技術指標去焊接,而且要確保工藝流程的科學性與材料使用制度的合理性,而且要在焊接過程中提高對焊接位置與焊條的重視程度,進而確保焊接沒有缺陷。應針管子和管板的連接部位需采取液壓脹接的方式,讓管件能夠均勻受力。在有關生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)完成后,應對列管式換熱器開展氣密性和水壓試驗,由此在消除部分應力的同時,為產(chǎn)品提供一定的質量保障。

第二,設計環(huán)節(jié)的防泄漏建議。在設計換熱器結構過程中,首先應科學選擇生產(chǎn)所需材料,一方面應充分考慮其材料的實際使用要求,如果環(huán)境溫差較大,需要選取膨脹系數(shù)相對較小的原材料,另一方面要是應用具有較強腐蝕性的環(huán)境中,還應對材料自身的耐腐蝕性加以充分考慮。要是在環(huán)境溫差較大的情況下使用列管式換熱器,最好不要使用固定管板式結構,應使用U型管式結構等。要是存在應力腐蝕,出于達到降低縫隙連接處受到腐蝕的影響程度,不應采取“脹焊”或是“脹接”的形式連接,而應采取焊接結構的方式降低結構件受到殘余應力的影響。除此之外,如果因長時間應用列管式換熱器而導致其進入“疲勞狀態(tài)”,則需確保最好不出現(xiàn)結構開狀異常變化,針對銜接位置的管端應采取相關方面,降低列管式換熱器受局部應力的影響。而且在實際應用過程中,因為受限于流體實際橫流流速,極易造成管件的嚴重振動,若想有效處理此問題,則在設計過程中將折流板間距縮短,基于滿足換熱器的實現(xiàn)需求,使用具有較大直徑的不銹鋼換熱管,可將雙弓形折流板取代以往使用的單弓形,由此能夠在一定程度減少管速振動。除此之外,在設計列管式換熱器時,還應該依據(jù)行業(yè)與國家標準開展相應的設計與制造,詳細且合理設定焊接形式、管束級別等方面要求。還應將不需要進行熱處理的設備明確標注,從而確保設計可以滿足正常使用需求,降低出現(xiàn)泄漏問題的概率。

第三,操作環(huán)節(jié)的防泄露建議。在安裝列管式換熱器時,首先應將兩端管板位置的防腐處理做好,以此降低由腐蝕而誘發(fā)泄漏的概率。與此同時,在運行設備時,還應該加大有關設備的管理力度,通過培訓提高工作人員自身的操作技能,嚴禁熱換器在超負荷狀態(tài)運轉,特別是存在腐蝕介質的情況下,應及時檢查列管式換熱器并認真記錄數(shù)據(jù)結果,嚴格監(jiān)督操作整個過程,要是存在上述問題應確保措施采取的及時性,從而將泄漏故障風險降到最低。

3結語

列管式不銹鋼換熱器能夠長期穩(wěn)定地運行,對于安全生產(chǎn)十分重要。相關工作人員應針對換熱器列管產(chǎn)生的泄露問題進行科學分析、嚴格檢測與有效處理,及時而精準地找到泄露點并進行檢修,避免影響生產(chǎn)。與此同時,要確保工藝過程中的穩(wěn)定性,防止因壓力溫度波動影響設備運行。此外,還要認真對待現(xiàn)場巡檢工作,實時關注設備自身及有關設備實際運行參數(shù)。