高分子材料修復(fù)換熱器腐蝕滲漏結(jié)垢

列管式換熱器，板式換熱器，滲漏，結(jié)垢，解決方案

一．內(nèi)容提要

本文詳細(xì)解析了列管式換熱器和板式換熱器最為常見的滲漏、結(jié)垢問題的原因，針對(duì)出現(xiàn)的原因提出了目前先進(jìn)工業(yè)企業(yè)解決此類問題的手段和管理思路，從而為工業(yè)企業(yè)換熱器設(shè)備管理者、換熱器維修專業(yè)人員提供管理思路和技術(shù)幫助。

二．換熱器綜合介紹

列管式換熱器和板式換熱器是廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、氯堿、冶金、焦化、制冷、輕工、制鹽、電力、海水淡化等行業(yè)的通用設(shè)備。其主要用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、干燥等。換熱器門類眾多，但是目前企業(yè)最常見的換熱器仍是列管式換熱器和板式換熱器。列管式和板式換熱器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，選材范圍廣泛，處理能力大，溫度和壓力適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。

換熱器分類：

列管式換熱器從分類上來說，按材質(zhì)分為碳鋼列管換熱器、不銹鋼列管式換熱器、銅列管式換熱器和碳鋼與不銹鋼混合列管式換熱器四種；按形式分為固定管板式、浮頭式、U型管式換熱器，按結(jié)構(gòu)分為單管程、雙管程和多管程；按列管與管板連接形式分為焊接、脹接和脹焊結(jié)合三種形式。

板式換熱器的分類沒有列管式換熱器這么復(fù)雜，板式換熱器根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同可分為：可拆式、半焊式、石墨板式、全焊式換熱器等類型。通常板式換熱器材質(zhì)為不銹鋼，板與板之間由橡膠墊間隔密封。

三．換熱器滲漏解析

換熱器滲漏主要是腐蝕造成的，少部分是由于換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷，列管式和板式換熱器的腐蝕形式基本有兩種：電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕。列管式換熱器在制作時(shí)，管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應(yīng)力的分布也不均勻。使用時(shí)管板部分一般與工業(yè)冷卻水接觸，而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽類、氣體、微生物都會(huì)構(gòu)成對(duì)管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學(xué)腐蝕。研究表明，工業(yè)水無(wú)論是淡水還是海水，都會(huì)有各種離子和溶解的氧氣，其中氯離子和氧的濃度變化，對(duì)金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外，金屬結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也會(huì)影響腐蝕形態(tài)。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看，管板表面會(huì)有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物，分布著大小不等的凹坑。以海水為介質(zhì)時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生電偶腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕就是介質(zhì)的腐蝕，換熱器管板接觸各種各樣的化學(xué)介質(zhì)，就會(huì)受到化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。另外，換熱器管板還會(huì)與換熱管之間產(chǎn)生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長(zhǎng)期處于腐蝕介質(zhì)的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應(yīng)力, 管板與換熱管聯(lián)接處極易泄漏,導(dǎo)致?lián)Q熱器失效。

綜上所述，影響換熱器管板腐蝕的主要因素有：

（1）介質(zhì)成分和濃度：濃度的影響不一，例如在鹽酸中，一般濃度越大腐蝕越嚴(yán)重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕最嚴(yán)重，而當(dāng)濃度增加到60%以上時(shí)，腐蝕反而急劇下降

（2）雜質(zhì)：有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等，這些雜質(zhì)在某些情況下會(huì)引起嚴(yán)重腐蝕

（3）溫度：腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng)，溫度每提升 10℃，腐蝕速度約增加1~3倍，但也有例外

（4）ph值：一般ph值越小，金屬的腐蝕越大

（5）流速：多數(shù)情況下流速越大，腐蝕也越大

列管式換熱器換熱管與管板之間一般采用焊接的方式進(jìn)行連接，焊縫及其附近是最容易發(fā)生腐蝕的地方，有下列幾個(gè)原因：

（1）焊縫造成了縫隙腐蝕

（2）焊接過程中焊縫附近的溫度達(dá)到了合金（不銹鋼）的敏化溫度，引起晶間腐蝕

（3）焊接過程中焊縫附近因受熱不均產(chǎn)生了熱應(yīng)力（殘余應(yīng)力），容易引起應(yīng)力腐蝕破裂

（4）其他還有因焊接工藝不良引起腐蝕

四．換熱器滲漏的危害

換熱器管板與換熱管焊接處一旦泄露，將會(huì)嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。原有的解決方法是采用拆卸下來后重新打壓試驗(yàn)確定滲漏點(diǎn)，然后再進(jìn)行重新焊接防止?jié)B漏，同時(shí)也必須將滲漏處的鋼管堵住，以防止串液，堵得越多，換熱器的換熱效率也越來越低，最后只能報(bào)廢更換。這種傳統(tǒng)的修復(fù)方法不僅操作困難（需要拆卸安裝打壓試壓,在補(bǔ)焊高溫?zé)釕?yīng)力的影響下，極易產(chǎn)生熱應(yīng)力裂紋，多數(shù)情況需要多次補(bǔ)焊打壓才能堵住漏點(diǎn)，修復(fù)效率低下），而其隨著焊接次數(shù)的增加，最終報(bào)廢更換，增加了企業(yè)的維修費(fèi)用。

五．換熱器先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)

目前國(guó)外針對(duì)換熱器管理較為優(yōu)秀的管理理念為：提前做好換熱器保護(hù)，采用高分子復(fù)合材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)換熱器滲漏的在線快速修復(fù)，采用環(huán)保清洗劑通過泵循環(huán)實(shí)現(xiàn)水垢清除。美國(guó)ENECON總結(jié)與客戶合作的眾多案例，提出寶貴的換熱器管理與維修維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，為廣大換熱器應(yīng)用企業(yè)提供參考。

1、高分子產(chǎn)品可用于修復(fù)修補(bǔ)和處理磨損、汽蝕、銹蝕、沖蝕、機(jī)械磨損、配合間隙不當(dāng)、變形、裂紋、孔洞、滲漏等各種缺陷和故障。

2、高分子產(chǎn)品以高分子材料，但其特殊的配方使它具有很好的物理機(jī)械性能和抗腐蝕、耐磨損、抗高溫性能。

3、 產(chǎn)品系列化，應(yīng)用范圍廣泛，適用于所有工業(yè)設(shè)備、機(jī)械、管道、結(jié)構(gòu)和建筑。適應(yīng)修復(fù)各種基材上存在的缺陷，如鋼鐵、有色金屬、橡膠、塑料、陶瓷、水泥制品等等。因此被廣泛應(yīng)用于石油化工、船舶、電力、水處理、礦山、冶金、造紙、釀造、公路道路、工業(yè)和民用建筑等行業(yè)和領(lǐng)域。

4、高分子 產(chǎn)品中既有用于發(fā)現(xiàn)缺陷后進(jìn)行修復(fù)修補(bǔ)的材料，也有用于防止缺陷（特別是腐蝕、氣蝕、磨損等）發(fā)生的材料。

5、 既可修復(fù)、修補(bǔ)、成形形狀復(fù)雜的曲面，也可在修復(fù)后進(jìn)行機(jī)械加工，保證修復(fù)部位的精度要求。

6、 施工完全現(xiàn)場(chǎng)化，無(wú)需遠(yuǎn)距離搬送設(shè)備或零部件。

7、不需要特殊的設(shè)備和工具即可施工，非專業(yè)人員只要嚴(yán)格按提供的施工工藝方案操作，也保證能成功。

8、 施工中不需要?jiǎng)踊穑m用于易燃易爆場(chǎng)合，防止因熱應(yīng)力給機(jī)械設(shè)備、零部件帶來熱變形或傷害。

9、施工時(shí)間可控制，既適用于修復(fù)大面積缺陷的多種材料，也有可用于局部小面積緊急修補(bǔ)快速固化的材料。

10、直接費(fèi)用低，而最顯著的是它給用戶帶來的間接效益，如節(jié)能、增效，大大減少停機(jī)時(shí)間，甚至可以不中斷正常生產(chǎn)，降低對(duì)零配件的需求，減少零配件庫(kù)存等等。

案例一：新?lián)Q熱器的預(yù)防保護(hù)

換熱器是企業(yè)生產(chǎn)過程中非常普遍的設(shè)備，具有非常重要的地位，如果一個(gè)企業(yè)的換熱器經(jīng)常出問題，不僅僅會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降、換熱效率的降低、生產(chǎn)時(shí)間的浪費(fèi)以及設(shè)備采購(gòu)成本的居高不下，正是由于換熱器具有如此重大的意義，所以該化工企業(yè)花費(fèi)了大量的精力來解決換熱器滲漏問題。通常大多數(shù)企業(yè)的做法就是盡量采購(gòu)質(zhì)量高的換熱器，經(jīng)過細(xì)心維護(hù)，讓換熱器壽命盡可能的延長(zhǎng)，不可避免的出現(xiàn)滲漏以后，就會(huì)被迫停機(jī)堆焊，2～4人需要幾天時(shí)間才能修復(fù)完成，如果企業(yè)高薪聘請(qǐng)的高級(jí)焊工，還能保證換熱器繼續(xù)使用一段時(shí)間，如果焊工的技術(shù)一般，那么就會(huì)造成更多的漏點(diǎn)甚至報(bào)廢，企業(yè)不得不更換新的換熱器，這是由于此種傳統(tǒng)方法造成的種種弊端，完全不能保證企業(yè)的安全連續(xù)性生產(chǎn)，因此，眾多企業(yè)積極尋求新技術(shù)解決換熱器滲漏問題，通過引入福世藍(lán)高分子復(fù)合材料的耐腐蝕性和抗沖刷性，通過提前對(duì)新?lián)Q熱器的保護(hù)，這樣不僅有效治理了新?lián)Q熱器存在的焊縫和砂眼問題，更避免了使用后化學(xué)物質(zhì)腐蝕換熱器金屬表面和焊接點(diǎn)，在以后的定期維修時(shí)，也可以涂抹美國(guó)ENECON高分子復(fù)合材料來保護(hù)裸露的金屬；即使使用后出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象，也可以通過美國(guó)ENECON技術(shù)及時(shí)修復(fù)，避免了長(zhǎng)時(shí)間的堆焊維修影響生產(chǎn)。正是由于此種精細(xì)化的管理，才使得換熱器滲漏問題出現(xiàn)的概率大大降低，不僅降低了換熱器的設(shè)備采購(gòu)成本，更保證了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)時(shí)間，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

具體操作如下：

案例二：列管式換熱器滲漏的及時(shí)維修

由于換熱器的運(yùn)行環(huán)境惡劣，不僅換熱設(shè)備的溫差變化大，而且換熱物質(zhì)多為腐蝕性物質(zhì)，對(duì)金屬腐蝕性高，并且換熱器通常存在的結(jié)垢現(xiàn)象對(duì)設(shè)備破壞也比較大，因此，如果不通過提前預(yù)防保護(hù)、及時(shí)清洗水垢等精細(xì)化管理，換熱器必然出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，通常企業(yè)在出現(xiàn)換熱器滲漏后，為保證生產(chǎn)會(huì)拖延維修時(shí)間，只有出現(xiàn)了嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)才會(huì)被迫停機(jī)堆焊維修，甚至報(bào)廢更新。針對(duì)堆焊在換熱器維修中的種種弊端，美國(guó)ENECON高分子復(fù)合材料技術(shù)通過類似刷涂油漆的操作方法，依靠高分子復(fù)合材料耐腐蝕性和抗沖刷性有效解決了換熱器管板腐蝕穿孔問題，避免了打壓試驗(yàn)、堆焊、再打壓的落后耗時(shí)耗力的維修方式，維修的方法同上述案例類似，依靠此種及時(shí)有效的現(xiàn)場(chǎng)維修手段，不僅節(jié)省了大量的維修時(shí)間，更保證了維修效果，甚至讓原本要報(bào)廢的舊換熱器“煥發(fā)青春”，節(jié)省了設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用。

正是由于美國(guó)ENECON技術(shù)在預(yù)防保護(hù)、修理腐蝕滲漏的巨大優(yōu)勢(shì)，順應(yīng)了國(guó)家提倡的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，降低了企業(yè)的綜合成本，提高了競(jìng)爭(zhēng)力，所以美國(guó)ENECON才會(huì)與越來越多的企業(yè)實(shí)現(xiàn)合作共贏。

六．總結(jié)

隨著科技的不斷進(jìn)步，換熱器的管理理念與維修維護(hù)技術(shù)不斷升級(jí)，然而受傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的影響，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)在換熱器管理過程中，仍然采用堆焊、直接報(bào)廢更新等較為傳統(tǒng)方式，這些不僅不利于生產(chǎn)效率的提升、設(shè)備管理水平的提高，更是影響了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的改善。天下之大作于細(xì)，天下之難作于易。只有做好了換熱器等諸多細(xì)節(jié)的管理，才能真正提升綜合生產(chǎn)力、競(jìng)爭(zhēng)力。

有七大系列24款產(chǎn)品：
金覆家族系列：
◆金覆DA耐固合金                   ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆SA速凝合金                   ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆QS超速凝合金                ◆金覆CBX瓷釉合金
◆金覆CP+AC瓷釉合金             ◆金覆DW耐久碳纖
◆金覆CL+AC瓷釉合金  
柔覆家族系列：
◆柔覆DP耐韌                         ◆柔覆DL耐韌 
化覆家族系列：
◆化覆XC超強(qiáng)                         ◆化覆SC標(biāo)準(zhǔn)
土覆家族系列：
◆土覆DQ耐久                         ◆土覆WP水塞
◆土覆DF耐充                         ◆土覆WS水密
密覆家族系列：
◆密覆HR熱折射                     ◆ 密覆CR防腐          ◆密覆MP磚石穿滲 
地覆家族系列：
◆地覆FPS地面保護(hù)系統(tǒng)            ◆地覆SPS自注找平系統(tǒng)
◆地覆CFS透明地面密封系統(tǒng)      ◆地覆SB超能膠
安耐浮家族系列：
◆節(jié)油寶                                  ◆節(jié)水寶 

相關(guān)附件：金覆CL+AC.pdf