換熱器常見故障分析及對策

                           換熱器常見故障分析及對策
                              周永生,王印昌,李建
                 (山東民生煤化有限公司生技處,山東濟寧272100)
　　摘要：對換熱器常見故障進行分析,并找出引起故障的原因,定時對換熱器進行檢查和清洗,預防換熱器的腐蝕?結垢和泄漏,延長了換熱器的使用壽命。
　　關鍵詞：換熱器;故障分析;對策;檢查;清洗
　　中圖分類號：TF066.2+1    文獻標識碼：B    文章編號：1004-4620(2006)01-0069-01
　　山東民生煤化有限公司(簡稱民生煤化)擁有1萬t粗苯加工、5萬t焦油加工、1萬t精萘加工、4萬t硫酸等化產(chǎn)回收裝置,列管式換熱器在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種故障。經(jīng)過對各種故障產(chǎn)生的原因進行分類和分析,采取了合理處理措施,保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。
　　1·常見故障及預防措施
　　1.1管束故障
　　1.1.1管束的腐蝕、磨損造成管束泄露或者管束內(nèi)結垢造成堵塞引起故障冷卻水中含有鐵、鈣、鎂等金屬離子及陰離子和有機物,活性離子會使冷卻水的腐蝕性增強,其中金屬離子的存在引起氫或氧的去極化反應從而導致管束腐蝕。同時,由于冷卻水中含有Ca2+、Mg2+離子,長時間在高溫下易結垢而堵塞管束。為了提高傳熱效果,防止管束腐蝕或堵塞,采取了以下幾種方法:(1)對冷卻水進行添加阻垢劑并定期清洗。例如對煤氣冷卻器的冷卻水采用離子靜電處理器或投加阻垢緩蝕劑和殺菌滅藻劑,去除污垢,降低冷卻水的硬度,從而減小管束結垢程度。(2)保持管內(nèi)流體流速穩(wěn)定。如果流速增大,則導熱系數(shù)變大,但磨損也會相應增大。民生煤化對地下水泵進行了變頻改造,使地下水管網(wǎng)壓力比較穩(wěn)定,提高了熱交換器換熱效果和降低了管束腐蝕。(3)選用耐腐蝕性材料(不銹鋼、銅)或增加管束壁厚的方式。(4)當管的端部磨損時,可在入口200mm長度內(nèi)接入合成樹脂等保護管束。
　　1.1.2振動造成的故障造成振動的原因包括:由泵、壓縮機的振動引起管束的振動;由旋轉機械產(chǎn)生的脈動;流入管束的高速流體(高壓水、蒸汽等)對管束的沖擊。降低管束的振動常采用以下方法:(1)盡量減少開停車次數(shù)。(2)在流體的入口處,安裝調(diào)整槽,減小管束的振動。(3)減小擋板間距,使管束的振幅減小。(4)盡量減小管束通過擋板的孔徑。
　　1.2法蘭盤泄漏
　　法蘭盤的泄漏是由于溫度升高,緊固螺栓受熱伸長,在緊固部位產(chǎn)生間隙造成的。因此,在換熱器投入使用后,需要對法蘭螺栓重新緊固。換熱器內(nèi)的流體多為有毒、高壓、高溫物質(zhì),一旦發(fā)生泄漏容易引發(fā)中毒和火災事故,在日常工作中應特別注意以下幾點:盡量減少密封墊使用數(shù)量和采用金屬密封墊;采用以內(nèi)壓力緊固墊片的方法;采用易緊固的作業(yè)方法。
　　2·交換器的檢查和清洗
　　 換熱器運行質(zhì)量的好壞和時間長短,與日常維護保養(yǎng)是否及時、合適有非常密切的關系。
　　 2.1運行中的檢查和清洗
　　根據(jù)熱交換器運行過程中流體的流量、溫度、壓力等工藝指標的變化判斷熱交換器的狀況。一般來說,溫度、流量、壓力等指標發(fā)生變化,應考慮管束結垢或堵塞影響換熱效果。定期用無損探傷儀檢測換熱器外壁的壁厚判斷其腐蝕程度。
　　對于容易結垢的流體,可在規(guī)定的時間增大流量或采用逆流的方式進行除垢。
　　2.2運行停止時的檢查與清洗
　　2.2.1一般檢查熱交換器與其他壓力容器一樣,停止運行后,應進行以下各項檢查(:1)檢查沾污程度、污垢的附著狀況;(2)測定厚度,檢查腐蝕情況;(3)檢查焊接處的腐蝕和破裂情況。
　　 2.2.2管束的檢查管束的檢查是熱交換器中最難,但又是最重要的部分。應認真對筒側入口的噴管處的管子表面、管端的入口處、擋板與管子的接觸處和流動方向改變部位的腐蝕、沾污、壁厚減薄等處進行檢查。
　　此外,可利用管道檢查器或者光源檢查管子內(nèi)表面狀況。管束安裝處的間隙,可采用實驗環(huán)進行泄漏試驗。
　　2.2.3清洗(1)噴射清洗。將高壓水從噴嘴中噴出,是除去管束內(nèi)表面結垢和外表面污垢的有效方法,可采用手持噴槍進行手工操作的清洗。噴射清洗適用于容積小,容易拆卸和更換的熱交換器。(2)機械清洗。在疏通機的軸端裝上刷子、鉆頭、刀具等,插入管孔中,使其旋轉以除去污垢。此方法不僅適合于直管,而且還可以清洗彎曲管子,但由于機械振動及鉆頭等對管孔壁的刮傷,故有一定的局限性。機械清洗和噴射清洗一樣,適用于容積較小,容易拆卸和更換的熱交換器。(3)化學清洗。使用化學藥品在熱交換器內(nèi)進行循環(huán),以溶解并除去污垢。具有以下特征:由于熱交換器不經(jīng)拆卸就可以除去污垢,這對大型容器十分有利;可以清洗用其它方法不能除去的污垢;可以在不傷及金屬或鍍層的條件下,對設備進行清洗。(4)混合清洗。因焦化廠生產(chǎn)環(huán)境影響,煤氣冷卻器的垢中含有煤粉、碳渣及油性物質(zhì)等,單純采用化學清洗,除垢效果有時不太理想,可采用化學清洗后再噴射清洗的方式進行除垢。應注意化學清洗后檢測管束的腐蝕程度,根據(jù)管束的壁厚調(diào)整相應的水壓,防止水壓過高造成管束爆管或泄露。
　　3·結束語
　　 通過對換熱器故障的分析和采取相應的措施來預防換熱器的腐蝕?結垢和泄漏,定時對換熱器的進行檢查和清洗,取得了延長換熱器使用壽命的良好效果,為民生煤化穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)打下了良好的基礎。