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浅析管壳式换热器故障分析及维修处理【清洗云】

2020-02-24

就我国当前的工业发展来看,使用换热器能够一定程度的解决,加热不高以及加热效率较低的问题,同时在热交换过程中,由于其极容易出现整体泄漏等情况,这种情况的普遍存在一定程度的影响了工业生产的正常运行,并且对于其应用广泛性来说有一定的制约。因此,应该进行相应的技术探讨和升级,而使用管壳式换热器较其他加热方式来说,有着一定的优势,并且在检修过程中也较为简单,主要依靠在运行过程中发现的问题进行有针对性的进行修复,所以在研究管壳式换热器故障缘由及解决办法,是能够给现场的施工维护一定的参考,并且为后续的工作开展奠定一定的基础。 

 1  管壳式换热器型号及结构简介 

1.1  固定管板式换热器

固定管板式换热器,由于其通过与壳体直接相连的焊接方式连接,这样的结构在整体的生产过程中结构较为稳定,并且由于换热器的构造较为简单,在拆卸等方面有一定优势。由于其与壳体内部的很多排管相连,并且在传热效率上有一定的优势,同时在两侧都可以进行加热,导致其传热效率有一定程度的提升,管程能够分成任意的偶数个来进行加热,使换热器的加热效率最大化,同时由于其与其他形式的换热器相比,不仅在造价方面有一定优势,并且在内部都可以进行简单清洗,在目前的工业生产中应用较为广泛。 

 1.2  浮头式换热器

浮头式换热器相较固定板式换热器做了一定程度的改进,尤其是在换热器的缺陷上做出了明显的调整,其在固定方式上一端与管体相连另一端进行自由拆卸,这样的方式能够最大化的进行检修提供的方便,并且在管板上能够进行自由移动,为其加热效率的控制来说有一定的调整性,这一可移动的管板称为浮头。这类的加热壳体与管束之间的膨胀约束是相对自由的,并且两种介质在温差较大时能够进行一定的热力传导,最大限度保证其不会产生热量的损耗,这种设计为检修和安装清洗等多种工作的开展提供了一定的便利。 

 1.3  U型管式换热器  

U型管式换热器仅有一块管板,由于其是按照不同的管板进行相应的设计是两端进行,同时固定在同一块板子上的一种换热器,由于其加热壳体与生产管线是分离安置的,因此可以自由伸缩和拉长,能够满足不同工况条件下的需求。同时由于其不与管壁和管壳等直接连接,在温度差上有一定的差别,其热补偿性能较好,在当前的工业生产中应用较为广泛。由于其管程式双管程的流程较长,在流速较高的地区用于较为普遍,同时在承担能力上表现较为突出,U型管材所组成的换热器,一般在高温情况下使用较为普遍,同时在导热性上效果表现较好。 

 1.4  填料函式换热器

对于一些腐蚀较为严重的生产线路,由于温差较大,经常需要更换管束的冷却装置,因此采用填充函式换热器能够一定程度的降低生产成本,并且其优于浮头式或固定式的换热器,其既具有浮头式的换热器优点,同时又克服了固定式换热器在实际操作过程中带来的不便。由于其结构较为简单,制造较为方便,并且在检修和清洗等方面有着较为突出的表现,因此在生产的特殊工艺上应用较为普遍。填料函式换热器的管板一般也是一端固定在管线上,另一端则由填充料进行密封,这样的方式能够保证其自由约束的膨胀性较好,不用考虑其管壁和管壳温度的受压能力。同时在实际的制造过程中,由于其价格较低,并且密封材料容易泄露,因此导致其压力不能过高。由于其壳内的物质容易与易燃、易爆等气体进行结合,有一定的安全隐患,因此在使用过程中限制条件较为严格。  

2  管壳式换热器常见的故障现象与维修方式 

2.1  换热器管子泄露问题与维修处理

换热器的管道泄漏是管式换热器常见的一种故障,一般是采用封堵的方法进行,首先拆开换热器的封头,并且采用充水充气的方式进行检查以发现泄漏部位,并且在泄漏部位维修,一般是采用锥度材料进行封堵,且在封堵后进行焊接,最终确保其不再发生渗漏现象,这样的方式主要是根据管子在管板上的布置形式进行的,因为在焊接时,由于管子的局部受热较高,即容易产生管子周围与管板连接处焊道开裂,而对于这种管子牵拉开裂的现象,可能会造成一定的安全隐患,可能会造成周围管束开裂,发生泄漏。因此就目前来说,一般采用封堵工具进行一次性堵塞,并且将堵塞头打入到泄漏管子内,待有机会时也可重新更换新管。所以在进行管道补修时,一定要选好相应的材质,并且确保其在材质上与管段材质大致相同,以防止发生电化学反应,堵塞头掉落,影响其生产工艺的正常进行。 

 2.2  换热器的腐蚀问题与维修

换热器的防护工作如果做不到位,一定会发生腐蚀现象,并且在腐蚀过程中容易导致管道泄漏的发生,这对于工业的正常生产来说有一定影响。防护工作主要针对换热管的管道,一般做法是将配制好的防腐液体直接涂镀在换热器芯子的外表面,通过形成很薄的保护膜,起到一定的保护作用。实践证明:这样的方式能够一定程度的延长其使用寿命,并且在化工行业中应用较为广泛,同时一旦发现其薄膜破损时,要及时重新涂镀,通过这样的方式能够最大化的确保生产的正常运行。或者使用牺牲阳极的阴极保护方式,也可以对防腐工作有一定的促进。 

 2.3  换热器的堵塞问题与维修处理

换热器的堵塞问题,一般在实际生产中较为常见,管壳换热器在堵塞较多时,影响了其传热效率,并且会影响生产工艺的正常进行。因此在必要时可以进行换管操作。在进行拔管处理时,一定要保证管板的完整性,不能破坏板管原来的结构,通过这样的方式能够最大化的节省成本。在管子拔出后,首先应该对管板孔以及折流板等部位进行清理清洗,检测其中是否有渗漏现象,同时在中心线上进行打点,确保管道未发生偏移。在进行焊接时,一定要采用氩弧焊的方式,确保其管板的主体形式不会发生改变,同时要保证管径的偏差要在实际的范围之内。 

 2.4  换热器的清洗检修与维护

换热器的清洗是整个换热器维修过程中最为常规的一种维修方式,因此在实际的检测过程中,要尽可能的考虑其位置不同所受压力应有所区别,同时在进行清洗时,一定要做好水量的控制,在标高较高的位置时,一般采用反冲洗的方式。同时对于结垢现象较为严重的部位可以进行化学清洗,通过这样的方式,能够较大化的减少人力的成本。使用高压水枪冲洗换热管时,一定要注意压力的控制,确保管材的完整性。 

3  结束语

换热器是化学生产过程中非常重要的一个环节,其中管壳式换热器由于其结构紧凑,弹性较大等优点被广泛使用。就目前来说,化工装置中的应用,换热器是其故障产生的重要因素之一,通过上述的方式能够最大限度的排除故障,从而降低设备的运营成本,最大限度的保证企业经济效益。


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