列管式換熱器防腐保護(hù)及滲漏修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

1、列管式換熱器防腐保護(hù)及滲漏修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 、列管式換熱器防腐保護(hù)及滲漏修復(fù)問題分析及解決方案 1.1. 列管式換熱器簡介 列管式換熱器(tubular exchangertubular exchanger )是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用最廣的一種換熱器。 它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質(zhì) ，可分別采用普通碳鋼、 紫銅、或不銹鋼制作。 2.2. 列管式換熱器分類： 固定管板式 列管式換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單、 緊湊、造價便宜，但管外不能機械清洗。此種換熱器管 束連接在管板上，管板分別焊在外殼兩端， 并在其上連接有頂蓋， 頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出 口接管。通常在管外裝置一系列垂直

2、于管束的擋板。 同時管子和管板與外殼的連接都是剛性 的，而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體。 因此，當(dāng)管壁與殼壁溫差較大時， 由于兩者的熱膨 脹不同，產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器。 為了克服溫差應(yīng)力必須有溫差補償裝置，一般在管壁與殼壁溫度相差 50 50 C以上時，為 安全起見，換熱器應(yīng)有溫差補償裝置。但補償裝置 （膨脹節(jié)）只能用在殼壁與管壁溫差低于 606070 70 C和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過 0.6Mpa0.6Mpa 時由于補償圈過厚，難 以伸縮，失去溫差補償?shù)淖饔?，就?yīng)考慮其他結(jié)構(gòu)。 浮頭式 換熱器的一塊管板用法蘭與外殼相連接，

3、另一塊管板不與外殼連接，以使管子受熱或冷 卻時可以自由伸縮，但在這塊管板上連接一個頂蓋， 稱之為“浮頭”，所以這種換熱器叫做 浮頭式換熱器。其優(yōu)點是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨脹不變殼體約束，因而當(dāng)兩 種換熱器介質(zhì)的溫差大時，不會因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。 其缺點為 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高。 填料函式 這類換熱器管束一端可以自由膨脹， 結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單，造價也比浮頭式低。但殼程內(nèi) 介質(zhì)有外漏的可能，殼程中不應(yīng)處理易揮發(fā)、易燃、易爆和有毒的介質(zhì)。 U U 型管式 U U 形管式換熱器，每根管子都彎成 U U 形，兩端固定在同一塊管板上，每根管子皆可自 由伸縮，從而解決熱補償問題

4、。管程至少為兩程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨脹。 其缺點是管子內(nèi)壁清洗困難，管子更換困難， 管板上排列的管子少。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單， 質(zhì)量 輕，適用于高溫高壓條件。 渦流熱膜 渦流熱膜換熱器采用最新的渦流熱膜傳熱技術(shù)，通過改變流體運動狀態(tài)來增加傳熱效 果，當(dāng)介質(zhì)經(jīng)過渦流管表面時，強力沖刷管子表面，從而提高換熱效率。最高可達(dá) 10000W/m2 10000W/m2 C。同時這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結(jié)垢功能。其它類型的 換熱器的流體通道為固定方向流形式，在換熱管表面形成繞流，對流換熱系數(shù)降低。 據(jù)【換熱設(shè)備推廣中心】的資料顯示，渦流熱膜換熱器的最大特點在于經(jīng)濟(jì)性和安全性 統(tǒng)一。由

5、于考慮了換熱管之間， 換熱管和殼體之間流動關(guān)系， 不再使用折流板強行阻擋的方 式逼出湍流，而是靠換熱管之間自然誘導(dǎo)形成交替漩渦流， 并在保證換熱管不互相摩擦的前 提下保持應(yīng)有的顫動力度。 換熱管的剛性和柔性配置良好， 不會彼此碰撞，既克服了浮動盤 管換熱器之間相互碰撞造成損傷的問題，又避免了普通管殼式換熱器易結(jié)垢的問題。 3.3. 列管式換熱器腐蝕滲漏解析 換熱器滲漏是換熱器使用中最為常見的設(shè)備管理問題， 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， 管板與列管的焊接一般采用手工

6、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、微生物都會構(gòu)成對管 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)水無論是淡水還是海水， 都會有各種離子和溶解的氧氣， 其中氯離子和氧的濃度變化， 對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，還會產(chǎn)生電偶腐蝕。 化學(xué)腐蝕就是介質(zhì)的腐蝕， 換熱器管板接觸各種各

7、樣的化 學(xué)介質(zhì)，就會受到化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。 另外，換熱器管板還會與換熱管之間產(chǎn)生一定的雙金屬 腐蝕。一些管板還長期處于腐蝕介質(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 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%50%左右的硫酸中腐蝕最嚴(yán)重，而當(dāng)濃度增加到 60%60%以上時，腐蝕反而 急劇下降； (2 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 引起嚴(yán)重腐蝕 (3) 溫度：腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng)，溫

8、度每提升 10 10 C,腐蝕速度約增加 1313 倍，但也有例 外； (4) phph 值：一般 phph 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。 二、索雷工業(yè)碳納米聚合物材料解決列管式換熱器腐蝕滲漏問題問題 索雷工業(yè)防腐修復(fù)技術(shù)解決換熱器焊縫腐蝕滲漏問題的技術(shù)優(yōu)勢： (1 1 )工藝簡單，效率高，可實施在線修復(fù)：只需要拆除換熱器風(fēng)頭部位即可實施防腐保護(hù)； 探 先對滲漏的焊縫部位進(jìn)行焊接處理； 探 表面噴砂處理，去除氧化物及其它污物，露出金屬原色，且保證表面粗糙度； 探表面清洗，去除油污等； 探針對列管與管板采用焊接方式連接時，只需要對管口進(jìn)行倒角處理；對于列管與管板采 用脹接方式連接時，需要對列管盡心切割，去除多余部分，然后倒角處理； 探按照比例調(diào)和索雷碳納米聚合物材料； 探 均勻涂抹與整個管板表面，涂抹厚度 1 1- -2mm2mm 之間，滲漏部位重點處理，且管口內(nèi)部要向 內(nèi)延伸 10mm10mm 的深度； 探加熱固化，已達(dá)到高性能的防腐要求。 (2 2 )索雷工業(yè)碳納米聚合物防腐材料形成了一個體系，針對不同介質(zhì)及不同工作溫度下的 防腐，效果良好； (3 3)碳納米聚合物材料具有優(yōu)異的粘結(jié)性能，粘敷到金屬表面不容易脫落； (4 4 )碳納米聚合物材料具有優(yōu)異的機械性能，滿足一定壓力環(huán)境下的使用，并對滲漏點有 很好的保護(hù)作用，防止換熱器