管板式水冷换热器腐蚀内漏原因分析及控制措施
换热器常见故障原因分析及处理方法
换热器常见故障原因分析及处理方法一、管式换热器常见故障原因分析及处理方法一、两种介质互串(内漏)1 产生原因①换热管腐蚀穿孔、开裂。
②换热管与管板胀口(焊口)裂开。
③浮头式换热器浮头法兰密封漏。
2 处理方法①更换或堵死漏的换热管。
②换热管与管板重胀(补焊)或堵死。
③紧固螺栓或更换密封垫片。
二、法兰处密封泄漏1 产生原因①垫圈承压不足、腐蚀、变质。
②螺栓强度不足,松动或腐蚀。
③法兰刚性不足与密封面缺陷。
④法兰不平或错位,垫片质量不好。
2 处理方法①紧固螺栓,更换垫片。
②螺栓材质升级、紧固螺栓或更换螺栓。
③更换法兰或处理缺陷。
④重新组对或更换法兰,更换垫片。
三、传热效果差1 产生原因①换热管结垢。
②水质不好、油污与微生物多。
③隔板短路2 处理方法①化学清洗或射流清洗垢污。
②加强过滤、净化介质,加强水质管理。
③更换管箱垫片或更换隔板。
四、阻力降超过允许值1 产生原因壳内、管内外结垢2 处理方法用射流或化学清洗垢物五、振动严重1 产生原因①因介质频率引起的共振。
②外部管道振动引起的共振。
2 处理方法①改变流速或改变管束固有频率。
②加固管道,减小振动。
二、板式换热器常见故障原因分析及处理方法板式换热器常见故障有串液、外漏、压降过大、供热温度不能满足要求四个方面。
一、串液1 产生原因①由于板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孔。
②操作条件不符合设计要求。
③板片冷冲压成型后的残余应力和装配中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。
④板片泄漏槽处有轻微渗漏,造成介质中有害物质浓缩腐蚀板片,形成串液。
2 处理方法①更换有裂纹或穿孔板片,在现场用透光法查找板片裂纹。
②调整运行参数,使其达到设计条件。
③换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求,并不是越小越好。
④板片材料合理匹配。
二、外漏1 产生原因①夹紧尺寸不到位、各处尺寸不均匀(各处尺寸偏差不应大于3 mm)或夹紧螺栓松动。
②部分密封垫脱离密封槽,密封垫主密封面有脏物,密封垫损坏或垫片老化。
换热器板片腐蚀穿孔原因分析及解决方案
换热器不锈钢板片腐蚀穿孔
原因分析及解决方案
板式换热器泄露穿孔问题可能原因分析
1、换热器板片材料选用的是奥式体类不锈钢,比如304或321
型材质.这种不锈钢材质对氯离子特别敏感,抗点蚀性能比较差。
2、由于循环冷却水补充水中氯离子含量很高(超过180mg/l),
造成通过浓缩后的循环水中氯离子含量超过国家国标不锈钢换热设备对水中氯离子含量300mg/l的标准,引起换热器板片点蚀。
3、人字形波纹波纹板片是经冲压成型的,在冲压成型过程中,因
为形变产生的内应力,使板片加大了应力腐蚀的倾向。
解决方案
1、更换已经穿孔的板片,在可能的情况下采用钛板等类似抗
腐蚀能力较强的板片。
2、严格控制循环水中氯离子的含量,每日有专人化验,通过
排污的方式,把循环水中的氯离子含量控制在300mg/l以
内。
换热器泄漏原因分析及对策
换热器泄漏原因分析及对策在装置运行和检修过程中,换热器泄漏是经常遇到的现象。
就泄漏产生的形态而言,主要有腐蚀泄漏、磨损泄漏、静密封失效泄漏。
原因有工艺方面的问题,也有设备的先天不足,还有施工习惯、质量控制等方面的缺陷。
本文讨论的重点是通过加强对制造、安装、检修质量的控制来防止泄漏。
1·换热器芯子的泄漏1.1管束与管板连接焊缝的泄漏管束与管板间的连接有强度胀、强度焊、胀焊结合3种方式。
强度胀如无过大的振动、温度变化和应力腐蚀,是比较理想的连接方式,但由于其工序复杂,对管束端部表面质量、硬度、管板的机加工精度、胀管经验要求很高,因此绝大部分芯子都是焊接方式。
但该方式存在着不足:管束与管板的强度焊缝都是焊一遍,很容易出现焊接缺陷,因此,新制作的芯子在进行水压实验时从强度焊缝处泄漏是常有的事。
同时,只进行强度焊接的芯子,管束与管孔之间存在着深且窄的间隙,焊缝在间隙内有很大的焊接残余应力,而且间隙中会积聚大量的Cl-,又处于贫氧状态,很容易产生缝隙腐蚀和应力腐蚀而出现腐蚀泄漏。
1.2管束的腐蚀泄漏1.2.1腐蚀泄漏的主要原因(1)管束质量缺陷。
管束表面往往存在着一些缺陷,如细小的砂眼、重皮、凹坑、局部擦伤等,这些缺陷可导致腐蚀的加强,容易产生泄漏。
在制造管束的过程中,对管束的表面质量重视不够,认为只要试压不漏就行,实际上管束表面的这些缺陷往往是管束腐蚀泄漏的根源。
(2)折流板或支持板的负作用。
主要表现在其管孔不合适或与管板间相互对中不好时会局部挤压管束。
使受挤压处的防腐层难以涂上,如果由于外因而折流板或支持板相对于管束稍有错动,未防腐的部分就会裸露出来,从而加速管束的腐蚀。
而且该处容易藏污纳垢,形成小的滞流区,导致缝隙腐蚀的产生。
管孔外的锐角未去掉,穿管时会刮伤管束。
另外,管孔不合适会造成管束的振动破坏。
(3)吊装时钢丝绳对管束防腐层的破坏作用。
在运输、安装过程中,采用的吊装工具几乎都是钢丝绳,由于其硬度高,很容易将管束的防腐层破坏,这也会造成腐蚀的产生。
换热器腐蚀分析及工艺对策
换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是化工生产中常见的设备,其作用是将两种介质进行热量交换,常见的换热器包括管壳式换热器、板式换热器等。
而在工业生产过程中,换热器的腐蚀问题一直是影响设备寿命和安全生产的重要因素。
本文将针对换热器腐蚀问题进行分析,并提出相应的工艺对策,以期提高设备的使用寿命和安全性。
一、换热器腐蚀分析1. 腐蚀原因换热器腐蚀的原因多种多样,主要包括介质腐蚀、金属材料本身的腐蚀以及工艺操作不当引起的腐蚀等。
介质腐蚀是换热器腐蚀的主要原因之一,介质的PH值、含盐量、溶解氧等因素都会导致介质对金属材料的腐蚀。
而金属材料本身的腐蚀也是一个重要因素,不同的金属材料对不同的介质都有不同的耐腐蚀性能。
工艺操作不当也会引起换热器的腐蚀,比如长时间的停机、温度变化过大、流体速度过快等都可能导致换热器的腐蚀。
2. 腐蚀类型根据腐蚀的表面特征和病程,换热器腐蚀可以分为局部腐蚀和均匀腐蚀。
局部腐蚀主要是由于原料液体在介质侵蚀下,金属表面的局部破坏;均匀腐蚀则是由于原料液体对金属表面的整体侵蚀。
还有一些特殊的腐蚀类型,比如应力腐蚀、疲劳腐蚀等。
3. 腐蚀严重性换热器腐蚀严重性是判断腐蚀问题的重要标志之一,腐蚀严重会导致换热器的损坏,甚至造成泄漏等严重后果。
由于腐蚀问题的严重性,因此必须制定相应的防腐策略。
二、换热器腐蚀的工艺对策1. 选用耐腐蚀的材料换热器的材料是影响其耐腐蚀性能的重要因素之一。
在选择换热器材料时,要根据介质的化学性质、PH值、温度、流速等因素进行合理的材料选择。
通常情况下,选择耐腐蚀性能好的材料,比如不锈钢、镍基合金等,可以有效提高换热器的抗腐蚀能力。
2. 精细设计和加工换热器的设计和加工是另一个影响其耐腐蚀性能的重要因素。
在设计和加工过程中,要注意减小金属表面的表面粗糙度,避免死角、焊渣、铲焊等现象的出现,以减少介质在换热器表面的滞留时间和对金属表面的侵蚀。
3. 控制介质的PH值和氧化性控制介质的PH值和氧化性是减少腐蚀的重要手段之一。
板式换热器发生泄漏的原因分析和防护措施
板式换热器发生泄漏的原因分析和防护措施发表时间:2020-08-13T14:05:39.237Z 来源:《科学与技术》2020年3月第8期作者:夏单贵[导读] 在社会快速发展的今天,不仅社会各行业都得到了进一步的发展,摘要:在社会快速发展的今天,不仅社会各行业都得到了进一步的发展,而且人们的日常生活水平也得到了一定程度的提高。
板式换热器在各行业发展过程当中占据着非常重要的地位,其自身有着换热效率高、热量损失比较小等优点,不过在板式换热器实际的应用过程当中往往会受到各方面的影响而发生泄漏故障,进而对人们的日常生活会带来一定程度的影响。
因此,在对板式换热器进行使用的过程当中需要对泄漏的原因进行充分的分析和了解,并且根据实际的情况来采取相应的防护措施进行处理,这样才能够让其进行正常的运行。
关键词:板式换热器;泄漏原因;防护措施前言:通过实际的调查发现,现阶段我国对板式换热器的应用还不太广泛,人们对其了解程度和使用习惯也比较低,只有在一些工艺生产流程比较复杂的场合当中才会使用到。
板式换热器相比于其他换热器有着较多的优点,为了能够让其实际的效果充分的发挥出来,在实际应用的过程当中要对泄漏问题予以足够的重视,并且采取措施进行防护。
一、板式换热器发生泄漏的原因(一)板式换热器外漏产生原因在通常的情况下,外漏产生的原因主要是工作人员在进行夹紧的时候没有夹到位,板式换热器各个部位的尺寸也不均匀,实际的偏差也比较大,这样就会导致夹紧的螺丝发生松动。
在运行过程当中密封垫会出现脱离密封槽的情况,再加上密封垫没有进行定期的清理,在垫内部就会有一些杂物存在,这样就会导致密封垫受到损坏或老化,进而板式换热器就会发生泄漏。
比如,饱和蒸汽在热力站运行过程当中作为一次侧热源进行供暖,在这个过程当中产生蒸汽的温度是比较高的,板式换热器在初期运行的时候系统是不稳定的,橡胶垫封垫在这种情况下就会失效,进而换热器内部的蒸汽就会外漏。
(二)板式换热器串液产生的原因板材的选择对于板式换热器运行效果有着非常重要的影响,工作人员往往没有根据实际的情况对板材进行合理的选择这样就会导致板片受到腐蚀而产生裂纹或穿孔,再加上工作人员自身的专业知识和工作能力比较低,在实际的操作过程当中容易受到外界条件的影响而达不到预期的设计要求,这样也会导致串液的产生。
换热器腐蚀分析及工艺对策
换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是化工、石油、电力等行业中常用的设备,其主要作用是将两种介质的热量传递给另一种介质,以达到加热或冷却的目的。
在长期使用过程中,换热器容易出现腐蚀问题,严重影响其传热效率和使用寿命。
对换热器的腐蚀分析及工艺对策是非常重要的。
一、腐蚀类型分析1. 流体腐蚀流体腐蚀是换热器腐蚀的主要类型之一。
当换热器内介质中存在酸、碱、盐等腐蚀性成分时,会对换热器材料产生腐蚀作用。
特别是在高温、高压和流速快的情况下,腐蚀情况更加严重。
流体腐蚀会导致换热器内壁出现腐蚀坑、厚度减薄等现象,影响传热效果。
2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指在材料表面形成阳极和阴极区域,在外加电场的作用下,阳极区域发生阳极溶解,产生金属离子,而阴极区域则发生还原反应,从而引起金属材料的腐蚀。
在一些特定条件下,电化学腐蚀是换热器腐蚀的重要原因之一。
3. 化学腐蚀化学腐蚀是指在介质中存在一些具有强氧化性、还原性或其它活性的化学物质,它们对金属材料进行化学反应,从而引起腐蚀。
常见的化学腐蚀因素有氧化剂、还原剂、氯化物、硫化物等。
二、腐蚀的危害1. 降低传热效率腐蚀会导致换热器内壁产生腐蚀坑、厚度减薄等问题,这些问题会使得换热器的传热效率大大降低,从而影响设备的正常运行。
2. 减少使用寿命腐蚀会对换热器的材料造成损害,导致设备的使用寿命大大缩短,增加了设备的维护成本和更换成本。
3. 安全隐患腐蚀会使得换热器内部材料变薄,严重时会导致材料破裂,从而造成介质泄漏,对设备和人员安全带来严重威胁。
三、腐蚀的原因分析1. 材料选择不当换热器材料的选择不当是导致换热器腐蚀的一个重要原因。
不同的介质对材料的要求也不同,如果选择的材料不能满足介质的腐蚀性,就会导致腐蚀问题。
2. 操作条件不当操作条件不当是导致换热器腐蚀的另一个重要原因。
包括介质的温度、压力、流速等操作条件,都会影响腐蚀的情况。
3. 设计不合理换热器的设计不合理也是导致腐蚀问题产生的原因之一。
换热器泄漏原因分析及对策
换热器泄漏原因分析及对策在装置运行和检修过程中,换热器泄漏是经常遇到的现象。
就泄漏产生的形态而言,主要有腐蚀泄漏、磨损泄漏、静密封失效泄漏。
原因有工艺方面的问题,也有设备的先天不足,还有施工习惯、质量控制等方面的缺陷。
本文讨论的重点是通过加强对制造、安装、检修质量的控制来防止泄漏。
1·换热器芯子的泄漏1.1管束与管板连接焊缝的泄漏管束与管板间的连接有强度胀、强度焊、胀焊结合3种方式。
强度胀如无过大的振动、温度变化和应力腐蚀,是比较理想的连接方式,但由于其工序复杂,对管束端部表面质量、硬度、管板的机加工精度、胀管经验要求很高,因此绝大部分芯子都是焊接方式。
但该方式存在着不足:管束与管板的强度焊缝都是焊一遍,很容易出现焊接缺陷,因此,新制作的芯子在进行水压实验时从强度焊缝处泄漏是常有的事。
同时,只进行强度焊接的芯子,管束与管孔之间存在着深且窄的间隙,焊缝在间隙内有很大的焊接残余应力,而且间隙中会积聚大量的Cl-,又处于贫氧状态,很容易产生缝隙腐蚀和应力腐蚀而出现腐蚀泄漏。
1.2管束的腐蚀泄漏1.2.1腐蚀泄漏的主要原因(1)管束质量缺陷。
管束表面往往存在着一些缺陷,如细小的砂眼、重皮、凹坑、局部擦伤等,这些缺陷可导致腐蚀的加强,容易产生泄漏。
在制造管束的过程中,对管束的表面质量重视不够,认为只要试压不漏就行,实际上管束表面的这些缺陷往往是管束腐蚀泄漏的根源。
(2)折流板或支持板的负作用。
主要表现在其管孔不合适或与管板间相互对中不好时会局部挤压管束。
使受挤压处的防腐层难以涂上,如果由于外因而折流板或支持板相对于管束稍有错动,未防腐的部分就会裸露出来,从而加速管束的腐蚀。
而且该处容易藏污纳垢,形成小的滞流区,导致缝隙腐蚀的产生。
管孔外的锐角未去掉,穿管时会刮伤管束。
另外,管孔不合适会造成管束的振动破坏。
(3)吊装时钢丝绳对管束防腐层的破坏作用。
在运输、安装过程中,采用的吊装工具几乎都是钢丝绳,由于其硬度高,很容易将管束的防腐层破坏,这也会造成腐蚀的产生。
板式换热器泄漏原因分析及处理
板式换热器泄漏原因分析及处理摘要:奥氏体不锈钢因其优良的耐腐蚀性能和高温抗氧化性能,广泛应用于化工、石油、能源、动力等工业生产中,但在含Cl - 的腐蚀性介质中奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀脆性开裂。
随着不锈钢产量的增加和使用范围的扩大,不锈钢应力腐蚀开裂的报道屡见不鲜。
学者们对不锈钢应力腐蚀开裂的研究日益广泛和深入,对影响不锈钢应力腐蚀的诸多因子如温度、压力、应力水平,不同氯化物体系及其浓度、pH值,钢种及热处理工艺等都有研究,并取得了较大进展。
关键词:板式换热器;泄漏原因;分析及处理1板式换热器概述板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。
它与常规的管壳式换热器相比,在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下,其传热系数要高出很多,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器的特点(板式换热器与管壳式换热器的比较)具有:a、传热系数高,比管壳式换热器的传热系数提高 3-5 倍;b、对数平均温差大,末端温差小;c、占地面积小;d、容易改变换热面积,靠增加、删除板片改变面积;e、重量轻;f、价格低;g、制作方便;h、容易清洗;i、热损失小;j、容量较小,是管壳式换热器的 10%~20%;k、单位长度的压力损失大;l、不易结垢,工作压力不宜过大,介质温度不宜过高,有可能泄漏,板式换热器采用密封垫密封,工作压力一般不宜超过 2.5MPa,介质温度应在低于 250℃以下,否则有可能泄漏;N、易堵塞。
2 泄漏原因及防护对策板式换热器泄漏分为内漏和外漏,外漏一般介质向环境中泄漏,板片的垫子出现老化变形,内漏一般是冷热介质互混,压力高的一侧介质串向压力低的侧,多数是板片出现腐蚀泄漏,板式换热器的板片一般为 0.6mm 厚,板式换热器入口处的垫片是 2 道,可有效防止垫片问题导致内漏。
(1)设备堵塞板式换热器的流道间距为 2.5-6mm,颗粒大的物质,直径大于 1.5-3mm 的颗粒很难通过。
换热器腐蚀分析及工艺对策
换热器腐蚀分析及工艺对策一、引言换热器在化工、石化、发电等领域广泛应用,其工作过程中往往受到各种腐蚀性介质的侵蚀,导致设备性能下降,甚至出现泄漏等安全隐患。
换热器腐蚀分析及工艺对策成为了工程技术领域的重要研究课题。
二、换热器腐蚀类型及原因分析1. 腐蚀类型换热器在工作过程中主要遭受的腐蚀类型包括:盐水腐蚀、酸碱腐蚀、渣腐蚀、电化学腐蚀等。
这些腐蚀类型会导致不同形式的腐蚀损害,例如表面腐蚀、穿孔腐蚀、应力腐蚀开裂等。
2. 腐蚀原因换热器腐蚀的原因主要包括介质腐蚀性、工艺条件、材料选择、设备设计等因素。
蒸汽换热器在长时间运行中,受到水汽侵蚀会产生腐蚀,而在化工生产中,酸、碱、盐、溶剂等腐蚀性介质也会对换热器造成不同程度的侵蚀。
1. 目视检查目视检查是最基本的腐蚀分析方法之一,通过对换热器表面进行观察,发现腐蚀迹象和痕迹,可以初步判断设备的腐蚀情况。
2. 金相显微镜观察金相显微镜观察可以对换热器的材料结构和组织进行分析,进一步了解腐蚀的程度和腐蚀类型,为后续的腐蚀对策提供必要的信息。
3. 材料化学分析对受腐蚀的材料进行化学成分分析,可以了解腐蚀介质对不同材料的影响,为换热器材料的选择和改进提供参考依据。
四、换热器腐蚀工艺对策1. 材料选择针对不同的腐蚀介质,选择合适的换热器材料尤为重要。
对于酸碱腐蚀环境,可以选择耐酸碱材料,对于高温高压蒸汽环境,可以选择耐高温材料。
2. 表面处理通过对换热器表面进行防护处理,如喷涂耐蚀涂料、进行镀锌、镀镍等表面处理工艺,可以有效延缓腐蚀的发展。
3. 设备设计改进优化换热器的设计结构,增加腐蚀抵抗性能,如增加设备壁厚、改进流体动态性,增加防腐蚀涂层等。
4. 维护保养定期对换热器进行清洗、防腐蚀涂层修补、脱盐水处理等维护保养工作,可以有效延长设备的使用寿命。
五、结论换热器腐蚀是一项复杂的工程问题,需要多方面的技术手段和工艺手段来解决。
通过对腐蚀类型和原因的分析,制定科学的工艺对策,可以有效降低换热器的腐蚀风险,保障设备的正常运行和安全稳定。
换热器腐蚀分析及工艺对策
换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是现代化工生产过程中非常常见、重要的设备之一,其具有传热效率高、结构可靠、使用寿命长等优点。
但是,换热器在使用过程中也会面临许多问题,其中最主要的就是腐蚀问题。
换热器腐蚀问题的出现往往会影响设备效率和使用寿命,因此必须引起足够的重视。
1.腐蚀原因换热器腐蚀的原因有很多,主要包括以下几个方面:(1)介质的腐蚀性:介质的酸碱度、温度、压力等因素都会对换热器产生腐蚀作用。
一些高温、高压、高酸碱度的介质比较容易引起腐蚀。
(2)金属材料的质量:金属材料的质量对腐蚀问题有直接影响。
一些劣质的金属材料或表面处理不当的材料都容易发生腐蚀。
(3)设计和制造的不规范:一些设计不合理或者制造工艺不规范的换热器,也容易存在腐蚀问题。
例如,没有完全清洗焊接残留物或者没有使用适量的防腐涂料等。
2.腐蚀类型换热器的腐蚀类型可以分为以下几种:(1)普通腐蚀:这种腐蚀情况比较常见,是指通过金属表面直接的化学反应而引起的腐蚀。
一般来说,随着使用时间的增加,普通腐蚀的情况会逐渐恶化。
(2)腐蚀疲劳:由于设计和制造的不规范,过大的应力和反复的负载,容易引起换热器腐蚀疲劳。
这种腐蚀情况比较严重,会造成设备的失效。
(3)微生物腐蚀:一些特殊的介质水质可能会引起微生物的生长和繁殖,这会对换热器产生影响,肆虐的微生物会造成设备内部的腐蚀和破坏。
3.工艺对策为了避免换热器腐蚀问题的出现,我们必须在设备使用过程中进行正确的维护和保养。
(1)选择合适的材料:我们应该针对具体介质的腐蚀性,选择适合的金属材料。
例如,当介质为酸性时,应选择具有抗酸能力的材料。
(2)设计合理:在设计换热器时,应该考虑到介质的流动规律和温度变化等因素,制定合理的流程方案和设备结构,以降低腐蚀风险。
(3)防腐涂层:在使用过程中,我们应该对换热器表面进行防腐涂层处理。
这样可以减少化学反应和保护金属表面,防止发生腐蚀。
(4)维护保养:在每次使用之后,应该对换热器进行及时的清洗和检查。
管式换热器常见故障原因分析及处理方法
管式换热器常见故障原因分析及处理方法1.管道堵塞:管道堵塞是管式换热器最常见的故障之一、堵塞可能是由于流体中的颗粒物或沉积物在管道内聚集,导致流通截面变小。
解决方法包括定期清洗管道,使用过滤器或安装泄压阀以减少沉积物聚集。
2.管子泄漏:管子泄漏是管式换热器的另一个常见故障。
泄漏可能是由于管子的腐蚀或磨损引起的。
解决方法包括定期检查管道,更换受损的管子,并采取防腐措施来延长管道的使用寿命。
3.温度不均匀:管式换热器在运行过程中,有时会出现温度不均匀的情况。
这可能是因为管道内部的流体流动不均匀或流速过快引起的。
处理方法包括调整进出口阀门的开度,增加流体的流动速度,并确保管道内没有阻碍流动的物体。
4.传热效果下降:管式换热器的传热效果可能会下降,导致换热效果不理想。
这可能是由于管道内的泛沫或局部结垢引起的。
解决方法包括定期清洗管道内的积垢物,并使用合适的添加剂来减少局部结垢的发生。
5.管子振动:管子振动是管式换热器常见的故障之一,可能会导致管子疲劳破裂。
振动可能是由于流体流动过快或管道支撑不稳定引起的。
处理方法包括调整流体的流速,增加管道的支撑点,并安装减振器以减少振动的发生。
6.泄漏气体:在管式换热器中,由于管道密封不严或焊接破裂,可能会发生泄漏气体的情况。
解决方法包括检查并修复管道的密封性,进行焊接修复,并安装泄漏气体传感器以及时检测泄漏。
总之,管式换热器常见的故障可以归结为管道堵塞、管子泄漏、温度不均匀、传热效果下降、管子振动和泄漏气体等问题。
对于这些故障,我们可以采取一系列的处理方法,如定期清洗管道、更换受损管子、调整流体流速和安装泄漏气体传感器等来解决。
这些处理方法可以保证管式换热器的正常运行和长期使用。
冷却水换热器腐蚀泄漏分析及防护
于滞 流状 态 ,这 样 就构 成 了闭 塞 电池 。闭塞 区 内
由于腐 蚀产 物 的阻 挡 ,水 中的溶 解 氧 很 难 到
处 于盐 酸环境 ,加快 了垢 下金 属 的溶解 速度 ,垢 外 达腐蚀 产 物层下 的腐 蚀 环 境 中 ,导致 该 腐 蚀 环 境
氧 的还原 速度 也增 加 ,使 外部 表面 得到 阴极保 护 , 中缺 氧 。而其周 围溶 液 中富氧使 腐蚀 产 物层 下 区 而加 速 了垢下 金属 的不 断溶解 。垢 下金 属离 子进 域成 为 阳极 ,其周 围成 为 阴极 ,使 腐 蚀继 续 进 行 ,
成 氧浓 差 电池 。氧 的还 原反 应开 始在垢 外 继续进 化反 应 ,金 属 被腐 蚀 ,氧作 为 阴极 发 生还 原 反 应 ,
行 ,垢 下 只 发 生 阳 极 反 应 ,金 属 不 断 溶 解 生 成 反应 过程 如下 :
Fe¨ , 出现过剩 的正 电荷 ,为 了保 持 电 中性 ,垢 外 氯 离 子迁移 到 垢 下 ,与 金属 离 子 形 成 FeC1 ,并 发
一 步过剩又促使 cl一的迁入 ,形成 FeC1 。水解后 腐蚀 产物 层越 积 越 厚 ,形 成 鼓 包 。这 在水 冷 器 腐
形 成盐 酸 ,使垢 下 酸性溶 液浓 度增 加 ,加 速 了金属 蚀检查 时经常 见到 ,铲破 鼓包 ,下 面有 明显 的腐蚀 的不断 腐蚀 。如 此 循 环 ,便 形 成 了垢 下 腐 蚀 发展 坑 。铁锈 的生 成过 程如下 :
FeC12+2H20—}Fe(OH)2+2H +2C1一
与温 度也有 一 定 的关 系 ,工 艺 水 侧 温 度 高 于 100
盐 酸 的腐 蚀性 很强 ,能溶 解 多种金 属及合 金 。
换热器常见故障原因分析及处理方法
换热器常见故障原因分析及处理⽅法换热器常见故障原因分析及处理⽅法⼀、管式换热器常见故障原因分析及处理⽅法⼀、两种介质互串(内漏)1 产⽣原因①换热管腐蚀穿孔、开裂。
②换热管与管板胀⼝(焊⼝)裂开。
③浮头式换热器浮头法兰密封漏。
2 处理⽅法①更换或堵死漏的换热管。
②换热管与管板重胀(补焊)或堵死。
③紧固螺栓或更换密封垫⽚。
⼆、法兰处密封泄漏1 产⽣原因①垫圈承压不⾜、腐蚀、变质。
②螺栓强度不⾜,松动或腐蚀。
③法兰刚性不⾜与密封⾯缺陷。
④法兰不平或错位,垫⽚质量不好。
2 处理⽅法①紧固螺栓,更换垫⽚。
②螺栓材质升级、紧固螺栓或更换螺栓。
③更换法兰或处理缺陷。
④重新组对或更换法兰,更换垫⽚。
三、传热效果差1 产⽣原因①换热管结垢。
②⽔质不好、油污与微⽣物多。
③隔板短路2 处理⽅法①化学清洗或射流清洗垢污。
②加强过滤、净化介质,加强⽔质管理。
③更换管箱垫⽚或更换隔板。
四、阻⼒降超过允许值1 产⽣原因壳内、管内外结垢2 处理⽅法⽤射流或化学清洗垢物五、振动严重1 产⽣原因①因介质频率引起的共振。
②外部管道振动引起的共振。
2 处理⽅法①改变流速或改变管束固有频率。
②加固管道,减⼩振动。
⼆、板式换热器常见故障原因分析及处理⽅法板式换热器常见故障有串液、外漏、压降过⼤、供热温度不能满⾜要求四个⽅⾯。
⼀、串液1 产⽣原因①由于板材选择不当导致板⽚腐蚀产⽣裂纹或穿孔。
②操作条件不符合设计要求。
③板⽚冷冲压成型后的残余应⼒和装配中夹紧尺⼨过⼩造成应⼒腐蚀。
④板⽚泄漏槽处有轻微渗漏,造成介质中有害物质浓缩腐蚀板⽚,形成串液。
2 处理⽅法①更换有裂纹或穿孔板⽚,在现场⽤透光法查找板⽚裂纹。
②调整运⾏参数,使其达到设计条件。
③换热器维修组装时夹紧尺⼨应符合要求,并不是越⼩越好。
④板⽚材料合理匹配。
⼆、外漏1 产⽣原因①夹紧尺⼨不到位、各处尺⼨不均匀(各处尺⼨偏差不应⼤于3 mm)或夹紧螺栓松动。
②部分密封垫脱离密封槽,密封垫主密封⾯有脏物,密封垫损坏或垫⽚⽼化。
板式换热器板片腐蚀原因及防护
板式换热器板片腐蚀原因及防护板式热交换器的板片当水中〔CI -〕浓度较高时就会产生腐蚀现象,以及清洗时的板片表面损伤会加剧腐蚀速率。
最终导致板片表面的氧化膜保护层在结构上存在不连续、不均匀、不完整等缺陷。
在有缺陷的地方由于电位低而使该处金属成为阳极,钝化的区域电位高,该处金属成为阴极从而形成局部电池,腐蚀过程得以进行xx:2Fe -4e→2Fe2 +阴极:O2+2H2O + 4e→4OH这就是最开始的反应,结果造成阳极区金属溶解而形成一些“小坑”,此时,由于水中富含氯离子,带正电的阳极区自然会吸附氯离子。
随着阳极小坑内氯离子的不断吸附和聚集,又发生了以下的反应:Fe2 ++ 2Cl -→FeCl2,FeCl2 + 2H2O →Fe (OH)2+2H+ +2CI 4Fe,(OH)2+O2 +2H2O→4Fe (OH) 3这样在阳极小坑内产生了H+ ,腐蚀的结果不但没有减少氯离子,反而使其得到还原,同时由于H+的不断增多,阳极小坑内的pH值不断下降,腐蚀速度大大提高,造成阳极小坑越来越深,最终导致只有零点几个厚的板片腐蚀穿孔而造成内漏。
防护措施:(1)不锈钢产生氯离子点蚀是需要一定条件的,当水中氯离子浓度小于2μg/ g 时,点蚀就难以产生,因此,控制水中氯离子浓度不超标是防止不锈钢板片发生点蚀最有效、最根本的办法。
(2)清洗板片结疤时,由于方法不当而造成板片表面受损,破坏了原有的保护膜,增大了表面粗糙度,将大大地提高腐蚀速度。
因此,不能用利器刮除板片表面的结疤,更不能使用含有盐酸成分的清洗剂,这种做法的结果是:板片清洗得很干净,看上去很新,但板片表面没有光泽,手感很粗糙,这种做法对板片的危害很大,应该禁止。
3结论(1)板式热交换器是由于氯离子点蚀造成内漏。
(2)冷却水中氯离子浓度超标是引起点蚀的直接原因;(3)使用合格的冷却水是防止板片产生点蚀最有效、最根本的办法;(4)清洗板片时,不能让板片表面受损,这是减少腐蚀,延长板片使用寿命的可行办法,尤其是不能使用含有盐酸成分的清洗剂;(5)对已经穿孔的板片不应进行补焊。
换热器腐蚀分析及工艺对策
换热器腐蚀分析及工艺对策
换热器是一种广泛应用于化工、石化、电力、冶金等各个领域的重要设备。
然而,由于多种原因,换热器在长期运行过程中容易发生腐蚀现象,导致设备效率降低,安全隐患增加,甚至出现停工检修的情况。
因此,对换热器的腐蚀问题进行深入分析,并采取相应的工艺对策,对于提高其运行效率和寿命意义重大。
换热器腐蚀的原因主要有以下几个方面。
1.介质腐蚀
换热器中流体介质的化学成分和性质是影响设备腐蚀程度的主要因素。
例如,含有酸性物质、氯离子等的溶液会对不锈钢等材料产生腐蚀作用。
2.局部缺陷
换热器中存在一些局部缺陷,例如焊接处的裂纹、薄弱点等,容易成为腐蚀点,进而引发整个设备的腐蚀问题。
3.操作不当
换热器在运行中,如果操作不当,例如介质参数控制不当、清洗不彻底等,也会导致换热器出现腐蚀。
因此,针对不同的腐蚀原因,需要采取不同的工艺对策。
1.选用合适的材料
在设计和选型过程中,应根据介质特性和工作条件选择合适的材料。
例如,对于酸性溶液等介质,应选用抗酸性较好的材料,如不锈钢等。
2.控制介质参数
通过控制介质的参数,例如PH值、温度等,可以降低腐蚀的发生。
对于一些容易被腐蚀的设备,可以考虑采取缓蚀剂等方法进行保护。
3.加强设备维护
定期对设备进行清洁和检查,及时发现和处理设备的局部腐蚀问题,也是避免设备腐蚀的重要手段。
综上所述,针对不同的腐蚀原因,采取不同的工艺对策,是有效地保护换热器,延长其使用寿命的关键。
在各个领域中的使用,都要根据当地的实际情况进行分析,并采取相应的工艺措施,确保设备安全、效率和稳定运行。
换热器腐蚀分析及工艺对策
换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于化工、石油、电力、制药等领域。
由于工作环境的复杂性,换热器在运行过程中很容易受到腐蚀的影响,导致设备性能下降甚至发生故障。
换热器腐蚀分析及工艺对策变得至关重要。
一、换热器腐蚀形式及原因分析1. 腐蚀形式换热器腐蚀主要表现为普通腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、点蚀腐蚀等。
普通腐蚀是最为常见的形式,主要是由于介质中的腐蚀性物质对金属表面的侵蚀所致。
而缝隙腐蚀则是由于缝隙处的氧化物聚集导致局部腐蚀,容易造成设备的破损。
应力腐蚀主要是由于金属在受到应力的作用下,与介质发生电化学反应而引起的腐蚀。
点蚀腐蚀则是由于介质中存在局部腐蚀性物质而引起的。
2. 腐蚀原因换热器的腐蚀主要受到介质的影响,介质中含有酸碱性物质、氯化物、含氧物质等都会对金属表面产生腐蚀。
温度、压力、流速、金属质量等因素也会对腐蚀产生影响。
金属材料的选择、设备的设计、制造工艺等也与腐蚀现象密切相关。
二、换热器腐蚀防护方法1. 材料选择在设计和制造换热器时,应根据介质的腐蚀性质选择适合的材料。
如对于酸性介质,可以选择不锈钢或镍基合金材料;对于氯化物介质,应选择耐蚀钢材料。
根据介质的腐蚀性质和工作条件,还可以选择有机高分子材料或复合材料。
2. 表面涂层在金属表面涂覆保护性的防腐蚀涂层能有效地减缓腐蚀的发生。
可采用喷涂、镀层、覆盖涂层等方法进行表面处理,以增强金属的抗腐蚀性能。
3. 设备设计在换热器的设计过程中,应考虑介质流动状态、流速、流动方向等因素,采取合理的设计措施来减少腐蚀的可能性。
还可以采用增加防腐层、减少接触面积、增加退出口等措施来降低设备的腐蚀程度。
4. 环境监测定期对换热器进行腐蚀监测,及时发现存在的腐蚀问题,并采取相应的措施进行处理。
通过监测腐蚀程度,可以确定下一步的维护方案,以保证设备的安全运行。
5. 工艺改进在换热器的使用过程中,需要严格控制介质的化学成分、温度、压力等参数。
板式热交换器泄漏分析及处理方法
板式热交换器泄漏分析及处理方法
一、板式热交换器泄漏原因分析垫片老化:板式热交换器垫片通常采用橡胶、石棉橡胶、聚乙烯等材料制成,在高温、高压等工况下长时间使用,垫片材料会发生老化、硬化、龟裂等现象,导致泄漏。
板片变形:板式热交换器在运行过程中,由于受到热应力、振动、压力等因素的影响,板片可能发生变形,导致板片间的密封性能降低,进而引发泄漏。
污垢沉积:板式热交换器内部的流体中可能含有杂质,这些杂质会在换热器内部沉积,形成污垢。
污垢的积累会降低热交换器的传热效率,同时也会影响垫片和板片的密封性能,导致泄漏。
操作不当:在板式热交换器的安装、拆卸、维护等过程中,如果操作不当,可能导致垫片损坏、板片变形等问题,进而引发泄漏。
二、板式热交换器泄漏处理方法更换垫片:针对垫片老化导致的泄漏,最直接有效的方法是更换垫片。
在更换垫片时,应注意选择与换热器内部流体相容、耐高温、耐高压的垫片材料。
更换板片:针对板片变形导致的泄漏,应检查板片变形程度,如果变形严重,需及时更换板片。
在更换板片时,应注意选择符合换热器设计要求、质量可靠的板片材料。
清洗污垢:针对污垢沉积导致的泄漏,应定期对板式热交换器进行清洗。
清洗方法包括化学清洗、机械清洗等,具体方法应根据污垢的性质和程度选择。
加强操作管理:针对操作不当导致的泄漏,应加强换热器安装、拆卸、维护等过程中的操作管理,确保操作规范、安全。
总之,板式热交换器泄漏的原因多种多样,针对不同原因,应采取相应的处理方法。
在日常使用过程中,应加强换热器的维护与管理,确保其安全、稳定、高效运行。
管板式水冷换热器腐蚀内漏原因分析及控制措施
76研究与探索Research and Exploration ·生产管理与维护中国设备工程 2021.02 (下)对于管板式换热器管束腐蚀内漏进行原因分析,提出防腐措施及解决内漏方案,确保换热器长周期安全平稳运行。
1 原料水冷器的运行状况概述酮苯脱蜡装置原料水冷器于1997年安装投产,壳层介质为减二减三线蜡油,操作温度70℃;管层介质为循环水,并且壳层压力随套管结晶机压力在1.6~3.6MPa 变化,管板材质为16MnR 管束材质为10#钢。
2006年7月,对该五流原料水冷器芯子整体更换。
2013年装置停工大检修后,5台换热器在一年时间内均发生过管束腐蚀内漏严重影响装置生产现象,下面对酮苯装置原料水冷器腐蚀原因进行分析。
2 管束内漏原因分析检修过程拆开换热器管箱、小浮头后,发现换热器管束内有较多黏泥、铁锈,尤其芯子上部管束堵塞、腐蚀现象较严重。
对换热器清洗后,发现管板表面有较严重的腐蚀,最深处达1mm 左右,管束与管板环焊缝处有严重的腐蚀迹象,局部管子端部减薄严重,在检修试压堵管时个别换热器堵管率已超30%,严重影响换热效率,并对换热器芯子做整体更换处理。
经分析,原料水冷换热器腐蚀内漏原因如下。
2.1 垢下腐蚀原料水冷换热器长期投用以来,由于管层循环水流速较低,在管束内壁及管箱浮头处造成结垢和黏泥的沉积,并且在循环水中含有一定量的氯化镁(MgCl 2)和氯化钙(CaCl 2)时,在沉积物下的氯化镁、氯化钙在循环水与介质换热过程中发生反应形成氢氧化镁和氢氧化钙以及盐酸(HCl),使pH 值下降,对钢材形成酸腐蚀。
另外,我厂循环水系统加药剂量根据全公司循环水厂总体平衡的,导致我们第三循环水厂管板式水冷换热器腐蚀内漏原因分析及控制措施方大伟(大庆炼化公司润滑油厂,黑龙江 大庆 163411)摘要:随着炼油装置的长周期运行要求,设备运行的平稳性和可靠性要求也越来越高,管板式换热器作为化工装置最常见的冷换设备,保证其高效平稳运行尤为重要,从换热器的损坏原因来看,腐蚀是一个十分重要的原因,并且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的,解决好腐蚀问题,就等于解决了换热器损坏的根本。
甲醇装置管板式水冷换热器腐蚀内漏原因分析及控制措施
甲醇装置管板式水冷换热器腐蚀内漏原因分析及控制措施发布时间:2021-07-05T06:36:09.965Z 来源:《中国科技人才》2021年第10期作者:赵国强张虎刘健童潘文良[导读] 为延长管板式水冷换热器使用寿命,保障化工生产装置的长周期安全稳定运行,减少因换热器泄漏对生产系统造成的中断频次,必须深入分析管板式水冷换热器腐蚀内漏原因,探索对应的预防措施,以改善管板式水冷换热器因腐蚀造成内漏影响生产系统的现状。
甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司甘肃省华亭市 744100摘要:在化工生产设备中,换热器占有很大的比例,约占设备的20%~40%,管板式水冷换热器是换热器中最常见类型,保证换热器高效平稳运行对化工生产装置的长周期安全稳定运行尤为重要。
从换热器的损坏原因来看,腐蚀是一个十分重要的原因,并且换热器的腐蚀是大量普遍存在的,解决好腐蚀问题,可以有效的缓解换热器损坏,延长换热器的使用寿命。
关键词:管板式;水冷换热器;腐蚀内漏;原因;控制措施引言为延长管板式水冷换热器使用寿命,保障化工生产装置的长周期安全稳定运行,减少因换热器泄漏对生产系统造成的中断频次,必须深入分析管板式水冷换热器腐蚀内漏原因,探索对应的预防措施,以改善管板式水冷换热器因腐蚀造成内漏影响生产系统的现状。
1管板式水冷换热器的运行状况概述1.1煤化工精馏装置常压塔冷凝水冷器于2010年安装投用,换热器型式为BJM,壳程介质为甲醇蒸汽,工作温度70℃,工作压力0.03MPa,冷凝为甲醇液体;管程介质为循环水,工作压力0.4MPa,管板材质为16Mn,换热管材质为20#钢,换热面积为2993m2。
该换热器从2011年5月开始先后发生内漏十多次,其中2019年共出现内漏六次,主要是由于换热管腐蚀后造成内漏,后期运行中每20天发生一次内漏,内漏频率高,检修难度大,使用时间短,2019年8月更换新换热器后,使用正常。
1.2氨气压缩机系统氨气冷凝水冷器于2010年安装投用,壳程介质为氨气,工作温度40℃,工作压力1.1MPa,冷凝为液氨;管程介质为循环水,工作压力0.4MPa,管板材质为16Mn,管束材质为20#钢,换热面积为1777m2,原设计换热器型式BQM,后设计为BJM型式。
板式换热器泄漏、腐蚀等常见故障全面解读
板式换热器泄漏、腐蚀等常见故障全面解读张小七最近好久没见,在忙什么呢?李小妹厂里的板式换热器泄漏,不知道该怎么办,唉。
张小七有可能是夹紧不到位,测量夹紧尺寸与计算尺寸比较。
重新夹紧至规定尺寸即可。
张小七如果夹紧到位,在泄漏点做好标记后,拆开板换检查。
一般是这三种情况:(1) 垫片与板片间有杂物,拆开板换清理杂物。
(2) 垫片与板片贴附不到位,拆开板换,复位垫片。
(3) 垫片断裂或老化,需要更换垫片。
张小七如果是外部波纹部位错位,需要拆开换热器,将定位复型。
李小妹谢谢小七哥,如果是内漏的情况该怎么办呢?张小七一侧放空或两侧进出口均关断后观察压力是否相等。
如果不相等,应该是板片腐蚀穿孔。
更换板片,检查介质化学成分,腐蚀物是否超标。
李小妹哇,小七哥你太厉害了。
我们的换热器供热效果不理想,你可以帮我分析一下原因么?张小七没问题,我给你具体分析一下。
如果是:a.板换一次侧进出口无压差;b.板换一次出口温度低;c.板换二次供回水温差较小,但压差正常;应该是热源流量不足,需要找出并消除一次侧限制流量点。
提高一次侧热水输送能力。
张小七一网供水温度远低于设计温度,那应该是热源温度过低,提高一网供水温度或增大一网流量就OK啦。
张小七a.板换二次侧进出口压差大;b.板换二次侧进出口温差较小;c.二网供回水温差小;d.一次侧供回水压差正常,但回水温度低;则为二次侧流量过大,应减小二次侧流量。
张小七a.板换一次侧进出口压差大;b.板换一次出口温度正常或偏低;c.板换二次侧供回水温差小;是板换一次侧堵塞,应拆开板换,清理堵塞物。
李小妹我懂啦!那板换二次侧压差大;板换一次侧回水温度高,水温降不下来;二次网供回水压差小且供回水温差大;就是板换二次侧堵塞(有时部分堵塞)。
张小七是的,学的很快嘛!如果供水温度偏离,供水温度过低;热负荷偏离,实际负荷大;则是实际工况与设计工况偏离太大。
李小妹谢谢小七哥,今天学到了很多关于板式换热器的实用知识呢!换热器渗漏主要是腐蚀造成的,少部分是由于换热器选型和换热器本身的制造工艺缺陷。
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管板式水冷换热器腐蚀内漏原因分析及控制措施
作者:娄国勇
来源:《中国科技博览》2015年第29期
[摘要]对于管板式换热器管束腐蚀内漏漏进行原因分析,提出防腐措施及解决内漏方案,确保换热器长周期安全平稳运行。
[关键词]换热器腐蚀原因预防措施
中图分类号:TG126 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)29-0009-01
随着炼油装置的长周期运行要求,设备运行的平稳性和可靠性要求也越来越高,管板式换热器作为化工装置最为常见的冷换设备保证其高效平稳运行尤为重要,从换热器的损坏原因来看,腐蚀是一个十分重要的原因,并且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的,解决好腐蚀问题,就等于解决了换热器损坏的根本。
下面就对酮苯装置原料水冷器的腐蚀内漏原因进行分析,并提出预防及控制措施。
1、原料水冷器的运行状况概述
酮苯脱蜡装置原料水冷器于1997年安装投产,壳层介质为减二减三线蜡油,操作温度70℃;管层介质为循环水,并且壳层压力随套管结晶机压力在1.6Mpa~3.6Mpa变化,管板材质为16MnR管束材质为10#钢。
在2006年7月对该五流原料水冷器芯子整体更换在2013年装置停工大检修后该5台换热器在一年时间内均发生过管束腐蚀内漏严重影响装置生产,下面对酮苯装置原料水冷器腐蚀原因进行分析。
2、管束内漏原因分析
检修过程拆开换热器管箱、小浮头后,发现换热器管束内有较多粘泥、铁锈,尤其芯子上部管束堵塞、腐蚀现象较严重。
对换热器清洗后发现管板表面有较严重的腐蚀,最深处达
1mm左右,管束与管板环焊缝处有严重的腐蚀迹象,局部管子端部减薄严重,在检修试压堵管时个别换热器堵管率已超15%严重影响换热效率,并对换热器芯子做整体更换处理。
经分析原料水冷换热器腐蚀内漏原因如下:
2.1垢下腐蚀
原料水冷换热器长期投用以来,由于管层循环水流速较低,在管束内壁及管箱浮头处造成结垢和粘泥的沉积,并且在循环水中含有一定量的氯化镁(MgCl2)和氯化钙(CaCl2)时,在沉积物下的氯化镁、氯化钙在循环水与介质换热过程中发生反应形成氢氧化镁和氢氧化钙以及盐酸(HCl),使pH值下降,对钢材形成酸腐蚀[1]。
如果金属表面有长时间存在坚硬、致密的水垢时,氢不能扩散到水介质中去,则渗入钢材与碳钢中的碳化铁(渗碳体)发生反应,结果造成钢材脱碳,同时使金相组织发生变化,会形成微小晶间裂纹。
在长期结垢的环境中对一些铁细菌等微生物生长提供条件,细菌在代谢过程中对亚铁离子氧化为铁离子起到催化的作用促进了阳极去极化作用,小阳极点在金属管道表面形成,与水中的氧形成的阴极区形成原电池发生局部点蚀这种腐蚀形成的铁垢又与金属表面形成新的点位差从而引起进一步腐蚀,形成恶性循环[2]。
换热设备结垢和腐蚀,给化工生产带来极大的危害。
它使得传热效率下降,过水断面减小,水力阻抗增加,动力消耗增多,造成能源的极大浪费。
2.2 磨损腐蚀
原料水冷器壳层介质为减二减三线原料油水冷器直接与原料泵出口相连压力达3.2Mpa进入换热器流速过高,高速流体在进入换热器入口处形成涡流加剧对管束及内壁的冲刷造成涡流磨损腐蚀,特别是在换热器入口端的40~50mm处的管端腐蚀,这主要是由于流体在死角处产生涡流扰动有关,但另一方面,随着腐蚀速率的增大,冲刷涡流磨损也加快。
磨损率通常随腐蚀性增强而变大,在耐腐蚀保护膜的生成速度小于冲刷磨损速度则将发生较为严重的涡流磨损腐蚀。
冲刷涡流扰动也对金属表面已经生成的腐蚀产物的机械冲刷作用使其脱离同时对新裸露金属表面继续与腐蚀环境继续接触进而加剧交替侵蚀的综合作用。
2.3 应力及电化学腐蚀
在换热器管束管子与管板多采用胀焊连接?并且管子与管板的接口采用强度焊、强度胀因苛刻工况下产生胀力松弛而形成缝隙或应力,缝隙内介质浓度高于壳层侧介质浓度,产生缝隙腐蚀;已胀段和未胀管间过渡区,管子内外壁存在较大拉应力,易产生应力腐蚀破裂;管子与折流板处产生局部应力集中,加之间隙存在,腐蚀介质浓聚,其结合部位易产生应力腐蚀。
这种破坏常常起源于微小的裂纹,然后深深穿透材料,最后导致泄漏或断裂。
由于它发生在许用应力范围内,而且在使用过程当中突然、无征兆地发生,因此应力腐蚀破坏被认为是极其严重的一种破坏模式。
壳体焊缝及热影响区在高温、腐蚀介质环境下,焊接质量不好更易发生腐蚀。
壳体与折流板材质的电解电位不同,折流板材质的电位高于壳体,壳侧介质为电解质,壳体内壁因此受电化学腐蚀。
管壳层介质中带有一定活性阴离子(Cl-)它首先被吸附在金属表面某点上,对氧化膜产生破坏作用,在被破坏的局部形成电偶的阳极,而未被破坏的部分就成为阴极,于是形成钝化—活化腐蚀电池。
由于阳极比阴极面积小得多,阳极电流密度很大,很快就腐蚀成小孔。
与此同时,氯离子随着腐蚀电流的流动向小孔迁移,使小孔形成金属氯化物(FeCl2)的高浓度溶液。
这种溶液可使小孔表面继续保持着活化状态,小孔腐蚀深度不断增加,造成设备腐蚀泄漏,应力与电化学腐蚀综合作业下腐蚀会进一步的加剧。
应在施工时消除
焊接残余应力,防止应力的叠加,降低应力水平,在材料方面考虑采用高合金钢或用其作为防护层,可降低应力及电化学腐蚀的敏感性。
3、应对腐蚀的措施及解决方案
(1)严格控制减二减三蜡油原料及循环水中氯离子的含量,加强对脱氯效果的检测,避免因脱氯效果下降导致后续物料中氯离子高引起换热器腐蚀加剧。
采用脱氯剂可以有效缓解含有HCl的原料或产品造成的腐蚀。
采用脱氯剂要注意监测和计算氯容的变化,当脱氯剂的计算氯容接近脱氯剂的穿透氯容时要及时更换脱氯剂,以免脱氯剂失效造成腐蚀。
(2)在经济成本允许条件下选择耐腐蚀设备材质。
虽然采取工艺措施能减轻设备的腐蚀,但并没有从根本上解决问题。
设备材质升级也是防腐措施之一,针对上述原因分析,应选择采用耐腐蚀的高镍钢材质来替换原10#钢。
(3)消除残余应力的影响也是防止穿晶型应力腐蚀破裂的有效方法。
因此有效地消除制造加工或其他原因产生的残余应力,与正确选材同等重要。
管束在制造时没有消除残余应力严重影响其使用寿命。
采购管束时要求确认在制造中对换热管束进行热处理以消除残余应力。
(4)在日常生产中避免工艺操作波动,减少介质涡流湍流的形成,在原料蜡油出口压力上涨时及时进行大化套管操作以降低壳层压力的上升减小管壳层的压力差,避免因为压差过大压穿腐蚀减薄处的换热管同时提高循环水流失避免结垢杂质的沉积。
(5)加强原料水冷换热器循环水的查水工作要求一个循环班最少查水三次,发现循环水中带蜡应及时切除原料水冷器避免污染整个循环水系统并及时对换热器进行检修处理。
参考文献
[1]孙家孔.石油化工装置防腐手册[M].北京.中国石化出版社. 1996.82
[2]孙跃.金属腐蚀与控制[M].哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社. 2003.4。