换热器常见故障分析及对策

换热器常见故障分析及对策

摘要：对换热器常见故障进行分析，并找出引起故障的原因，定时对换热器进行检查和清洗，预防换热器的腐蚀﹑结垢和泄漏，延长了换热器的使用寿命。

1 常见故障及预防措施

1.1 管束故障

1.1.1 管束的腐蚀、磨损造成管束泄露或者管束内结垢造成堵塞引起故障冷却水中含有铁、钙、镁等金属离子及阴离子和有机物，活性离子会使冷却水的腐蚀性增强，其中金属离子的存在引起氢或氧的去极化反应从而导致管束腐蚀。同时，由于冷却水中含有Ca2+、Mg2+离子，长时间在高温下易结垢而堵塞管束。为了提高传热效果，防止管束腐蚀或堵塞，采取了以下几种方法：（1）对冷却水进行添加阻垢剂并定期清洗。例如对煤气冷却器的冷却水采用离子静电处理器或投加阻垢缓蚀剂和杀菌灭藻剂，去除污垢，降低冷却水的硬度，从而减小管束结垢程度。（2）保持管内流体流速稳定。如果流速增大，则导热系数变大，但磨损也会相应增大。民生煤化对地下水泵进行了变频改造，使地下水管网压力比较稳定，提高了热交换器换热效果和降低了管束腐蚀。（3）选用耐腐蚀性材料(不锈钢、铜)或增加管束壁厚的方式。（4）当管的端部磨损时，可在入口200mm长度内接入合成树脂等保护管束。

1.1.2 振动造成的故障造成振动的原因包括：由泵、压缩机的振动引起管束的振动；由旋转机械产生的脉动；流入管束的高速流体（高压水、蒸汽等）对管束的冲击。降低管束的振动常采用以下方法：（1）尽量减少开停车次数。（2）在流体的入口处，安装调整槽，减小管束的振动。（3）减小挡板间距，使管束的振幅减小。（4）尽量减小管束通过挡板的孔径。

1.2 法兰盘泄漏

法兰盘的泄漏是由于温度升高，紧固螺栓受热伸长，在紧固部位产生间隙造成的。因此，在换热器投入使用后，需要对法兰螺栓重新紧固。换热器内的流体多为有毒、高压、高温物质，一旦发生泄漏容易引发中毒和火灾事故，在日常工作中应特别注意以下几点：尽量减少密封垫使用数量和采用金属密封垫；采用以内压力紧固垫片的方法；采用易紧固的作业方法。

2 交换器的检查和清洗

换热器运行质量的好坏和时间长短，与日常维护保养是否及时、合适有非常密切的关系。

2.1 运行中的检查和清洗

根据热交换器运行过程中流体的流量、温度、压力等工艺指标的变化判断热交换器的状况。一般来说，温度、流量、压力等指标发生变化，应考虑管束结垢或堵塞影响换热效果。定期用无损探伤仪检测换热器外壁的壁厚判断其腐蚀程度。

对于容易结垢的流体，可在规定的时间增大流量或采用逆流的方式进行除垢。

2.2 运行停止时的检查与清洗

2.2.1

一般检查热交换器与其他压力容器一样，停止运行后，应进行以下各项检查:（1）检查沾污程度、污垢的附着状况；（2）测定厚度，检查腐蚀情况；（3）检查焊接处的腐蚀和破裂情况。

2.2.2

管束的检查管束的检查是热交换器中最难，但又是最重要的部分。应认真对筒侧入口的喷管处的管子表面、管端的入口处、挡板与管子的接触处和流动方向改变部位的腐蚀、沾污、壁厚减薄等处进行检查。

此外，可利用管道检查器或者光源检查管子内表面状况。管束安装处的间隙，可采用实验环进行泄漏试验。

2.2.3 清洗（1）喷射清洗。将高压水从喷嘴中喷出，是除去管束内表面结垢和外表面污垢的

有效方法，可采用手持喷枪进行手工操作的清洗。喷射清洗适用于容积小，容易拆卸和更换的热交换器。（2）机械清洗。在疏通机的轴端装上刷子、钻头、刀具等，插入管孔中，使其旋转以除去污垢。此方法不仅适合于直管，而且还可以清洗弯曲管子，但由于机械振动及钻头等对管孔壁的刮伤，故有一定的局限性。机械清洗和喷射清洗一样，适用于容积较小，容易拆卸和更换的热交换器。（3）化学清洗。使用化学药品在热交换器内进行循环，以溶解并除去污垢。具有以下特征：由于热交换器不经拆卸就可以除去污垢，这对大型容器十分有利；可以清洗用其它方法不能除去的污垢；可以在不伤及金属或镀层的条件下，对设备进行清洗。（4）混合清洗。因焦化厂生产环境影响，煤气冷却器的垢中含有煤粉、碳渣及油性物质等，单纯采用化学清洗，除垢效果有时不太理想，可采用化学清洗后再喷射清洗的方式进行除垢。应注意化学清洗后检测管束的腐蚀程度，根据管束的壁厚调整相应的水压，防止水压过高造成管束爆管或泄露。

3 结束语

通过对换热器故障的分析和采取相应的措施来预防换热器的腐蚀﹑结垢和泄漏，定时对换热器的进行检查和清洗，取得了延长换热器使用寿命的良好效果，为民生煤化稳产﹑高产打下了良好的基础。