换热器的维护管理
换热器的种类很多,操作方法大同小异,它们的共同点是利用两种物料间大量的接触面积进行热交换,以完成冷却、冷凝、加热和蒸发等化工过程。而换热器的操作条件、换热介质的性质、腐蚀速度和运行周期决定了换热器维护管理的内容。现以广泛使用的列管式换热器为例,讨论其维护管理方法。
一、启动
(1)首先利用壳体上附设的接管,将换热器内的气体和冷凝液(如果流体为蒸汽时)彻底排净,以免产生水
击作用,然后全部打开排气阀。
(2)先通入低温流体,当液体充满换热器时,关闭放气阀。
(3)缓缓通入高温流体,以免由于温差大,流体急速通入而产生热冲击。
(4)温度上升至正常操作温度期间,对外部的连接螺栓应重新紧固,以防垫片密封不严而泄漏。
二、运行和维护
(1)对于采用法兰连接的密封处,因螺栓随温度上升(150℃以上)而伸长,紧固部位发生松动,因此,在操
作中应重新紧固螺栓。
(2)对于高温、高压和危险有毒的流体,对其泄漏要严格控制,应注意以下几点。
①从设计角度出发,尽量减少法兰连接,少使用密封垫片。
②从安装角度出发,紧固操作要方便。
③采用自紧式结构螺栓,这样在升温升压时不需要重新紧固。
(3)换热器操作一段时间后,换热性能会降低,应注意以下几个问题。
①传热表面上结污严重,传热效果显著下降。
②污垢将使管内径变小,流速相应增大,压力损失增加。
③产生管子胀口泄漏及腐蚀。
④操作条件不符合设计要求,而使材料产生疲劳破坏。
(4)为使换热器长期连续运行,必须定期进行检查与清洗。
三、停车
(1)首先切断高温流体,待装置停车前再切断冷流体。当生产需要先切断低温流体时,可采用旁路或其他
方法,同时停止高温流体供给。如果较早地切断冷流体,则有可能因热膨胀而使设备遭到破坏。
(2)换热器停车后,必须将换热器内残留的流体彻底排出,以防冻结、腐蚀和水锤作用。
(3)排放完液体后,可吹入空气,使残留液体全部排净。
四、检查和清洗
换热器的检查和清洗分两个阶段进行。
1.操作运行中的检查和清洗
操作运行中检查和清洗是一种积极的维护方法,它既能早期发现异常并采取相应的措施,又可保持管束表面清洁,保证传热效果和防止腐蚀。
(1)定期检查流量、压力和温度等操作记录。
①如果发现压力损失增加,说明管束内外有结垢和堵塞现象发生。
②如果换热温度达不到设计
工艺
钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程
参数要求,说明管内外壁产生污垢,传热系数下降,传热速率恶化。
③通过低温流体出口取样,分析其颜色、密度、黏度来检查管束的破坏、泄漏情况,如果冷却水的
出口黏度高,可能是因管壁结垢、腐蚀速度加快和管束胀口泄漏所致。
(2)定期检查壳体内外表面的腐蚀和磨损情况,通常采用超声波测厚仪或其他非破坏性测厚仪器,从
外部测定估计会产生腐蚀、减薄的壳体部位。
(3)清洗。操作中清洗一般是指管内侧的清洗,对于易结垢的流体,可定期暂时地增加流量或进行逆
流操作,以除去管内壁的污垢;也可根据流体种类注入适宜的化学药品,将污垢溶解去除。
2.停车时检查和清洗
(1)检查换热器管内外表面结垢的情况、有无异物堵塞和污染的程度。
(2)测定壁厚,检查管壁减薄和腐蚀情况。
(3)检查焊接部位的腐蚀和裂纹情况。因焊接部位较母材更易腐蚀,故应仔细检查。管子与管板焊接
处的非贯穿性裂纹可用着色法检查。对发生破坏前正在减薄的黑色及有色金属管壁和点蚀情况的检查,采用涡流(电磁)检测技术。检查的部位有侧面入口管的管子表面、换热管管端人口部位、折流板和换热管接触部位和流体拐弯部位。管束内部检查,可利用管内检查器(内视镜)或利用光照进行肉眼检查。对管束装配部位的松动情况,可使用试验环进行泄漏试验检查,根据漏水情况,可检查出管子穿孔、破裂及管子与管板接头泄漏的位置。如果发现泄漏,应再进行胀管或焊接装配。
(4)清洗。换热器离线后,可根据换热器的形状、污垢的种类和使用厂的现有设备情况,选用下述的
清洗方法。
①水力清洗即利用高压泵[输出压力10~20MPa]喷出高压水以除去换热器管外侧污垢。
②化学清洗即采用化学药液在换热器内部循环,将污垢溶解除去。此方法的特点一是可不使换热
器离线而除污,有利于大型换热设备的除垢;二是可以清洗其他方法难以清除的污垢;三是在清洗过程中,不损伤金属和有色金属衬里。常用的化学清洗是酸洗法,即用盐酸作为酸洗溶液。
由于酸能腐蚀钢铁基体,因此,在酸洗溶液中需加入一定量的缓蚀剂,以抑制基体的腐蚀,国内常用“02 侵蚀剂”。
③机械清洗该法用于管子内部清洗,在一根圆棒或管子的前端装上与管子内径相同的刷子、钻头、
刀具,插入到管子中,一边旋转一边向前(或向下)推进以除去污垢。此法不仅适用于直管也可用于弯管,对于不锈钢管则可用尼龙刷代替钢丝刷。现有专用的机械清洗可减少工人劳动强度提高清洗效率。
五、常见故障原因与对策
换热器常见故障原因及对策见表5~3。
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