管壳式换热器故障分析及维修处理

黄艳复(辽阳石化分公司烯烃厂,辽宁 辽阳 111003)

管壳式换热器故障分析及维修处理

黄艳复(辽阳石化分公司烯烃厂,辽宁 辽阳 111003)

管壳式换热器在化工领域是一种重要的换热设备，在工厂中应用非常广泛。但是因为管壳式换热器的选材不同，加工制造不合理，以及使用不当等因素，对其运行造成了严重影响，从而引发故障。所以工作人员要加强对管壳式换热器故障原因进行分析，从而对其进行有效维护，保证企业正常的生产。

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本文主要通过对管壳式换热器在实际运作时存在的问题进行细致的分析，找出了其中最容易出现故障的具体部位，并且对出现故障的原因和特征都做了详细说明，而且阐述了维修管壳式换热器故障的有效方法。

1 管壳式换热器故障分析

1.1 热交换率出现降低的故障分析

在整个管壳式换热器的生产工艺条件下，溶剂中一般都会含有一些高级炔和炭黑，溶剂中的高级炔气体在高温状态下特别容易发生自聚，形成聚合物，而这些聚合物和炭黑结合到一起，便非常容易形成混合污垢。这样的溶剂进入到换热器之后，随着温度和流速的变化，污垢很容易聚集到换热器的内部，造成了换热管的堵塞。换热器冷却水因为添加药物或者自身的水质污染严重，含有大量的泡沫和杂质，这些物质在换热器中逐渐聚集，自然会影响到换热效率。

在换热器中，可以根据需要通过利用隔板将管程分为双程或者多程，从而增加介质在换热器中的流程，提高热交换的效率。但是随着设备长期的运作，其中的许多部位会出现老化或者腐蚀的现象，特别是分程隔板容易出现腐蚀或者穿孔等情况，这样就无法起到应用的效果，介质会直接从上一管程泄漏到下一管程，而不会经过换热器，换热器在此过程中根本就没有起到作用。

1.2 换热器出现泄露的原因

在换热器运行过程中，出现泄漏主要有以下几个原因。第一，螺栓松动或者密封垫片损坏容易造成密封面出现泄漏。第二，因为设备长期的运作，介质对换热器和相关的管道进行长期的冲刷，从而造成设备磨损或者锈蚀的现象，经常采用机械清洗的方法也容易造成管束泄漏。第三，换热管振动或者温差应力，会造成其之间的焊接处出现了裂缝等情况，最终引起管板泄露，管程介质出现互串。

2 维修管壳式换热器有效的方法

2.1 对换热器中进行定期的清洗

针对管壳式换热器中容易出现污垢堵塞的情况，最有效的方法就是对设备进行定期的清洗。采用清洗的方法有许多种，比如机械清洗、高压水清洗、化学清洗和综合清洗等。机械清洗主要是对换热器的管程和壳体内壁进行清洗，若是出现更加严重的聚合物对换热管到造成了堵塞，则可以采用手电钻钻洗。这里首先需要把换热管道钻通，然后根据管径的大小配备相应的钻头进行钻洗作业，在钻洗作业中，可以从换热管的另一端注水，这样可以把钻洗出的各种聚合物和污垢都冲洗出来，同时也润滑了钻头。在选用钻头时，要根据实际的情况进行选择，若是钻头过大，则非常容易对管道造成损害。

高压水清洗是一种非常强力的设备清洗方法，其主要是利用高压水泵喷出来的高压水对管壳式换热器的污垢部位进行冲洗、清洁。高压水枪的压力可以进行调节，其主要是根据换热器上污垢的致密度和附着度来选择水压和不同的水枪类型的。手持枪喷射的范围很广，可对设备的内壁和管束外壁进行有效的清洗。而刚性枪则可对换热管进行清洗。柔性枪主要可以对带弯头的换热管清洗等。但是这种方法对于一些较为坚硬的污垢，并不能做到有效的清洗，而且因为是高压水，在操作时有一定的危险性，只有经过专业训练的工作人员才能进行操作。

2.2 对换热器出现的腐蚀泄漏进行有效处理

换热器经常容易出现腐蚀和腐蚀的部位有分程隔板、折流板和管板等。工作人员应该首先对这些部位的腐蚀程度进行评估，从而确定出其是可以经过修复之后使用。对于经过修复可以使用的，工作人员可以通过打磨补焊的方法对设备进行处理，如果不能进行修复使用，则要对其进行及时的更换。而对于一些经常腐蚀严重的部位，工作人员应该根据介质的性质，设计出新型的材料，从而有效的防止腐蚀。对于换热器静密封面的泄漏，主要是对螺栓上紧，并且检查密封垫片是否出现损坏，若是出现损坏，要对其进行及时的更换。在设备运行中，如果换热管束出现泄漏，在泄漏管数不超过总管数10%的情况下，可以采用堵管处理。若是泄漏管数超过总数的10%，则不能采用堵管的处理措施，因为这样会对换热效率造成巨大的影响，这时候可以采用的方法就是更换换热管。如果换热器换热管和管板之间出现裂纹之类的缺陷，则可以通过角磨机对缺陷进行打磨，并且采用补焊的方法进行处理。

3 结语

综上所述，管壳式换热器在现代化工厂中得到广泛的应用，主要是因为其大大的促进了化工生产过程，但是因为多种原因，这种设备经常容易出现一些故障，这就需要工作人员找出其出现故障的原因和具体的故障部位，从而采取相应的措施对其进行维修。并且要规范其使用和检修的程序，从而保证管壳式换热器正常、高效的运行。

[1]林林.管壳式换热器结垢和泄漏的传热特性及预测研究[D].东北石油大学,2014.

[2]邢国超.内燃机车用管壳式机油热交换器故障的原因与处理[J].轨道交通装备与技术,2014,05∶12-14.