列管式換熱器(qì)在工業應用中廣泛使(shǐ)用,但長時間運行可能導致多(duō)種故障,以下(xià)是其常見(jiàn)故障及對應的(de)預防措施:
一、管束振(zhèn)動
原(yuán)因:
-流體流速過高或支撐不足,導致管束與泵、壓縮機(jī)產生共振(zhèn)。
-折(shé)流擋板間距過大、管(guǎn)壁厚(hòu)度不足或流體橫(héng)向衝擊管束。
危害:
-相鄰管子碰撞、管(guǎn)子與殼體磨損開裂。
-管子撞擊折流擋板斷(duàn)裂、管端連接鬆動泄漏。
-增大殼程流體流動阻力,甚至引發疲勞破壞。
預防措施:
1.調(diào)整流(liú)速:降低流體流速至合理範圍,避免湍流衝擊(jī)。
2.優化支撐結構:增加支撐數量或改變支撐布局,縮(suō)短折流擋板間距(尤其是殼程進口(kǒu)端第一塊擋板與管板的距離)。
3.增強管束剛性:
-選用大直徑換熱管(guǎn),減少流體衝擊影響。
-增加管壁厚度和折流擋板厚度,提升抗(kàng)振能力。
4.設置緩衝措施:在流體入(rù)口處安裝緩衝裝置,防止脈衝振動。
5.優化流程布局:采用雙弓(gōng)形折流板替(tì)代單弓形,或分流(liú)殼程(chéng)流量以減少單殼程壓力。
二、管(guǎn)束泄漏
原因:
-腐蝕(shí):介質衝刷、積垢腐蝕(shí)或應力腐蝕導致管壁穿孔。
-振動:
列管式換熱器管束振(zhèn)動引發管子與管板連接處泄漏。
-製造缺陷:焊接不牢固或脹接質量差。
危害:
-兩種流體混合(hé),破壞正常操作,甚至引發安(ān)全事故。
預防措施:
1.選材與結構設計:
-根據工況選擇耐腐蝕材料(如不鏽鋼、銅合金),避免線膨脹(zhàng)係數差異過大的材(cái)料組合。
-溫差較大(dà)時,采(cǎi)用U型管式或浮頭式結構,減少約束。
2.連接工(gōng)藝優化:
-避免脹接(jiē)或脹焊並用形式,優先采用焊接(jiē)結構並焊(hàn)後(hòu)熱處(chù)理,降低焊接殘(cán)餘應力。
-加大管(guǎn)板坡口(kǒu)深度和換熱管外伸(shēn)長度,確保(bǎo)焊腳高度滿足拉脫力要求。
3.製造質量控製:
-嚴格檢驗管材、鍛件質量,進行水壓試漏和複檢。
-執行標準焊接工藝,控製焊前預熱、層間(jiān)溫度及焊後熱(rè)處理。
4.運行管理:
-定期檢測流體成分,發現內漏時及時堵管或(huò)換管。
-避免超設計工況運行,尤其是(shì)腐蝕介質超標時加強檢查。
5.應(yīng)急處理(lǐ):
-少量泄(xiè)漏時,用錐形金屬塞(sāi)(硬(yìng)度低於管材,錐度3°~5°)堵塞(sāi)管子兩端。
-泄漏嚴重(chóng)時,更換管子並采(cǎi)用脹接或焊接連接。

三、管壁積垢
原因:
-流體含固體(tǐ)顆粒、泥沙、藻類或黏結物,長(zhǎng)期積累(lèi)形成垢層。
危害(hài):
-導熱係數下(xià)降,傳熱效率降低。
-管徑(jìng)減小導致流速增加,壓力損失增大。
-垢下腐蝕(shí)引發管壁(bì)穿孔。
預防措施:
1.源頭控製(zhì):
-對可淨化流體進(jìn)行預處理(如水處理),去除雜質。
-嚴格控製磷酸等易結垢介質的濃度和循環(huán)周期。
2.定期清洗:
-化學(xué)清洗:使用鹽酸等清洗劑(含緩蝕劑)浸泡或循環清洗,去除垢層。
-機械清洗:用刮刀、鋼絲刷(shuā)(不鏽鋼管用尼(ní)龍刷)或高壓水槍(qiāng)清除硬垢。
-物理清洗:采用海綿球摩擦管壁,或反向流(liú)動流體衝(chōng)刷。
3.結構優化:
-選用易檢查、拆卸和清洗的管束結構。
-在入口處安裝顆粒分離(lí)器,防止大顆粒進入。
四、溫(wēn)差應力過(guò)大
原(yuán)因:
-冷熱流(liú)體溫差大,導致管束與殼體膨脹差異過大。
危害:
-管束變形、焊縫開裂或管子脹口鬆弛。
預防措施:
1.加裝膨脹節:補償熱膨脹差異,減少應力集中。
2.控製溫差:優化工藝條件,避免驟冷驟熱。
3.結構優(yōu)化(huà):采用(yòng)浮頭式或U型管式結構,減少約束。
五、列管(guǎn)式換(huàn)熱器其他故障及預防(fáng)
1.異常響聲:
-原因:管程內有空氣或不凝氣體。
-處理:開車前排除(chú)空氣,運行中定期排放不凝氣體。
2.法蘭盤泄漏:
-原因(yīn):密封墊片老化、螺栓緊固不足或法蘭剛性不足(zú)。
-處理:更換墊片,緊固螺栓,或更換法蘭。
3.冷卻(què)水係統問題:
-原因(yīn):結垢或腐蝕(shí)。
-處理:添加阻垢劑,定期清洗,維(wéi)持穩(wěn)定流速。
六(liù)、綜合預防措施
1.定期維護:
-製定(dìng)檢查(chá)計劃,清(qīng)理堵塞物,更換密封材料(liào)。
-定期測量壁(bì)厚(一般(bān)兩年一次),檢查保溫層和塗層完好性。
2.操作規範:
-開車前檢查壓力表、溫度計等附件齊全(quán)靈敏。
-先通冷(lěng)流體後通熱流(liú)體,避免(miǎn)驟(zhòu)冷驟熱(rè)。
-停車時先停熱流體(tǐ)後停冷流體,排淨管程及殼(ké)程流(liú)體。
3.人員培訓:
-加強操作人員和清理人員的技能(néng)培訓,掌握規範操作和管束堵塞規律。