2022年11月 – 第 2 页 – 福佑德换热器清洗

Archives: 2022年11月25日

热管换热器和板式换热器,老师傅教你这样来区_

一、管式换热器
对水/水管式换热器而言,冷却水是由冷却水在管束内流动而管束外流动,管束内介质的速度一般在0.8~1.2m/s左右(视冷却水侧压降要求而定),因此其流动状态为层流,管束直径一般在10m-15mm之间。因为冷却水质一般采用海水、河水或冷却塔水,极易产生结垢,并形成绝热层,导致传热效率急剧下降,所以必须经常清洗和清除这些结垢,以确保传热效果。
 
对水/水板式换热器而言,冷却水与被冷却水对流于板片两侧,介质流速一般为0.5~7m/s左右(视介质允许压力降)。因为片子是鱼骨状,所以它的流动是旋转湍流,其流体通道在4mm-8mm之间(取决于所选的型号)。因为流体的流动状态都是旋转湍流,所以冷却的水质可以是海水,也可以是河水,或者冷却塔水,也不容易产生水垢,所以清洗的频率比管壳式要低很多。

 

 
二、换热器热交换效率
管壳式换热器中冷却水为层流,因此在管壁上的流速为零,其传热须采用径水传热(另一种情况是冷、热侧介质的流速为900,且不形成对流)。对水/水换热器而言,其传热系数K值一般在800-1200w/m2*K。
 
板式热交换器中,冷却水侧和被冷却水侧的流动都是紊流的,流道内的介质不断地在板壁和通道中心发生流动。此外,冷、热侧介质的流动形成了1800个对流,因此换热效率非常高。水冷式换热器的传热系数K值一般在4000-7000w/m2K之间。从而节省换热面积4-5倍。
 
三、温度差距
管式热交换器的流态和二中介质的流动方向决定了端温差较大(即冷却水进口温度与被冷却水出口温度之差),一般在8℃左右,如果管式热交换器的端温差为1℃,则该管式热交换器的长度必须达到80m长,这在电站设备安装中是难以想象的。
 
板式热交换器的流动状态和两种介质的流动方向决定了端温差很小,可以经济地达到1℃左右的端温差。这种情况在夏季工作时,冷却水温度较高,一般达到33℃-37℃。使用板式热交换器时,冷却水温度易降至35℃-38℃,保证汽轮发电机组和辅机的额定出力和正常工作(由于发电机冷却水温若大于37℃,则出力将受到影响)。但由于管壳式换热器的端温差较大,导致其在夏季工况下不能保证汽轮发电机和辅机的额定出力和正常工作。
 
四、换热器性价比
因管、壳式换热器的结构和传热效率,使其材料更多,所以价格更高。但板式热交换器的结构和传热效率决定了它的用材很少,其价格远低于管壳式换热器。如冷却水质为海水或有海水倒灌的江河水,则需要使用抗海水腐蚀材料,如钛材等。
 
 
五、灵活性
管、壳式换热器的结构决定了在确定了一定的换热器容量后,其管束数、壳数、长度都已确定,因此不能再改变。
板式热交换器的结构却很容易适应换热量的变化,一般在几个小时内,就可以在框架长度范围内简单地增加减薄薄片,从而满足新工艺参数的要求。电厂运行中出现了很多不可预见的或额外增加的热交换量,所以板式换热器这个功能就显得尤为重要。
 
六、换热器使用寿命
壳管式换热器无论从壳体或管束的强度设计都足以满足电厂的长期使用,但由于冷却水侧压力不能完全恒定,它所产生的压力波作用于胀管处,所以更容易出现漏水现象,甚至漏水。
 
板式热交换器的板片之间有金属与金属的接触,可形成一个无振动的刚性整体,所以板片的寿命足以满足电厂长期使用的要求。而且密封圈的寿命一般取决于介质温度,一般介质温度若为70℃,则平均寿命可达12年。
 
七、换热器维护
一般而言,管式热交换器中的管束有几百个,为了清除管子上的结垢,由于不知道哪一个管束结垢,必须对每个管束进行清洗。另开管壳式换热器一般需要60-90分钟,因此对管壳式换热器进行清洗需要较长时间。此外,管束都在壳体内,哪根管束漏水漏气,一般情况下是不能被探测和发现的,因此电厂有时必须更换整套管束,这需要大量的资金和时间。
 
板式热交换器一般可用化学清洗剂清洗,无需开启,30-60分钟内即可清洗干净。即使需要打开检查和清洗,只要卸下夹紧螺栓,就可以检查所有的传热表面,拆卸换热器一般只需15分钟,哪些需要重点清洗,一看就知道,所以拆开清洗板式换热器只需很短的时间就可以完成。


板式热交换器与壳式管热交换器如何区别?_

一、结构的区别:
1、壳管式换热器结构:
管壳式换热器是由壳体、换热管束、管板、折流板(挡板)以及管箱等部分组成。外壳体多为筒形,内含管束,管束两端均固定于管板上。热传导有两种类型的热流体和冷流体,一种是管边的,叫做管边的;另一种是管边的,叫做壳边的。
 
为提高管外流体的传热系数,常在管壳体内设置一些隔板。隔板能提高壳程内流体的流速,使流体能在一定距离多次通过管束,增加流体的湍流程度。
换热管可以放置在管板的上部三角形或方形。正三角形排列紧凑,管外流体湍流度大,换热系数大。方块排列,方便清理管子外的污物,适用于易结垢的液体。
 
2、板式换热器结构:
活动板式热交换器是由多个冲压有波纹的薄板按一定间隔,四面用垫片密封,并与框架和压缩螺钉相重叠而成。四个角形的板孔和衬垫孔组成流体分配器和收集管。与此同时,冷流体和热流体被合理地分离,这样他们就可以在每一块板材的两侧分离。流道内流动,热交换通过平板进行。

 

 
二、换热器的分类
 
管式换热器的分类:
固定管板热交换器管板与管壳两端的管束为一体,结构简单,但仅适用于冷、热流体温差不大,壳程不需要进行机械清洗的换热作业。在温度差较大、壳面压力不太高时,可以在壳体上安装弹性补偿环来减小热应力。
 
浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动,完全消除了热应力,整个管束可从外壳中抽出,便于机械清洗和维修。浮动式换热器应用广泛,但结构复杂、成本高。
U形管热交换器的每个管子弯曲成U形,两端固定在同一块管板上,上、下两区。利用管箱隔板,分为进、出口两室。换热装置的热应力完全消除,结构比浮头结构简单,但管程不易清洁。
 
U形管式热交换器
涡流式热膜传热器采用最新的涡流式热膜传热技术,通过改变流体的运动状态来改善传热效果。在涡流管内,介质通过涡流管内表面时,会对管内表面产生强烈的冲刷作用,从而提高传热效率,达到10000W/m2。该结构还具有耐腐蚀、耐高温、耐高压、防水垢等性能。
 
板式热交换器分类:
根据单位空间换热面积的大小,板式换热器属紧凑式换热器,主要与管壳式换热器相比较。常规管壳式换热器占用较多的空间。
根据工艺用途,有不同名称:板式炉、板式炉、板式炉冷凝器、板式炉预热器。
根据工艺组合的不同,可分为单向板式换热器和多向板式换热器。
根据两种介质的流动方向,可分为平行板换热器、逆流板换热器和横流板换热器。后者更为常用。
根据转轮间隙的大小,可分为普通间隙板式换热器和宽间隙板式换热器两种。
根据波纹磨损情况,板式热交换器之间有更详细的区别。
按是否为一整套产品,可分为单板式换热器和板式热交换器两种。


换热器工作原理,原来是那么一回事!_

一、什么是热交换器
热交换器,是一种把热流体的一部分热量转移到冷流体中的装置,也称为热交换器。热交换器在化工、石油、电力、食品等行业具有重要作用,在化工生产中,热交换器被广泛地用于加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。
 
 
二、热交换器根据原理来分类
中间壁热交换器
间壁式换热器是指在被壁面分开的空间内,通过壁面传热和壁面对流,实现两种不同温度的流体之间的换热。间壁式换热器有管壳式、套管式等多种换热器类型。间壁换热器是目前最常用的换热器。
 
再生热交换器
蓄热式换热器是由固体材料组成的蓄热体,将高温流体中的热量传给低温流体,热介质先加热固体材料,达到一定温度后,冷却介质再加热固体材料,使热量传递。再生换热器有回转式,阀门开关等。
 
液力连接间接热交换器。
液体联接间接式换热器是指将两个表面式换热器通过在其中循环的热载体连接起来的换热器,热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环,在高温流体中接收热量,在低温流体中向低温流体中释放热量。

 

 
直接式热交换器。
也叫混合换热器,是两种流体直接接触,彼此混合来换热的装置,如冷水塔,气体冷凝器等。
 
复合热交换器
兼具汽水面式间接换热和水-水直接混流换热两种换热方式的装置。与汽水间接换热相比,换热效率更高;与汽水直接混合换热相比,机组噪音更小,稳定性更好。
 
三、根据使用用途来区分
暖气。
热水器是将液体加热到必要的温度,但是被加热的液体不会发生相变。
 
预加热
预加热流体的预热器,提供了工序操作的标准工艺参数。
 
超温装置
过热器是用来将流体(过程气或蒸汽)加热到过热的。
 
蒸发。
蒸发器用来加热液体,达到沸点以上的温度,使其液体蒸发,一般有相变。
 
按照结构上的分类。
有:浮头换热器,固定管板式换热器,U形管板式换热器,板式换热器等。
 
 
四、热交换器应用行业:
热交换器在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中,常被用来加热或冷却低温流体,或冷却高温流体,使其蒸发或凝结成蒸汽。
热交换器既可用于单元设备,如加热器、冷却器、凝汽器等;又可用于过程设备的部件,如合成氨塔中的热交换器。换热设备是化工生产中的重要设备,据统计,换热器吨位约占整个工艺设备的20%,有的高达30%,其重要性可想而知。
 
管壳式换热器
管壳式换热器品种繁多,需求量大,急需开发新型耐磨、耐腐蚀、高强度材料。国内不锈钢-铜合金复合材料、铝-镁合金和碳化硅等非金属材料的开发和应用均取得了不同程度的进展,其中钛材开发速度最快。
 
钛对海水、氯碱、醋酸等有较好的耐蚀性能,如再强化换热,效果会更好,有些生产单位已经很好地掌握了钛材的加工制造工艺。物料喷涂,国内已从国外引进生产线。铝-镁合金具有良好的耐腐蚀性能和导热性,其价格比钛材便宜,值得关注。
 
改善换热器性能,提高换热效率,减少换热面积,降低压降,提高设备热强度,节能降耗等方面的研究,在国内取得了显著成绩。大量使用换热设备有效地提高了能源利用率,降低了企业成本,提高了效益。


冷凝器清洗除垢方法,一定要这样做!_

冷凝器在长时间使用后很容易出现管道形成水垢的现象,如果没有及时处理掉,这些水垢会影响换热效果,导致机组的冷凝温度升高,进而导致制冷量降低、机组电耗增加。因此冷凝器应该经常进行水垢清除。
 
预防和清除水垢的方法大致有以下三种:
 
一、机械除垢法:机械除垢是用软轴洗管器对钢制冷却管的冷凝器进行除垢的方法,特别适用立式壳管式冷凝器。
 
1、将冷凝器中的制冷剂抽出。
2、关闭冷凝器与制冷系统连接的所有阀门。
3、冷凝器的冷却水正常供给。
4、用软轴洗管器联接的伞型齿轮状刮刀在冷凝器的立管内由上而下地进行旋转滚刮除垢,并借助循环冷却水来冷却刮刀与管壁磨擦产生的热量,同时将清除下来的水垢、铁锈等污物冲洗入水池。
 
在除垢过程中根据冷凝器的结垢厚度和管壁的锈蚀程度及已使用的年限长短来确定所选用适当直径的滚刀,但在第一遍除垢所选用的滚刀直径比冷却管内径要适当小一些,以防损伤管壁,再选用与冷却管内径接近的滚刀进行第二遍除垢,这两遍除垢就能清除冷凝器95%以上的水垢和污锈。
 
这种机械除垢的方法是利用伞型齿轮状滚刀在冷却管内旋转进刀过程中的滚刀转动和震动,将冷凝器冷却管中的水垢和污锈等清除掉,待除垢结束后将冷凝水池中的水全部抽掉,从池底把清除下来的垢、锈等污物清理干净,并重新注水。
 

二、化学酸洗除垢法:用配制好的弱酸性除垢剂对冷凝器进行清洗,使水垢脱落,提高冷凝器的传热效率。

 
1、在酸洗槽内配制好除垢溶液,开动酸洗泵,使除垢剂溶液在冷凝器的冷凝管中循环流动24小时后,一般情况下24小时后水垢基本清除干净。
2、停止酸洗泵工作后,用圆形钢刷在冷凝管器的管壁内来回拉刷,并用清水将垢、锈冲洗干净。
3、再用清水反复清洗残留在管内的除垢剂溶液,直至彻底干净。化学酸洗除垢方法适用于立式和卧式壳管式冷凝器。
4、电子磁水除垢法:电子磁水器的工作原理是将流经冷凝器的冷却水中的钙、镁和其它盐类在常温下以正负离子状态溶解于水中。
 
当冷却水以一定的的速度流经磁水器的横向磁场时,溶解的钙、镁等离子获得感应电能,使其电荷状态发生变化,离子间的静电引力受到干扰和破坏,这样就改变了其结晶条件,使晶体的结构疏松,抗拉、抗压能力降低,不能形成粘结力强的坚硬水垢,成为松散的泥渣随冷却水的流动而排出。
 
这种除垢方法既能有效地防止新水垢的产生,而且还能清除原有的水垢,因为使用电子磁水器后,离子失去了结垢能力,这就对原有水垢失去了保护作用。另外经过磁化了的冷却水具有了一定的感应电能,同时由于冷凝器中的钢管与水垢的膨胀系数不同,使原有水垢逐渐发生龟裂,磁化水又不间断地侵入其裂缝中,破坏了原有水垢的粘着力,使之逐渐疏松而自行脱落并不断地被循环冷却水带走。
 
电子磁水器的除垢方法简便易行、劳动强度低,而且在不影响制冷系统正常运转的情况下进行除垢和预防结垢。
 
除垢与节能的意义:
冷凝器一旦结了水垢,则导热热阻增大,于是热阻增加,传热系数值就要减少,因为冷凝温度与传热系数成反比,所以造成冷凝器温度升高,冷凝压力也相应增高,并且冷凝器结垢越严重,冷凝压力就越显著地增高,这样就使制冷机耗电增加,并造成制冷系统各运转设备的耗电相应的增加,造成电能浪费。


换热器清洗,试试这几种方法,换热器焕然一新_

一、机械除垢清洗法
当管壳式换热器的管束有轻微的堵塞或积渣垢时,可采用不锈钢钢条或低碳铜盘从一端通到另一端拔出,以清除轻微的堵塞或积渣垢。轻、细的积垢,可根据管径选择专用清管刷,一头穿粗铁丝,将清管刷从换热管内拉出,反复几次即可清除与换热管结合不太紧的积垢。如果管子内垢较重或完全堵塞,可用软质金属刺管清除。管道的管口被污垢或异物堵塞时,可采用铲除、削、刮、刷等人工方法进行处理。

 

 
二、用高压水的冲洗和清洗
高电压水洗是利用高压水泵打出的高电压水,通过专用清洗枪将高电压水直接注入到需要清洗的部位,其调压范围为0~100MPa。若水垢不太紧,可选用40MPa左右的压力。在结构坚固、紧密时,也可将高合金喷头塞进管子中进行高压清洗,一般这种方法主要是用来清洗管壳式换热器的管内垢层,或用来清洗可抽出管束的热交换器设备外壳和管束表面的垢、异物,例如U形管换热器的清洗过程:
 
(1)清洁工应穿戴劳保用品;
(2)根据设备自身情况合理调整水压,注意人身和设备的安全;
(3)水枪试验;
(4)对换热器管、壳程进行清洗,如设备封头已拆开,清洗过程中水枪喷射方向应设警戒区,并有专人看守。
 
三、化学溶剂除垢法
先对结垢物质进行化学分析,然后决定用哪种溶剂清洗。普通硫酸盐和硅酸盐水垢一般采用碱洗,碳酸盐水垢则采用酸洗,油垢的结焦可用氢氧化钠、碳酸钠、洗衣粉、洗涤剂等按一定比例配水清洗。使用化学清洗必须考虑使用防腐剂。在进行化学清洗之后,再用清水循环冲洗几次,直到水变成中性。除了上述清洗方法外,本机还可采用海绵球自动清洗。


板式热交换器外观要求_

板式热交换器对外观也是有要求的,想知道是什么样的要求吗?那么今天就让我们简单了解下它对外观的要求。
 
1.热交换器机组表面的漆膜应均匀、平整,无气泡、龟裂和剥落等缺陷,检测柜内应干燥、清洁、无杂物。
 
2.底座外形尺寸误差应小于5‰,设备定位中心距误差应小于2‰,设备安装螺栓孔与中心线误差应小于2mm,板式热交换器的管道的水平偏差和垂直偏差应小于10mm。

 

3.板式热交换器安装法兰时,法兰密封面与接管中心线平面垂直度偏差不应大于法兰外径的1%,且不大于3mm。

4.汽、水流向、接管标记及机组标志牌完整、正确。


板式换热器腐蚀失效的六大表现_

板式换热器凭借着诸多优势,成为了食品、冶金、石油化工等领域的主导换热设备。但由于换热器的工作环境复杂,板式换热器容易出现因腐蚀而导致设备失效。
 
板式换热器腐蚀失效的六大表现
 
1.点蚀:由“闭塞电池腐蚀”(Ocluded Cell Corrosion)作用引起的一种局部腐蚀—使局部金属表面的钝化膜破坏,形成尺寸小于1mm的穿孔或蚀坑。例如,在不锈钢板片表面生锈或积垢(碳化物、二氧化硅垢层)处,因导热不良、介质的pH值减小产生的腐蚀;
 
2.缝隙腐蚀:由“闭塞电池腐蚀”作用引起的一种呈斑点状或溃疡形的局部腐蚀。同点蚀的主要区别是腐蚀产生在金属零件的缝隙处,由于滞留介质的电化学不均匀性而导致的。例如, 密封垫片槽底或板片封闭流道的角孔垫片外侧处产生的腐蚀;
 
3.应力腐蚀开裂:在静态拉伸应力与电化学介质共同作用下,由阴极溶解过程引起的金属局部腐蚀裂纹或断裂。例如,板片压制成型时将产生残余内应力,若与介质中的卤素离子(如Cl -、F -等离子)或H2S接触可能引起应力腐蚀开裂;

 

 
4.晶间腐蚀:起源于金属表面并沿晶粒边界深入到内部的腐蚀,可导致晶粒间的结合力丧失,使材料的强度大大降低。例如,不锈钢在过敏温度范围 (400℃~600℃)内产生的腐蚀;
       
5.均匀腐蚀:接触介质的金属表面全部或大部分被腐蚀的现象。例如,板片选材不当,或使用期过长,超过了允许使用寿命;
 
6.其他腐蚀失效:主要有露点腐蚀、磨蚀 、微生物腐蚀等。例如,含有酸性物质的热蒸汽与冷的板片接触,可引起露点腐蚀;板片的介质入口角孔处和导流区的流速过高,或流体中含有砂粒类颗粒物时,可导致磨蚀;海水中的藻类、细菌、原生物等,可导致板片的微生物腐蚀。
 
以上几种腐蚀失效中,Cr-Ni奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂约占50%,点蚀和缝隙腐蚀共约占20%,所以最危险、最常见。


板式换热器清洗剂每桶多少钱,无腐蚀性

板式换热器清洗剂每桶多少钱,无腐蚀性

使用方法:  
1、就地清洗法:首先准备一套清洗循环系统,如耐酸泵,管道等。洗涤剂的量至少要等于换热器的正常工作量。如污垢粘度高,洗涤剂的量要相应的增加。用泵将足量的清洗剂持续循环性地输入换热器内部管道,持续时间不少于一个小时,循环时间越长清洗越干净,根据污垢的严重程度可及时加入清洗剂或更换。后排净内部残液(可用塑料桶储存重复使用),用冷水或温水打入换热器内部管道循环冲洗,直至完全把内部的残液冲净即可。
2、手工拆卸清洗法:
首先根据换热器生产商的拆卸方法卸下板片,用毛刷或软布把板片上松动的污垢用清水尽量冲洗干净(以减少板换清洗剂的消耗量),然后将板片浸泡在存有清洗剂的塑料容器内(将板片上的密封垫卸下)。浸泡时间不少于半小时(指**使用的板换清洗剂)。板换清洗剂由于浸泡次数增多会降低其浓度和工作效率,此时可适当延长浸泡时间或增加、更换清洗剂。浸泡时间的掌握一般以肉眼观察法观察原板片上深黑色污垢已逐步变黄时表示污垢已溶解即可开始清洗。清洗时用毛刷或软布边擦边冲洗,直至污垢完全冲洗干净。如还有剩余污垢未溶解可重新浸泡,板片完全冲洗干净后使之干燥即可。


高分子材料修复换热器腐蚀渗漏结垢

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一.概要

本文详细解析了列管式换热器和板式换热器zui为常见的渗漏、结垢问题的原因,针对出现的原因提出了目前先进工业企业解决此类问题的手段和管理思路,从而为工业企业换热器设备管理者、换热器维修专业人员提供管理思路和技术帮助。

二.换热器

列管式换热器和板式换热器是广泛应用于石油、化工、制药、氯碱、冶金、焦化、制冷、轻工、制盐、电力、海水淡化等行业的通用设备。其主要用于加热、冷却、蒸发、冷凝、干燥等。换热器门类众多,但是目前企业zui常见的换热器仍是列管式换热器和板式换热器。列管式和板式换热器具有结构简单,造价较低,选材范围广泛,处理能力大,温度和压力适应范围广的优点。

换热器分类:

列管式换热器从分类上来说,按材质分为碳钢列管换热器、不锈钢列管式换热器、铜列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器四种;按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双管程和多管程;按列管与管板连接形式分为焊接、胀接和胀焊结合三种形式。

板式换热器的分类没有列管式换热器这么复杂,板式换热器根据生产工艺的不同可分为:可拆式、半焊式、石墨板式、全焊式换热器等类型。通常板式换热器材质为不锈钢,板与板之间由橡胶垫间隔密封。

三.换热器渗漏解析

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,列管式和板式换热器的腐蚀形式基本有两种:电化学腐蚀和化学腐蚀。列管式换热器在制作时,管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触,而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明,工业水无论是淡水还是海水,都会有各种离子和溶解的氧气,其中氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形状起重要作用。另外,金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看,管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物,分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀,换热器管板接触各种各样的化学介质,就会受到化学介质的腐蚀。另外,换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。

综上所述,影响换热器管板腐蚀的主要因素有:

(1)介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀zui严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降

(2)杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀

(3)温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外

(4)ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大

(5)流速:多数情况下流速越大,腐蚀也越大

列管式换热器换热管与管板之间一般采用焊接的方式进行连接,焊缝及其附近是zui容易发生腐蚀的地方,有下列几个原因:

(1)焊缝造成了缝隙腐蚀

(2)焊接过程中焊缝附近的温度达到了合金(不锈钢)的敏化温度,引起晶间腐蚀

(3)焊接过程中焊缝附近因受热不均产生了热应力(残余应力),容易引起应力腐蚀破裂

(4)其他还有因焊接工艺不良引起腐蚀

四.换热器渗漏的危害

换热器管板与换热管焊接处一旦泄露,将会严重影响安全生产。原有的解决方法是采用拆卸下来后重新打压试验确定渗漏点,然后再进行重新焊接防止渗漏,同时也必须将渗漏处的钢管堵住,以防止串液,堵得越多,换热器的换热效率也越来越低,zui后只能报废更换。这种传统的修复方法不仅操作困难(需要拆卸安装打压试压,在补焊高温热应力的影响下,极易产生热应力裂纹,多数情况需要多次补焊打压才能堵住漏点,修复效率低下),而其随着焊接次数的增加,zui终报废更换,增加了企业的维修费用。

五.换热器先进管理经验

目前国外针对换热器管理较为的管理理念为:提前做好换热器保护,采用高分子复合材料技术实现换热器渗漏的在线快速修复,采用环保清洗剂通过泵循环实现水垢清除。美国ENECON总结与客户合作的众多案例,提出宝贵的换热器管理与维修维护经验,为广大换热器应用企业提供参考。

1、高分子产品可用于修复修补和处理磨损、汽蚀、锈蚀、冲蚀、机械磨损、配合间隙不当、变形、裂纹、孔洞、渗漏等各种缺陷和故障。

2、高分子产品以高分子材料,但其特殊的配方使它具有很好的物理机械性能和抗腐蚀、耐磨损、抗高温性能。

3、 产品系列化,应用范围广泛,适用于所有工业设备、机械、管道、结构和建筑。适应修复各种基材上存在的缺陷,如钢铁、有色金属、橡胶、塑料、陶瓷、水泥制品等等。因此被广泛应用于石油化工、船舶、电力、水处理、矿山、冶金、造纸、酿造、公路道路、工业和民用建筑等行业和领域。

4、高分子 产品中既有用于发现缺陷后进行修复修补的材料,也有用于防止缺陷(特别是腐蚀、气蚀、磨损等)发生的材料。

5、 既可修复、修补、成形形状复杂的曲面,也可在修复后进行机械加工,保证修复部位的精度要求。

6、 施工完全现场化,无需远距离搬送设备或零部件。

7、不需要特殊的设备和工具即可施工,非专业人员只要严格按提供的施工工艺方案操作,也保证能成功。

8、 施工中不需要动火,适用于易燃易爆场合,防止因热应力给机械设备、零部件带来热变形或伤害。

9、施工时间可控制,既适用于修复大面积缺陷的多种材料,也有可用于局部小面积紧急修补快速固化的材料。

10、直接费用低,而zui显著的是它给用户带来的间接效益,如节能、增效,大大减少停机时间,甚至可以不中断正常生产,降低对零配件的需求,减少零配件库存等等。

案例一:新换热器的预防保护

换热器是企业生产过程中非常普遍的设备,具有非常重要的地位,如果一个企业的换热器经常出问题,不仅仅会造成产品质量的下降、换热效率的降低、生产时间的浪费以及设备采购成本的居高不下,正是由于换热器具有如此重大的意义,所以该化工企业花费了大量的精力来解决换热器渗漏问题。通常大多数企业的做法就是尽量采购质量高的换热器,经过细心维护,让换热器寿命尽可能的延长,不可避免的出现渗漏以后,就会被迫停机堆焊,2~4人需要几天时间才能修复完成,如果企业高薪聘请的焊工,还能保证换热器继续使用一段时间,如果焊工的技术一般,那么就会造成更多的漏点甚至报废,企业不得不更换新的换热器,这是由于此种传统方法造成的种种弊端,完全不能保证企业的安全连续性生产,因此,众多企业积极寻求新技术解决换热器渗漏问题,通过引入福世蓝高分子复合材料的耐腐蚀性和抗冲刷性,通过提前对新换热器的保护,这样不仅有效治理了新换热器存在的焊缝和砂眼问题,更避免了使用后化学物质腐蚀换热器金属表面和焊接点,在以后的定期维修时,也可以涂抹美国ENECON高分子复合材料来保护裸露的金属;即使使用后出现了渗漏现象,也可以通过美国ENECON技术及时修复,避免了长时间的堆焊维修影响生产。正是由于此种精细化的管理,才使得换热器渗漏问题出现的概率大大降低,不仅降低了换热器的设备采购成本,更保证了产品质量、生产时间,提高了产品竞争力。

具体操作如下:

案例二:列管式换热器渗漏的及时维修

由于换热器的运行环境恶劣,不仅换热设备的温差变化大,而且换热物质多为腐蚀性物质,对金属腐蚀性高,并且换热器通常存在的结垢现象对设备破坏也比较大,因此,如果不通过提前预防保护、及时清洗水垢等精细化管理,换热器必然出现渗漏现象,通常企业在出现换热器渗漏后,为保证生产会拖延维修时间,只有出现了严重影响产品质量时才会被迫停机堆焊维修,甚至报废更新。针对堆焊在换热器维修中的种种弊端,美国ENECON高分子复合材料技术通过类似刷涂油漆的操作方法,依靠高分子复合材料耐腐蚀性和抗冲刷性有效解决了换热器管板腐蚀穿孔问题,避免了打压试验、堆焊、再打压的落后耗时耗力的维修方式,维修的方法同上述案例类似,依靠此种及时有效的现场维修手段,不仅节省了大量的维修时间,更保证了维修效果,甚至让原本要报废的旧换热器“焕发青春”,节省了设备采购费用。

正是由于美国ENECON技术在预防保护、修理腐蚀渗漏的巨大优势,顺应了国家提倡的可持续发展的战略,降低了企业的综合成本,提高了竞争力,所以美国ENECON才会与越来越多的企业实现合作共赢。

六.总结

随着科技的不断进步,换热器的管理理念与维修维护技术不断升级,然而受传统经验的影响,国内大多数的企业在换热器管理过程中,仍然采用堆焊、直接报废更新等较为传统方式,这些不仅不利于生产效率的提升、设备管理水平的提高,更是影响了企业竞争力的改善。天下之大作于细,天下之难作于易。只有做好了换热器等诸多细节的管理,才能真正提升综合生产力、竞争力。

有七大系列24款产品:
金覆家族系列:
◆金覆DA耐固合金                   ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆SA速凝合金                   ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆QS超速凝合金                ◆金覆CBX瓷釉合金
◆金覆CP+AC瓷釉合金             ◆金覆DW耐久碳纤
◆金覆CL+AC瓷釉合金  
柔覆家族系列:
◆柔覆DP耐韧                         ◆柔覆DL耐韧 
化覆家族系列:
◆化覆XC*                         ◆化覆SC标准
土覆家族系列:
◆土覆DQ耐久                         ◆土覆WP水塞
◆土覆DF耐充                         ◆土覆WS水密
密覆家族系列:
◆密覆HR热折射                     ◆ 密覆CR防腐          ◆密覆MP砖石穿渗 
地覆家族系列:
◆地覆FPS地面保护系统            ◆地覆SPS自注找平系统
◆地覆CFS透明地面密封系统      ◆地覆SB超能胶
安耐浮家族系列:
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美国ENECON高分子修复材料修复换热器腐蚀问题

 

    换热器在炼油工业中的应用是十分广泛的,其重要性也是显而宜见的,换热设备利用率的高低直接影响到炼油工艺的效率以及成本的费用问题。据统计换热器在化工建设中约占投资的1/5,因此,换热器的利用率及寿命是值得研究的重要问题。由换热器的损坏原因来看,腐蚀是一个十分重要的原因,而且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的,能够解决好腐蚀问题,就等于解决了换热器损坏的本。要想防止换热器的腐蚀,就得弄清楚腐蚀的根源,现就换热器的腐蚀的原因从以下几方面进行讨论。

1•换热器的用材的选择   使用何种材料的决定因素是其经济性,管子材料有不锈钢,铜镍合金,镍基合金,钛和锆等,除了工业上不能使用焊接管的情况以外都使用了焊接管,耐蚀材料仅用于管程,壳程材料是碳钢。

2•换热器的金属腐蚀 

2.1 金属腐蚀的原理 金属腐蚀是指在周围介质的化学或电化学的作用下,并且经常是在和物理、机械或生物学因素的共同作用下金属产生的破坏,也即金属在它所处环境的作用下所产生破坏。

2.2 换热器几种常见的腐蚀破坏类型 

2.2.1 均匀腐蚀 在整个暴露于介质的表面上,或者在较大的面积上产生的,宏观上均匀的腐蚀破坏叫均匀腐蚀。 2.2.2 接触腐蚀 两种电位不同的金属或合金互相接触,并浸于电解质溶解质溶液中,它们之间就有电流通过,电位正的金属腐蚀速度降低,电位负的金属腐蚀速度增加。 2.2.3 选择性腐蚀 合金中某一元素由于腐蚀,优先进入介质的现象称为选择性腐蚀。

2.2.4 孔蚀 集中在金属表面个别小点上深度较大的腐蚀称为孔蚀,或称小孔腐蚀、点蚀。   2.2.5 缝隙腐蚀 在金属表面的缝隙和被覆盖的部位会产生剧烈的缝隙腐蚀。 

2.2.6 冲刷腐蚀 冲刷腐蚀是由于介质和金属表面之间的相对运动而使腐蚀过程加速的一种腐蚀。 

2.2.7 晶间腐蚀 晶间腐蚀是优先腐蚀金属或合金的晶界和晶界附近区域,而晶粒本身腐蚀比较小的一种腐蚀。 2.2.8 应力腐蚀破裂(SCC)和腐蚀疲劳SCC是在一定的金属一介质体系内,由于腐蚀和拉应力的共同作用造成的材料断裂。 

2.2.9 氢破坏 金属在电解质溶液中,由于腐蚀、酸洗、阴极保护或电镀,可以产生因渗氢而引起的破坏。

3•冷却介质对金属腐蚀的影响   工业上使用zui多的冷却介质是各种天然水。影响金属腐蚀的因素很多,主要的几个因素及其对几种常用金属的影响

3.1 溶解氧 水中的溶解氧是参加阴极过程的氧化剂,因此它一般促进腐蚀。当水中氧的浓度不均匀时,将形成氧的浓差电池,造成局部腐蚀。对碳钢、低合金钢、铜合金和某些牌号的不锈钢而言,熔解氧是影响它们在水中腐蚀行为的zui重要因素。 

3.2 其他溶解气体 在水中无氧时CO2将导致铜和钢的腐蚀,但不促进铝的腐蚀。微量的氨腐蚀铜合金,但对铝和钢没有影响。H2S促进铜和钢的腐蚀,但对铝无影响。SO2降低了水的pH,增加了水对金属的腐蚀性。

3.3 硬度 一般说来,淡水的硬度增高对铜、锌、铅和钢等金属的腐蚀减小。非常软的水腐蚀性很强,在这种水中,不宜用铜、铅、锌。相反,铅在软水中耐蚀,在硬度高的水中产生孔蚀。

3.4 pH 钢在pH>11的水中腐蚀较小,pH<7时腐蚀增大。 

3.5 离子的影响 氯离子可以破坏不锈钢等钝化金属的表面,诱发孔蚀或SCC 

3.6 垢的影响 淡水中的CaCO3垢。CaCO3垢层对传热不利,但是有利于防止腐蚀。

4•传热过程对腐蚀的影响

金属在有传热和没有传热的条件下,腐蚀行为是不相同的。一般说来,传热使金属的腐蚀加剧,特别是在有沸腾、汽化或过热的条件下更明显。在不同介质中,或对不同的金属,传热的影响也不相同。

5•防腐方法

知道了换热器各种腐蚀的原因,合理的选择防腐措施,才能达到利用设备的目的。针对以上讨论的有关腐蚀情况,提出以下防腐方法—高分子材料

    美国安耐康作ENECON为高分子聚合材料的行业,在提高液体流系统性能及延长工厂寿命等关键领域有着zui出色的表现。我们提供世界的修补和防护技术,应对来自侵蚀、腐蚀、磨损、冲击、化学腐蚀、液体静压以及矿物垢堆积等对设备和建筑造成的损坏。

1、高分子产品可用于修复修补和处理磨损、汽蚀、锈蚀、冲蚀、机械磨损、配合间隙不当、变形、裂纹、孔洞、渗漏等各种缺陷和故障。

2、高分子产品以高分子材料,但其特殊的配方使它具有很好的物理机械性能和抗腐蚀、耐磨损、抗高温性能。

3、 产品系列化,应用范围广泛,适用于所有工业设备、机械、管道、结构和建筑。适应修复各种基材上存在的缺陷,如钢铁、有色金属、橡胶、塑料、陶瓷、水泥制品等等。因此被广泛应用于石油化工、船舶、电力、水处理、矿山、冶金、造纸、酿造、公路道路、工业和民用建筑等行业和领域。

4、高分子 产品中既有用于发现缺陷后进行修复修补的材料,也有用于防止缺陷(特别是腐蚀、气蚀、磨损等)发生的材料。

5、 既可修复、修补、成形形状复杂的曲面,也可在修复后进行机械加工,保证修复部位的精度要求。

6、 施工完全现场化,无需远距离搬送设备或零部件。

7、不需要特殊的设备和工具即可施工,非专业人员只要严格按提供的施工工艺方案操作,也保证能成功。

8、 施工中不需要动火,适用于易燃易爆场合,防止因热应力给机械设备、零部件带来热变形或伤害。

9、施工时间可控制,既适用于修复大面积缺陷的多种材料,也有可用于局部小面积紧急修补快速固化的材料。

10、直接费用低,而zui显著的是它给用户带来的间接效益,如节能、增效,大大减少停机时间,甚至可以不中断正常生产,降低对零配件的需求,减少零配件库存等等。

ENECON 拥有七大系列24款产品:
金覆家族系列:
金覆DA耐固合金                   金覆CP+瓷釉合金
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金覆QS超速凝合金                金覆CBX瓷釉合金
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