列管式换热器防腐保护及渗漏修复标准及规范

1、列管式换热器防腐保护及渗漏修复标准及规范 、列管式换热器防腐保护及渗漏修复问题分析及解决方案 1.1. 列管式换热器简介 列管式换热器(tubular exchangertubular exchanger )是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。 它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ，可分别采用普通碳钢、 紫铜、或不锈钢制作。 2.2. 列管式换热器分类： 固定管板式 列管式换热器的结构比较简单、 紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管 束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端， 并在其上连接有顶盖， 顶盖和壳体装有流体进出 口接管。通常在管外装置一系列垂直

2、于管束的挡板。 同时管子和管板与外壳的连接都是刚性 的，而管内管外是两种不同温度的流体。 因此，当管壁与壳壁温差较大时， 由于两者的热膨 胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。 为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差 50 50 C以上时，为 安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置 （膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于 606070 70 C和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过 0.6Mpa0.6Mpa 时由于补偿圈过厚，难 以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。 浮头式 换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，

3、另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷 却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖， 称之为“浮头”，所以这种换热器叫做 浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不变壳体约束，因而当两 种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。 其缺点为 结构复杂，造价高。 填料函式 这类换热器管束一端可以自由膨胀， 结构比浮头式简单，造价也比浮头式低。但壳程内 介质有外漏的可能，壳程中不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。 U U 型管式 U U 形管式换热器，每根管子都弯成 U U 形，两端固定在同一块管板上，每根管子皆可自 由伸缩，从而解决热补偿问题

4、。管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。 其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难， 管板上排列的管子少。优点是结构简单， 质量 轻，适用于高温高压条件。 涡流热膜 涡流热膜换热器采用最新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效 果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热效率。最高可达 10000W/m2 10000W/m2 C。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的 换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。 据【换热设备推广中心】的资料显示，涡流热膜换热器的最大特点在于经济性和安全性 统一。由

5、于考虑了换热管之间， 换热管和壳体之间流动关系， 不再使用折流板强行阻挡的方 式逼出湍流，而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流， 并在保证换热管不互相摩擦的前 提下保持应有的颤动力度。 换热管的刚性和柔性配置良好， 不会彼此碰撞，既克服了浮动盘 管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题，又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。 3.3. 列管式换热器腐蚀渗漏解析 换热器渗漏是换热器使用中最为常见的设备管理问题， 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

6、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

7、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 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%50%左右的硫酸中腐蚀最严重，而当浓度增加到 60%60%以上时，腐蚀反而 急剧下降； (2 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

8、度每提升 10 10 C,腐蚀速度约增加 1313 倍，但也有例 外； (4) phph 值：一般 phph 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。 二、索雷工业碳纳米聚合物材料解决列管式换热器腐蚀渗漏问题问题 索雷工业防腐修复技术解决换热器焊缝腐蚀渗漏问题的技术优势： (1 1 )工艺简单，效率高，可实施在线修复：只需要拆除换热器风头部位即可实施防腐保护； 探 先对渗漏的焊缝部位进行焊接处理； 探 表面喷砂处理，去除氧化物及其它污物，露出金属原色，且保证表面粗糙度； 探表面清洗，去除油污等； 探针对列管与管板采用焊接方式连接时，只需要对管口进行倒角处理；对于列管与管板采 用胀接方式连接时，需要对列管尽心切割，去除多余部分，然后倒角处理； 探按照比例调和索雷碳纳米聚合物材料； 探 均匀涂抹与整个管板表面，涂抹厚度 1 1- -2mm2mm 之间，渗漏部位重点处理，且管口内部要向 内延伸 10mm10mm 的深度； 探加热固化，已达到高性能的防腐要求。 (2 2 )索雷工业碳纳米聚合物防腐材料形成了一个体系，针对不同介质及不同工作温度下的 防腐，效果良好； (3 3)碳纳米聚合物材料具有优异的粘结性能，粘敷到金属表面不容易脱落； (4 4 )碳纳米聚合物材料具有优异的机械性能，满足一定压力环境下的使用，并对渗漏点有 很好的保护作用，防止换热器