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列管式換熱器的泄漏原因及防漏措施研究

文檔作者：董瑞華文檔來源：甘肅省化工高級技工學校		點擊數：	更新時間： 2022年03月19日
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2015 年2 月
列管式換熱器的泄漏原因及防漏措施研究
董瑞華（甘肅省化工高級技工學校，甘肅蘭州730046）
摘要：換熱器的使用可以有效地完成不同溫度物料間的熱
量交換，該設備在我國的工業(yè)生產及人們的日常生活中使用十
分廣泛，但是在具體的使用過程當中，由于所用設備的結構影
響，以及各種操作工藝之間的差別等，使得很多換熱器在成年
累月的使用中出現了泄漏的現象，嚴重的影響了設備的正常工
作，同時泄漏的物質還會造成一定的環(huán)境污染，如果泄漏現象
沒有被及時發(fā)現，還會造成操作故障的發(fā)生，埋下了安全隱患
等，直接的影響了經濟效益。因此要對換熱器的泄漏原因進行
徹底的分析，并針對泄漏影響因素采取有效的防漏措施，從而
有效的保證換熱器的正常工作。本文以列管式換熱器為例，對
換熱器的泄漏原因及防漏措施進行了深入的研究。
關鍵詞：列管式換熱器；泄漏原因；防漏措施
由于我國工業(yè)現代化的不斷深入，提高了用于工業(yè)生產相
關設備的要求，各種新型的設備也不斷的投入到工業(yè)生產中
來，列管式換熱器就這其中一項非常重要的技術。在日常的工
業(yè)生產中，通過對相關冷、熱量的傳遞及結合，可以實現多種生
產目的。通過流體間的熱量轉移，使得所需流體的溫度達到生
產工藝得以順利進行的所需溫度，通過列管式換熱器的使用，
就可以很好的實現上述目的。在列管式換熱器的實際應用過
程當中，由于各種因素的影響，使得列管式換熱器較易出現泄
漏及破損的問題，從而導致設備失效，無法進行正常的工業(yè)生
產。因此要對列管式換熱器進行定期的、及時的檢查及更換，
并迅速排除發(fā)現的問題，從而提高列管式換熱器的使用效率。
1.列管式換熱器出現泄漏的原因分析
1.1換熱管與管板連接接頭泄漏原因分析
1.1.1設計制造缺陷引起泄漏
列管式換熱器在設計初期就沒有選擇較為合適設計制造
方案，對于原材料的選擇及相關的加工工藝可能存在問題，而
在生產制造時，又是嚴格按照設計方案進行生產和加工，從而
導致列管式換熱器在實際的使用過程中出現泄漏問題。此外，
在列管式換熱器的加工過程當中，由于焊接質量達不到要求的
質量，使得換熱管及管板處的焊接出現問題，造成了殘余應力
過多、殘余變形等現象，從而導致列管式換熱器與管板接近頭
處出現泄漏。同時由于在制造中某些管件的熱處理工藝質量
不達標，使其產生延遲裂紋，當有應力腐蝕時，管板便出現開裂
現象，而導致泄漏。
1.1.2管束振動引起的泄漏
由于設計方案中出現管殼程走物料不當或支撐跨距過大
等問題時，就會使管束發(fā)生振動。當列管式換熱器進行正常工
作狀態(tài)后，如殼程為相變物料，而管程卻為無相變物流時，就會
造成紊流抖動、形成氣泡并破裂等問題，造成換熱管的振動，使
得換熱管與管板連接部位發(fā)生裂紋，并由于氣孔等其它因素的
影響，就會擴大裂紋，最終導致開裂及泄漏等。
1.1.3由于使用操作不當造成泄漏
列管式換熱器在正常的使用過程中，由于操作人員的技術
水平不高，以及違章操作等現象的存在，使得換熱品會受到熱
應力的沖擊，當材料出現延性降低等問題時，就會發(fā)生脆斷。
此外，當使用的介質腐蝕性超過換熱器的設計標準時，就會造
成連接處的沖刷腐蝕，最終導致泄漏等。
1.1.4列管式換熱器換熱管與管板的連接形式主要有脹接
和焊接兩種，其中脹接又分為機械脹接和液壓脹接。這三種連
接形式的換熱器在生產中均發(fā)生過泄漏失效。焊接時，由于高
溫產生熱影響區(qū)的附近組織出現塑性變形，加上焊接時未完全
按工藝要求施焊，易形成較大的殘余應力和應力集中，這是產
生腐蝕的主要原因。當介質中"4%、5%含量較高時，也會引起
應力腐蝕開裂。
1.2隔板與列管接觸處列管泄漏
對于列管式換熱器，為使管束安裝方便，隔板上的孔內徑
比管外徑大，這就不可避免地產生管與隔板孔邊緣反復碰撞的
現象。通常，管的材料為銅、低碳鋼或不銹鋼等，隔板的材料一
般為碳鋼或不銹鋼。當管材硬度低于隔板材料硬度時，碰撞結
果會使管被切割。當切割量大到一定程度時，管壁厚不足以承
受介質的壓力，就會產生泄漏現象。
2.列管式換熱器的防漏措施探究
2.1換熱管與管板連接接頭泄漏防漏措施
2.1.1在設計過程中的防泄漏措施
在進行列管式換熱器結構設計時，首先就要進行所需生產
原料的選擇，在選取的過程當中，除了要考慮其具體的使用要求
外，還要針對溫差較大的場使，選擇相對膨脹系數小的材料，同
時，如果其使用環(huán)境存在較強的腐蝕性，還要著重考慮所選材料
的耐腐蝕性能是否達標等等。在結構設計方面，當列管式換熱
器的使用環(huán)境溫差較大時，固定管板式結構已經不再適用，要選
擇約束較少的U型管式等類似結構。當使用工況存在應力腐蝕
時，為了降低腐蝕對縫隙連接處的影響，盡量不要應用脹接或脹
焊等連接形式，宜使用焊接結構以減輕殘余應力對結構件的影
響。此外，當列管式換熱器在使用中相對較易疲勞時，應最大限
度的降低結構開狀異常變化的出現，銜接部位的管端就進行圓
滑過度，以減少局部應力對列管式換熱器的影響。
在列管式換熱器的使用過程當中，受到管內流體的橫流流
速的影響會使管件發(fā)生嚴重的振動現象，想要解決這一問題，
就要在設計方案中減小折流板間距，換熱器在滿足實現需求的
基礎上，選擇直徑較大的換熱管，并將單弓形折流板用雙弓形
折流板來代替等，通過在設計中這些事項的更改，可以有效的
降低相應的管速振動。此外，在列管式換熱器的設計過程中，
還要遵照一定的行業(yè)標準及國家標準進行具體設計和制造，對
管束級別、焊接形勢及要求等進行詳細的設定。并明確的標出
無需熱處理的設備，最終保證列管式換熱器的設計達到正常的
使用要求，并降低發(fā)生泄漏的機率。
(下轉第55頁)
安全管理
53
2015 年2 月
2.1.2在制造過程中應采取的防泄漏措施
在進行實際的生產制造工作之前，要對相關的生產用原材
料進行合性性檢驗，特別要指出的是要對換熱管進行水壓試漏
試驗。在焊接過程中，要嚴格遵照設計技術要求進行焊接，并
制定科學的焊接工藝流程及焊接原料的使用制度等，對焊接過
程中所使用的焊條及焊接位置等加以重視，從而保證無焊接缺
陷，提高焊接質量。在管板與管的連接處應采用液壓脹接的方
法，使得管件的受力更為均勻等。在完成了相關的生產加工工
藝后，不要對制成的列管式換熱器進行水壓試驗以及氣密性試
驗，可起到消除部分應力，保證列管式換熱器產品質量達標。
2.1.3使用操作過程中的防泄漏措施
在列管式換熱器進行安裝時，要預先在兩端管板處進行防
府處理，降低因腐蝕而導致泄漏發(fā)生的機率。同時在設備運行
過程當中，應加強相關的設備管理工作，提高操作工作人員的
操作技能水平及對相關操作規(guī)范的認知程度，杜絕超負荷運
轉，尤其是存在腐蝕介質時，要對列管式換熱器進行及時的檢
查及數據結果記錄，并對整個操作過程進行監(jiān)督，一旦出現問
題及時采取措施，最大限度的降低泄漏故障的發(fā)生。
2.2針對隔板與列管接觸處列管泄漏的防漏措施
在列管式換熱器的設計及生產制造過程中，在滿足相關使
用要求及過多增加成本的情況下，應選擇硬度相對較高的列管
材料。采用隔板移位法延長換熱器列管使用壽命，即在管壁磨
損到最小壁厚前，將隔板平移一位置，一般為20毫米到30毫
米，使磨損在新的位置上重新開始。通常，對于換熱器的隔板，
如條件允許可移位3到4次，相應管的密封性就提高了3到4
倍，泄漏發(fā)生的時間也延長了3到4倍，從而延長了列管的使用
壽命。
3.結語
綜上所述，本文對列管式換熱器在使用過程中易出現泄漏
的原因進行了詳細的分析和探討，并針對這些問題進行了詳細
的預防措施介紹，從中可以看出，基于列管式換熱器在工業(yè)生產
中的重要性，要著重提高列管式換熱器的質量及使用效率。故
在列管式換熱器的設計初期就要嚴把質量關，選擇質量較為合
理的結構形式，同時在生產及制造過程當中也要控制好相關的
生產工藝及產品質量，并做好合格性檢查。在換熱器投入使用
后，相關的設備操作人員要遵守操作規(guī)程要求，不違規(guī)操作。此
外，還要對列管式換熱器進行定期的檢查和維護，按階段進行清
洗工作，及時排除設備故障，從而提高換熱器的工作效率，為工業(yè)
生產以及人們日常生活提供更加高質量的設備保障。
參考文獻：
[1]張曉霞.列管式換熱器結垢的原因及解決措施[J].科技信
息.2011(12).
[2]呂新春,孟令霄.列管式換熱器制作質量控制要點[J].磷肥
與復肥.2012(06).
[3]江發(fā)雄,施可敏,秦國安,周志剛.超長列管式換熱器制造
技術研究[J].四川化工.2013(03).
作者簡介：董瑞華（1982—），男，甘肅白銀人，本科，研究方向：
化工工藝教學、實習實訓指導。
(上接第53頁)
技術管理
作員接口）、維護人員接口（工程師接口）、通用微機接口、上級
調度接口，這些設備安裝在變電站（所）值班室內，并通過站內
以太網連接?，F場單元包括數據采集與處理模塊、主變保護模
塊、出線保護模塊、母線保護模塊、直流保護模塊、電容器保護
模塊，這些設備分布于變電站現場。
采用一體化通信平臺作為各變電站、電力調度中心和用戶
之間的高速數據網絡平臺，并采用光纖通道實現高可靠性的通
信要求。除保留必要的緊急操作的手動分、合閘以外，其他全
部監(jiān)控、測量、報警等都由監(jiān)控計算機完成。調度自動化平臺
由前置系統(tǒng)、系統(tǒng)服務器和Web服務器等設備組屏而成。
改造后的數字化變電所具有分布式結構與集中設計相結
合、系統(tǒng)結構簡單可靠、兼容性與可擴展性強的特點。
3.變電所自動化技術展望
雖然數字化技術較好地解決了變電所自動化過程中存在
的眾多問題，但是仍未完全成熟，目前存在的不足有：（1）IEC
61850應用問題，如該標準基于歐美標準和習慣而制定，與我國
目前使用的保護功能、方法等方面存在一些差異，在實際建模
過程中受到一些限制；再如高壓保護雙重化配置，兩套保護同
時動作并發(fā)送報文時存在沖突的可能。（2）設備方面的不成熟，
如智能一次設備智能斷路器未完全成熟，所以采用完全數字化
技術有一定困難，折中的解決方法包括設計基于IEC 61850通
信協議的過渡型數字變電站或基于IEC 61850通信協議與數字
化互感器的實用型數字化變電站。
無論如何，一項新技術從孕育、發(fā)展到成熟必然有一個過
程，展望未來可以預計在信息安全、狀態(tài)檢修、基于GOOSE網絡
技術新應用、采用高端交換機冗余組網、高度集成、智能自愈、
異地同步測量、三態(tài)數據標準化等方面會有所突破，從而使數
字化變電站運行更加智能、可靠，并為智能電網的建設奠定堅
實基礎。
4.結語
煤礦變電所進行自動化建設不僅可降低人力、物力和財力
的投入，更重要的是提高煤礦運行的安全性，為煤礦穩(wěn)定生產
和可持續(xù)發(fā)展提供堅實的基礎保障。從變電所自動化技術的
發(fā)展歷程可以看出，技術進步是無止境的，只有保持對技術發(fā)
展的敏感性，才能不落伍。
參考文獻：
[1]李素英，薛沖，竇真蘭. 基于IEC 61850標準的煤礦變電
所數字化改造[J]. 電工技術，2012(9)：35-37.
[2]屠強，周迎秋，肖榮國，等. 變電所自動化實用技術及應
用指南[M]. 北京：中國電力出版社，2004.
[3]鄭建平，蔡永智，張勇志. 數字化變電站技術叢書. 成果
與展望分冊[M]. 北京：中國電力出版社，2010.
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