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管殼式換熱器管束失效形式預(yù)防措施及在線檢驗(yàn)方法

文檔作者：顏焱文檔來源：福斯特惠勒( 河北) 工程設(shè)計(jì)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年09月21日
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設(shè)備運(yùn)維
168 | 2017年4月 1 管殼式換熱器管束失效形式及預(yù)防措施
管殼式換熱器的主要部件包括氣缸、傳熱管、管、管板、擋
板、頭等，在不同的條件和介質(zhì)環(huán)境中，可能會(huì)出現(xiàn)各種形式的
故障。
(1) 振動(dòng)失效 殼程流體流速的提高及換熱器經(jīng)常開停會(huì)
導(dǎo)致管束的誘導(dǎo)振動(dòng)，最后管束失效。由于管束和擋板的支撐
的大小和布置，流體引起的振動(dòng)的程度各不相同，并且具體的
失效模式是：①碰撞損壞。當(dāng)管束的振幅足夠大時(shí)，傳熱管相
互碰撞，管束周圍的傳熱管與殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞，使壁面磨損
變薄，最終開裂；②擋板處的傳熱管被切斷。擋板孔與傳熱管
之間有徑向間隙。傳熱管的橫向振動(dòng)引起管外壁與擋板孔內(nèi)表
面的摩擦。如果擋板厚度小，加熱器產(chǎn)生“鋸切”效應(yīng)，在短時(shí)
間內(nèi)傳熱管“切”局部故障；③疲勞失效。換熱管本身材料有
缺陷或因腐蝕而磨損缺陷，在交變應(yīng)力引起的振動(dòng)中，主應(yīng)力
方向在裂紋方向上會(huì)迅速膨脹，從而導(dǎo)致傳熱管的疲勞失效。
預(yù)防措施：①合理開停機(jī)。②優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少折流板
間距，增加墻的厚度和隔板厚度；③管上的擋板和一個(gè)緊密配
合的傳熱管，控制間隙。
(2) 腐蝕磨損失效 腐蝕是殼管式換熱器的主要失效形
式。腐蝕的主要類型有：均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、
腐蝕、縫隙腐蝕、氫腐蝕、雙金屬腐蝕八種類型。常見的腐蝕部
位是換熱管、管板、換熱器頭和小直徑接管。腐蝕和磨損失效的
主要原因：①土壤腐蝕；②液的腐蝕性介質(zhì)；在局部腐蝕發(fā)生
③管壁積累的異物；④管流量過大和磨損；⑤管端縫隙腐蝕等。
預(yù)防措施：①工藝介質(zhì)的酸和堿，在換熱器的設(shè)計(jì)選型做
了相應(yīng)的考慮，所以一般只引起不均勻腐蝕，腐蝕失效的主要
原因。②氧腐蝕。換熱器大多由碳鋼制成，溶解氧在冷卻水中產(chǎn)
生的氧極腐蝕極為嚴(yán)重。預(yù)防措施：冷卻水盡可能的氧氣；使
用鉻錳鋼和其他鋼的抗氧化腐蝕能力。③氫腐蝕。在高溫高壓
氫環(huán)境中，金屬中的碳與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成甲烷氣體。此外，
在低溫度和低壓力下，溶解在鐵晶格中的氫原子很容易聚集成
氫分子。如果生成的氣體位于金屬深處，會(huì)引起氫裂解。注意事
項(xiàng)：減少氫氣濃度。④硫腐蝕。硫主要以硫化氫的形式，水中的
硫化氫和10ppm 或更高濃度，如果低于hb235 金屬材料的硬
度，它可能產(chǎn)生硫化氫應(yīng)力腐蝕，金屬失效是氫或氫致開裂。預(yù)
防措施：提高金屬材料強(qiáng)度，降低硫化氫濃度。⑤應(yīng)力腐蝕。應(yīng)
力腐蝕是指在拉應(yīng)力和特定腐蝕環(huán)境共同作用下，金屬材料以
管殼式換熱器管束失效形式預(yù)防措施及在線檢驗(yàn)方法
顏焱( 福斯特惠勒( 河北) 工程設(shè)計(jì)有限公司， 河北 石家莊 050000)
摘要：隨著現(xiàn)代化建設(shè)步伐的不斷加快，作為石油化工領(lǐng)域可重復(fù)使用的換熱設(shè)備之一，管殼式換熱器發(fā)揮重要作用，并得到了廣泛的
應(yīng)用。但由于商品時(shí)代的快速增長(zhǎng)，這種材料的特點(diǎn)影響，使換熱器將因不同的材料選擇，加工制造不合理，使用不當(dāng)?shù)戎T多因素的影
響，換熱器效果現(xiàn)象并不少見。換熱器的失效會(huì)給企業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，因此分析管殼式換熱器的原因、形式及失效問題具有
重要意義。本文介紹了管殼式換熱器的常見故障模式，故障產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施，并介紹了管殼式換熱器的故障在線檢測(cè)方法，為設(shè)
計(jì)提供參考，制造和使用的管殼式換熱器提供借鑒。
關(guān)鍵詞：管殼式；換熱器；管束失效；預(yù)防
裂縫形式腐蝕的過程。應(yīng)力腐蝕主要有三個(gè)條件：拉伸應(yīng)力、
特定介質(zhì)環(huán)境、金屬組織的特定成分。防止應(yīng)力腐蝕的主要措
施：消除拉應(yīng)力，如裝配應(yīng)力可以通過熱處理等方法消除；控
制介質(zhì)的濃度和溫度；合理選擇，如高純度鐵素體不銹鋼和其
他材料的傳熱管制造使用。
2 管殼式換熱器故障在線檢測(cè)方法
(1) 結(jié)垢 換熱器運(yùn)行一段時(shí)間后，如果壁結(jié)垢嚴(yán)重，傳熱
能力下降，傳熱介質(zhì)出口溫度不能滿足設(shè)計(jì)工藝參數(shù)。通過定
期檢查流量和壓力溫度記錄來確定結(jié)垢條件是可能的。
(2) 腐蝕和磨損 傳熱介質(zhì)、污垢、流體流速等都會(huì)使換
熱器殼與換熱管、外表面的腐蝕磨損。外殼通常由超聲波測(cè)厚
儀或其他非破壞性的量具，測(cè)量從外部和估計(jì)產(chǎn)生腐蝕，變薄
的外殼零件。對(duì)于非磁性換熱管最有效的診斷方法是渦流檢
測(cè)的使用，可以測(cè)量換熱器的壁厚減薄，而且還可以測(cè)量缺陷
的厚度。
(3) 泄漏 換熱管中部由于腐蝕、誘導(dǎo)振動(dòng)等原因發(fā)生破
裂，管端由于腐蝕、高溫蠕變、疲勞破壞等原因使換熱管與管板
的連接處泄漏，可通過低壓流體出口取樣分析其顏色、粘度、比
重來檢測(cè)管束的泄漏和破壞情況。如果低壓介質(zhì)為水或氣體，
則通常采取就地排液的方法加以直觀判斷。
(4) 振動(dòng) 傳熱管與泵、壓縮機(jī)共振、旋轉(zhuǎn)機(jī)所產(chǎn)生的直接
脈動(dòng)沖擊、流體激振等，均可通過振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)或振動(dòng)測(cè)量來確
定振動(dòng)。
3 結(jié)語
這些預(yù)防措施和處理方法，避免了換熱器的有效性起著非
常重要的作用，但由于該換熱器內(nèi)部操作的復(fù)雜性，使故障交
錯(cuò)連接和一定的關(guān)系和影響有多種形式，產(chǎn)生了各種各樣的實(shí)
施措施無法在一個(gè)和諧的統(tǒng)一的方式進(jìn)行。根據(jù)這種情況，我
們應(yīng)從各個(gè)方面考慮換熱器的選擇，對(duì)其加工、安裝、使用、老
化、維護(hù)等應(yīng)采取及時(shí)有效的措施，確保換熱器“安全穩(wěn)定、高
效運(yùn)行”。
參考文獻(xiàn)：
[1] 趙石軍，黃英，張?jiān)? 國(guó)產(chǎn)首臺(tái)超大型管殼式換熱器設(shè)
計(jì)[J]. 一重技術(shù)，2010,(05).
[2] 展永亮，叢海. 關(guān)于化工設(shè)備故障發(fā)生規(guī)律及預(yù)防策
略研究[J]. 黑龍江科技信息，2011,(19).

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