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换热器渗漏、结垢问题的分析与解决（VIP资料）关键词列管式换热器，板式换热器，渗漏，结垢，解决方案一．内容提要本文详细解析了列管式换热器和板式换热器最为常见的渗漏、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．换热器综合介绍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，但是目前企业最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%左右的硫酸中腐蚀最严重，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，焊缝及其附近是最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，最后只能报废更换。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，最终报废更换，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优秀的管理理念为：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。美嘉华国际公司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。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高级焊工，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，也可以涂抹福世蓝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，也可以通过福世蓝技术及时修复，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：1、用气焊烤出渗入基体的油脂2、用磨光机打磨表面3、用无水乙醇清洗干净4、调和EE-121K材料5、涂抹材料6、全部覆盖，涂抹三层，固化案例二：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，福世蓝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。具体案例分析：正是由于福世蓝技术在预防保护、修旧利废上的巨大优势，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，所以福世蓝才会与越来越多的企业实现合作共赢。案例三：板式换热器渗漏快速修复液氯汽化器管板腐蚀渗漏换热器管板渗漏现场治理某油脂公司的板式换热器，管板材质为304不锈钢，共计100片，换热面积100平方米，由于在使用环境中受到介质腐蚀，在使用一年后就出现管板腐蚀渗漏现象，管板减薄严重甚至穿孔，严重影响到了换热效率和企业正常的生产，传统方法难以补焊，只能报废更换。采用福世蓝技术现场修复，免打压试验，企业采购福世蓝材料自主修复，修复费用仅仅为3000余元，为更换新设备的十分之一。不仅仅提高了企业的劳动效率，并为企业节省了大量的维修费用。以下是现场部分操作图片：1、待修复板式换热器全景2、管板严重腐蚀甚至穿孔3、磨光机处理管板表面，打磨出金属原色4、涂抹保护福世蓝材料案例四：换热器水垢清洗（环保无腐蚀）换热器清洗原因清洗在化学工业的生产过程中，由于很多方面的原因，换热器设备等和管道线路线中都会产生很多如结焦、油污垢、水垢、沉积物、腐蚀产物、聚合物、等污垢。产生的这些污垢会使设备和管道线路失效，装置系统会发生生产下降，能耗、物耗增加等不良情况，污垢腐蚀特别严重时还会使流程中断，装置系统被迫停产，直接造成各种造成经济损失，甚至还有可能发生恶性生产事故。在科学发展的今天要想完全的避免污垢的产生是几乎不可能的，所以，换热器等设备的清洗便成为工业生产，尤其是石油化工及热电工厂生产中所不可缺少的一个重要环节。换热器清洗发展受传统思维观念及清洗技术资源匮乏和缺失等因素的影响，大多数企业及个人对换热器结垢的影响及清除工艺还停留在机械、高压水、化学酸洗等传统的“破坏性”工艺和观念方面；而且简单地认为设备清洗只有在严重影响生产的情况下才会考虑，其不知水垢的生成在不断影响着企业的能耗，吞噬着企业的利润。而且，单一为了降低清洗的费用，选择了对设备有损害和腐蚀的清洗方法，造成设备的报废和生产的停滞，付出了比清洗剂高几百倍甚至上千倍的代价。比如某水泥集团，采用草酸清洗换热器，每次清洗时间都不敢超过2个小时，因清洗的不够彻底，所以清洗时间有以前的一年一次变为现在的一年三次，增加了两次的停机停产时间，间接地给企业造成了损失。目前各国都在全力发展环保清洗技术，以求降低能耗，扼止对环境的过度破坏。在发达国家，各科研机构尤其注重环保技术的研发，以美嘉华国际为代表的一大批高科技企业近两年陆续推出相关新技术，引起国际注目，中国国内目前也在逐步向环保清洗剂新技术靠拢。换热器酸洗与环保清洗剂的对比（本文以福世泰克环保清洗剂为参考）（一）金属腐蚀性酸洗对换热器、中央空调等热交换设备都产生不可避免的腐蚀性损伤，尤其是渗氢损伤，会使金属晶体组织受到破坏，严重时导致氢脆和氢致裂纹，对热交换设备的安全运行造成潜在的危险。环保清洗剂采用的是可生物降解的生物酸，经过国家权威机构测试测得金属腐蚀率仅为国家标准的1/20，甚至低于金属在水中的腐蚀率，是酸洗时金属腐蚀率的百分之一，甚至清洗剂原液对皮肤都不产生损伤。（二）清洗效果酸洗过程中由于清洗人员惧怕酸腐蚀设备，造成设备损坏，因此每次都不敢长时间清洗，很容易造成清洗不彻底的情况，虽然取得了一定的清洗效果，但是很快又会产生水垢问题。福世泰克环保清洗剂除依靠自身无腐蚀的优势外，溶垢效率也非常高，每公斤原液可以清除4公斤水垢，而且大部分的清洗工作只需2-3小时即可完成，提高了清洗效率。（三）毒性及环境影响酸洗废液因其酸的腐蚀性和缓蚀剂分解造成的毒性对生物危害很大，严重污染环境，酸洗是有毒有害的高污染清洗。福世泰克主要成分采用先进的生物制剂所以可生物降解，且无毒害，无腐蚀，以及不易燃，如垢质中不含有害物质，清洗废液可以直接排放。（四）清洗方法酸洗对金属有腐蚀作用。操作人员必须经过严格的学习，如操作不当，容易造成设备的严重损坏，甚至报废。福世泰克的使用非常简单，2-3人在经过简单学习后使用一个开式循环泵和水桶装置就可以实现从设备底部循环到设备顶部的彻底清洗。福世泰克无腐蚀性实验福世泰克引进中国的意义福世泰克清洗剂产品的到来，给企业带来了一种新的清洗工艺和观念，由于产品本身无毒无害、操作简单，所以不象高压水和其它清洗工艺那样投资大、技术操作难度；只需要有两名工人、一台普通泵就可以完全掌握并实施清洗工作。不但可以在“第一时间内”随时随地清洗各种设备，确保设备的高效率运行，而且还可以降低外协清洗公司清洗所产生的高额费用，极大的降低成本；同时，还充分发挥和利用了企业技术和设备资源的优势，优化了资源。为企业实现“及时清洗、定期清洗、环保清洗、经济清洗”奠定了基础。福世泰克环保清洗剂在换热器中的清洗范围通过与众多行业的合作用户的实际合作，福世泰克环保清洗剂在几乎无腐蚀的前提下，可清洗板式换热器、列管式换热器、套管式换热器、夹套式换热器、蛇管式换热器等多种换热器，也包括冷却器、加热器、冷凝器、汽化器（或再沸器）等多种换热设备。目前合作清洗了包含阿法拉伐（Alfalaval）、GEA、SONDEX、DANF