浮頭式換熱器檢驗檢測及內(nèi)壁腐蝕原因分析

吳麗冬

【摘要】隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，換熱器憑借自身獨特的優(yōu)勢，尤其是浮頭式換熱器，自身具有結(jié)構(gòu)安全可靠、經(jīng)濟合理的優(yōu)勢，使用廣泛；但是隨著使用時間的增加，常會出現(xiàn)泄露的情況，對于工作效率造成一定的影響；對此本文就浮頭式換熱器檢驗檢測及內(nèi)壁腐蝕原因，結(jié)合其結(jié)構(gòu)以及優(yōu)缺點進行分析，希望對于我國換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及其發(fā)展，有著積極促進的意義。

【關(guān)鍵詞】浮頭式換熱器；檢驗檢測；內(nèi)壁腐蝕；原因

前言

浮頭式換熱器雖然能夠有效的促進我國工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，但是其自身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要對其進行定期的檢驗檢測，從而更好的避免其內(nèi)壁出現(xiàn)的腐蝕的情況。

1、浮頭式換熱器概述

1.1換熱器的工作性質(zhì)和結(jié)構(gòu)

其工作性質(zhì)，主要是指將是熱流體的部分流量，傳遞給冷流體，是目前工業(yè)生產(chǎn)常用的設(shè)備。其中浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)如圖所示；

由圓筒、外頭蓋側(cè)法蘭、浮頭管板、鉤圈等組成。主要的特征；在其外頭蓋側(cè)法蘭的內(nèi)側(cè)面，設(shè)置凹形的密封面；在其密封面的外側(cè)，進行鉆孔、套絲，或是焊接螺桿均勻分布；在其浮頭處，將零部件和鉤圈取消；浮頭管板的密封槽，是凹形狀的槽；并在其另一個端面，以管板中心為圓心，半徑稍微比管束外徑大，做一個梯形凹槽；同時管板的分層凹槽，只能與梯形凹槽相連，而不和凹形槽相連通。

1.2浮頭式換熱器設(shè)計要求、優(yōu)缺點

在設(shè)計時，要按照規(guī)定的工藝條件、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全、制造簡易、操作維修不復(fù)雜，以及經(jīng)濟合理的原則進行設(shè)計；自身具有管束可抽出清洗、流體之間溫差不受限制、可在高壓高溫下工作、可以在結(jié)垢嚴重以及管程易腐蝕場合的優(yōu)點。具有浮頭易發(fā)生內(nèi)漏、耗材多、成本高、結(jié)構(gòu)繁瑣的缺點。

2、浮頭式換熱器設(shè)備檢驗檢測

2.1設(shè)備使用情況

對于被檢驗檢測的設(shè)備，進行全面的檢查，拆開設(shè)備會發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)腐蝕的情況；然后對于其技術(shù)參數(shù)進行統(tǒng)計，主要組成結(jié)構(gòu)包括殼蓋、固定管、隔板、浮頭鉤圈法蘭、浮動管板、浮頭蓋。主要參數(shù)，包括設(shè)備規(guī)格、筒體材質(zhì)、筒體公稱壁厚、封頭材質(zhì)、封頭公稱壁厚、設(shè)計壓力、使用壓力、設(shè)計溫度。盛裝介質(zhì)等項目的技術(shù)參數(shù)，進行測量統(tǒng)計和整理。

2.2腐蝕部位

通過將該設(shè)備封頭等結(jié)構(gòu)拆分后，可以看到其內(nèi)部有多處的腐蝕情況；發(fā)現(xiàn)其筒體的底部，再正對著主蒸汽管的內(nèi)壁上，存在長3mm、寬3mm、深1mm左右的腐蝕點；在其周圍也存在大大小小不等的腐蝕點。在其筒體內(nèi)壁排污口處，到筒體的左法蘭上，有著一條覆蓋焊縫的腐蝕區(qū)域，深度在2mm左右；同時封頭多處焊縫腐蝕情況嚴重。

3、腐蝕原因及處理措施

經(jīng)過檢驗檢測發(fā)現(xiàn)，換熱器底部出現(xiàn)腐蝕的原因，是由于其底部長期的積水；排污管高出的筒體水平高度時，就會導(dǎo)致污水倒流，排除不及時，從而導(dǎo)致積水腐蝕的情況發(fā)生；主蒸汽管下方的擋板不能起到完全遮擋蒸汽的作用，導(dǎo)致蒸汽長期的沖刷產(chǎn)生腐蝕情況。

主要采取的措施；首先將高出筒體的排污管部分進行磨平，將蒸汽管中出現(xiàn)的腐蝕情況進行打磨和探傷；將焊縫的腐蝕區(qū)域進行打磨，處理干凈后進行焊接，保證焊接的質(zhì)量；最后將統(tǒng)筒體、封頭底部進行刷漆防腐處理。

4、強度校核和耐壓試驗

4.1強度校核

浮頭式換熱器的強度校核，按照δ校=δ+2C的公式進行，其中δ=PCD/（2σφ-PC），校核的規(guī)范，按照GB150-98進行；PC是指校核（原設(shè)計）壓力，σ是指材料許用應(yīng)力，φ是指焊接接頭系數(shù)，D是指內(nèi)徑，C是指下周期均勻腐蝕量；并將其得到的結(jié)果通過進行δ校<δ測標準進行分析，當其滿足規(guī)定要求時，則說明該浮頭式換熱器設(shè)備可以繼續(xù)使用。

4.2耐壓試驗

對于浮頭式換熱器的耐壓試驗，是為了更好的保證其設(shè)備密實度，避免再次出現(xiàn)的內(nèi)壁腐蝕的情況，從而更好的保證其工廠的工作效率和經(jīng)濟效益。其中試驗的項目、數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理，如表格所示；

總結(jié)

綜上所述，通過對于浮頭式換熱器檢驗檢測及內(nèi)壁腐蝕原因分析，發(fā)現(xiàn)其當浮頭式換熱器再使用的過程中，因為其管板經(jīng)常受到流體的沖刷、氣體和化學(xué)介質(zhì)的腐蝕，導(dǎo)致管板的焊縫處，出現(xiàn)滲漏水和材料混合的問題，同時加上其生產(chǎn)的溫度不受限制，溫度難以進行控制，對于產(chǎn)品的質(zhì)量得不到很好的控制，使其產(chǎn)品質(zhì)量等級降低；只有對于其腐蝕的原因進行細致的分析，才能更好的采取針對性的處理措施。

參考文獻

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[2]周濤.浮頭式換熱器失效分析與延壽技術(shù)[D].西安石油大學(xué)，2011.