換熱器的密封泄露問題及處理措施研究

甘紅軍

中國揚子集團(tuán)滁州揚子空調(diào)器有限公司 安徽滁州 239000

換熱器是煉油化工企業(yè)中一個常用且非常重要的靜設(shè)備之一，它的性能是否穩(wěn)定，會在很大程度上影響著企業(yè)煉油生產(chǎn)工作的有效開展，以及油品質(zhì)量的高低，對此，廣大企業(yè)目前普遍較為重視。但是，由于種種原因，當(dāng)前部分煉油化工企業(yè)中仍然存在著換熱器密封泄露問題，造成煉油生產(chǎn)工作難以有效開展，油品質(zhì)量無法保證，致使企業(yè)蒙受相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失。

1 煉油化工設(shè)備換熱器概述

結(jié)合實踐來看，煉油化工企業(yè)中換熱器的作用，簡單來說是將冷熱兩種流體的能量開展交換，這就使其具有流速高、抗腐蝕性能較優(yōu)以及承受高溫、高壓等諸多特點。

由于受到煉油化工企業(yè)生產(chǎn)中傳遞介質(zhì)復(fù)雜、多樣以及高溫、高壓環(huán)境等多方面因素的共同作用，造成換熱器在使用過程中容易發(fā)生泄露情況，進(jìn)而造成企業(yè)正常生產(chǎn)受阻、油品煉化質(zhì)量不達(dá)標(biāo)甚至遭受直接經(jīng)濟(jì)損失[1]。鑒于換熱器泄露問題的嚴(yán)重危害性，要求廣大煉油化工企業(yè)就換熱器出現(xiàn)的泄露問題進(jìn)行深入分析，并在此基礎(chǔ)上采取一些針對性的措施予以處理。

2 換熱器密封泄露問題分析

2.1 腐蝕磨損因素

換熱器運行當(dāng)中需要將熱流、冷流來回過渡，所以在物理角度上熱流、冷流的交替流動會導(dǎo)致?lián)Q熱器金屬壁、管道等出現(xiàn)損傷，同時，在溫度的影響下，熱流和冷流會對損傷處進(jìn)行腐蝕，最終引起密封泄露問題。

2.2 換熱管側(cè)的腐蝕

換熱器中最重要的介質(zhì)還是水，但是水中存在大量的陰離子，這些離子會對換熱器表面的金屬造成較大的腐蝕作用，使換熱器出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕。所以制作換熱管必須選用防腐性能比較好的材料，這些材料除了必須具備較高的硬度和較好的導(dǎo)熱性能，還要具備較強(qiáng)的抗離子腐蝕和抗電化學(xué)腐蝕能力。

2.3 電化學(xué)腐蝕

換熱器的表面經(jīng)常會出現(xiàn)一些沉淀物，這是因為流動介質(zhì)的流速不均勻造成的。當(dāng)換熱器的沉淀物分布沒有規(guī)律且分布不均時，換熱器的某個部位就會出現(xiàn)損壞，該部位周圍就會出現(xiàn)裂縫或者縫隙，裂縫或者縫隙內(nèi)的氧含量會出現(xiàn)不同情況，氧含量不同對換熱器造成的腐蝕程度也就不同。當(dāng)裂縫或者縫隙部位內(nèi)的氧含量低于外界的氧含量時，該部位就會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

2.4 密封材料失效

換熱器的密封材料在其它因素的影響下，可能出現(xiàn)失效問題，密封材料一旦失效，必然引起密封泄露問題。

通常換熱器的密封材料都會選擇金屬包石棉墊片，這種密封材料的制作標(biāo)準(zhǔn)比較傾向于石棉墊片的制造標(biāo)準(zhǔn)或者特定尺寸，其寬度相對都比較小，截面形狀也都是以波形墊片或平墊片為主[2]。在金屬包石棉墊片的制作過程中，由于石棉板具有易折斷性和強(qiáng)度低等特點，其制作質(zhì)量很容易受到石棉板的影響，進(jìn)而影響墊片的密封性能。

同時，在金屬包石棉墊片安裝過程中，安裝技術(shù)和墊片大小也會影響到墊片的密封性能，墊片的寬度過大、安裝位置出現(xiàn)偏差或者鎖緊力矩不均勻等，都會造成換熱器的密封泄露問題。

3 換熱器密封問題解決措施

3.1 涂料選擇

一般情況下，煉油化工企業(yè)為了提高換熱器的使用壽命，都會在其表面涂上一層防腐涂料。防腐涂料起到隔離的作用，將其涂在換熱器上，就會和周圍環(huán)境形成一層隔離，可以有效防止換熱器出現(xiàn)腐蝕等現(xiàn)象。但是，一些煉油化工企業(yè)在選擇防腐涂料時，經(jīng)常會出現(xiàn)防腐涂料不符合要求，無法起到隔離作用的情況?；诖?，企業(yè)在進(jìn)行防腐涂料選擇時，需要嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行選取，從而保證所選擇的防腐涂料在涂完后，能真正起到隔離防腐蝕的作用。

3.2 換熱器密封墊片改良

針對由墊片所引發(fā)的換熱器密封泄露問題，筆者認(rèn)為煉油化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)對墊片予以改良。

首先，充分結(jié)合當(dāng)前材料科技的前沿情況，借助于當(dāng)前一些先進(jìn)技術(shù)或者材料，進(jìn)行墊片制作材料的改良工作，以此進(jìn)一步提升其密封性和適用性。

其次，在進(jìn)行新材料與技術(shù)改良之外，煉油化工企業(yè)還應(yīng)該開展適當(dāng)?shù)脑囼灩ぷ?，比如采用其他類型的墊片，來改善墊片的密封性能[3]。針對換熱器密封中原采用的金屬包石棉墊片，企業(yè)可以安裝使用剛度更強(qiáng)的金屬纏繞墊片，并逐步試驗，檢驗其密封性能是否優(yōu)于原墊片，如果效果更優(yōu)則予以推廣使用。

3.3 換熱器在設(shè)計中的注意事項

換熱器的設(shè)計主要包括：工程流動的種類、進(jìn)出口溫度、換熱器效率等等。換熱器在進(jìn)行總體布置前需要對換熱器的類型、結(jié)構(gòu)、內(nèi)部流動形式、選用材料等方面進(jìn)行綜合考慮，然后根據(jù)實際情況選擇合適的換熱器表面種類。另外，在對換熱器進(jìn)行熱設(shè)計時，需要根據(jù)換熱器的實際傳熱量確定換熱器的流阻尺寸，從而避免換熱器出現(xiàn)密封泄露問題。

4 結(jié)語

綜上所述，換熱器在煉油化工行業(yè)中的應(yīng)用比較普遍，其密封性能要求也遠(yuǎn)高于其它行業(yè)使用的換熱器，如果預(yù)防或者處理不當(dāng)就會發(fā)生密封泄露問題，煉油化工企業(yè)要及時預(yù)防，經(jīng)常檢修換熱器和金屬表面，出現(xiàn)密封泄露問題要及時處理。技術(shù)部門要結(jié)合當(dāng)今的先進(jìn)技術(shù)加大對新型密封材料的研發(fā)，提高密封材料的質(zhì)量，加強(qiáng)密封性能，提升換熱器運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，從而滿足煉油化工企業(yè)的需要，提高我國能源開發(fā)和使用效率。