換熱器運行維護中常見問題分析

韓慶飛，張偉華

（1.龍杰機械裝備（太倉）有限公司，江蘇太倉 215434；2.神華工程技術(shù)有限公司，北京 100011）

0 引言

換熱器是煤氣工程的一種設備，用來進行熱能的轉(zhuǎn)變，以下對換熱器運行維護中常見問題進行分析，并提供解決方案。

1 啟動換熱器中的問題

換熱器在石油與工業(yè)領(lǐng)域中應用比較廣泛，在運行換熱器的過程中，會由于外界環(huán)境導致熱量的損失。可逆換熱器中的一部分液體容易變成返回氣流，返回氣流經(jīng)過每個通道后發(fā)生氣流，外面熱量的傳遞對于可逆換熱器有著特別重要的影響。溫度不合適還會導致氣流發(fā)生偏離。在停車前盡量減少管道里面氣體的排出，使每個管道壓力均勻，能否打開空氣流通閥要依據(jù)停車的時間長短。浮頭式換熱器由圓筒、外頭蓋側(cè)法蘭、浮頭管板、鉤圈、浮頭蓋、外頭蓋及絲孔、鋼圈等組成，這種換熱器的管子受熱時，管束連同浮頭可以沿軸向自由伸縮，完全消除了溫差應力。目前有不同類型的換熱器，為了滿足市場發(fā)展的需求，對換熱器構(gòu)建了明確的指標，改善了換熱器在設計過程中需要滿足的工藝，并且設施材料構(gòu)造安全可靠，這都使得設施安裝、制作、運用、維護更加便捷。在浮頭式換熱器的生產(chǎn)過程中，因為設施受到水分的影響，其部件極有可能被腐蝕，導致水與材料混為一體，影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效果與質(zhì)量。如換熱器管板液體泄漏，應當通過焊接的方式進行維修，通過定期設施檢查維修有效解決換熱器失效問題[1]。

2 換熱器在運轉(zhuǎn)過程中的問題解析

2.1 污垢的清潔

換熱器主要用于石油化工等行業(yè)，在運轉(zhuǎn)中存在的問題會導致?lián)Q熱器累積污垢，使換熱器效率下降，換熱器中運用水的強度越高換熱器中的污垢累積程度就會越高，換熱器的鐵網(wǎng)氧化也會對換熱器的污垢累積造成一定影響，因為水的導熱性較低，會使換熱器系統(tǒng)熱系數(shù)比金屬系數(shù)小許多倍，導致?lián)Q熱器的熱傳效果不穩(wěn)定，使得系統(tǒng)出現(xiàn)問題，降低工作效率。此外還會對金屬的船體造成影響，致使溫度降低，嚴重威脅到換熱器的正常運轉(zhuǎn)。對于這種情況要開展對污垢的深入清潔，將專門清潔設施的化學溶劑灌入換熱器中，浸泡幾個小時，機械持續(xù)動態(tài)循環(huán)4 h 左右，每隔半小時對設備進行擦拭，通過軟化水進行專門的清潔，保證換熱器的工作性能不被影響。

2.2 換熱器無效

通常管殼式換熱器可能出現(xiàn)的問題就是換熱器與連接管板的連接處出現(xiàn)裂縫，導致設施疲勞損壞。管殼式換熱器流經(jīng)的液體會腐蝕連接處導致?lián)Q熱器連接處的裂縫變大，主板變薄，設施無法工作。管殼式換熱器的管道被堵塞，設施中的螺絲部件的固定功能失效會導致設施無法有效進行工作。針對管殼式設施開展專業(yè)的預防，對換熱器的零部件進行合理的分類，通過合理的順序開展焊接處理。在運用換熱器時，應盡可能減小管板之間的縫隙，解決換熱器流體振動問題。采用優(yōu)質(zhì)的材料預防腐蝕，并且在接口處安裝過濾與緩沖設施，確保換熱器有效運轉(zhuǎn)。

換熱器無效的原因有以下兩方面：①循環(huán)板的外表累積了大量污垢，污垢層堅硬，其中有一定的砂石，循環(huán)水側(cè)的異物角度依據(jù)不同材料雜質(zhì)累積形成；②換熱器的密封墊老化，不再具備使用效果。應當對設施進行有效的維修，添加冷卻設施，在換熱器設施的流體中布置相關(guān)的閥門，調(diào)整流體的方向，及時清潔其中的污垢。對換熱器安裝合理的過濾設施，可以有效杜絕雜質(zhì)流進換熱器中。對密封墊進行更新更換，延長設施的工作期限。換熱器還存在泄漏的問題，泄漏會污染設備、腐蝕設施。在檢查蒸汽是否正常的過程中應當對其開展嚴格的控制，對于每根管道進行嚴格的把控，針對設施開展整理、清潔，對于質(zhì)量不達標的要嚴格管控，視情維修更新。在換熱器的工作過程中，因為設施的穩(wěn)定程度會受到溫度的影響，有關(guān)技術(shù)人員應當落實有效的預防措施，全面了解污垢組成區(qū)域，針對其開展定期檢查，同時清潔污垢。板式換熱器還會出現(xiàn)堵塞情況，只要有3 mm 的物質(zhì)就會堵塞設施，并且因設施中的管道形狀不規(guī)范無法被清潔出換熱器中，會導致設施的工作效率下降。關(guān)于換熱器堵塞問題，應當通過高壓水槍進行清潔，針對其中的污垢反復沖刷，清洗出雜質(zhì)，使得換熱器高效運轉(zhuǎn)[2]。

2.3 換熱器出現(xiàn)的腐蝕泄漏

換熱器時常發(fā)生腐蝕與泄漏，腐蝕區(qū)域有分程隔板、折流板、管束與管板等。工作人員應當優(yōu)先對這些區(qū)域的腐朽程度進行測評，從而明晰其是否能夠通過維修來恢復。對于可以維修的區(qū)域，工作人員可以通過打磨焊接的方式對設施進行維修，假如無法進行維修，就應當對其進行及時的更換。對于腐朽程度嚴重的區(qū)域，工作人員應當依據(jù)材料的性質(zhì)設計出新型的材料，從而有效預防腐朽。對于換熱器靜密封面的泄漏，主要是擰緊螺栓，同時檢查密封墊片是否出現(xiàn)問題，假如出現(xiàn)問題則應當針對其及時更換。在設施的運轉(zhuǎn)過程中，假如換熱管束發(fā)生泄漏，在泄漏量不超出總管量的10%時，可以通過堵管方式來處理。假如泄漏量超過10%，就無法采用堵管的方式，因為會對換熱效果造成嚴重的影響，而應當通過更換的方式進行處理。

3 換熱器故障的檢修

3.1 零部件拆除

零部件拆除前，在管板與法蘭中做好標記，同時事先選擇好管箱、浮頭、鉤圈的安放位置，假如安放在平臺中應當放置在主梁上方，在內(nèi)部清潔后通過帆布進行封堵。拆除前，應當事先設計好吊點或者選擇好吊車，在對稱預留4 條螺栓后，使用倒鏈或者吊車受力，再拆除最后4 條螺栓，順利將其放置在平臺或者地面上。拆除下來的螺栓應當浸泡柴油，同時清潔干凈，以延長其使用期限。

3.2 管束抽出

浮頭式換熱器在抽出管束前，應當在其浮頭側(cè)布置自制胎具同時配合運用千斤頂，將管束推出500～1000 mm，以助于抽芯機工作。在工作前，應當對抽芯機與換熱器規(guī)格是否相符進行檢查，并且對抽芯機進行反復檢測，確保其能夠順利工作[3]。

3.3 清潔管束

目前，管束清潔工作都是交給專業(yè)施工團隊開展，所以，檢修工作人員再將管束交給清潔團隊時，應當在管束中懸掛標記，其中標注設施位號、安裝區(qū)域等等信息。

3.4 回裝零部件、試壓

浮頭式換熱器的零部件回轉(zhuǎn)工作與試壓工作是交叉開展的，第一，在管束清潔結(jié)束后，采用抽芯機將其進行安裝，然后在管束兩側(cè)安裝好打壓胎具，對殼體開展試壓。試壓用水應當盡可能采用純凈水，假如換熱器是不銹鋼材料就應當對水質(zhì)進行檢測，確保其中氯離子含量不超過25 mg/L。實驗壓力一般為設計壓力的1.5 倍，也可以降低要求依照車間提供的實驗壓力進行檢測，試壓過程中主要是為了檢測管束是否存在泄漏問題，假如出現(xiàn)泄漏問題，應當通過堵頭對其開展封堵。需要注意的是堵管量不得超出總量的10%，假如試壓過程中檢測出殼體發(fā)生異常情況，應當即刻停止工作，找出原因并解決后再開展試壓工作[4]。

4 結(jié)語

因為浮頭式換熱器與金屬換熱器相比較而言具備突出的抗腐蝕性能，并且，傳熱效果也比金屬換熱器更加突出，更加能夠滿足各種生產(chǎn)需求，同時能夠減少換熱器的運轉(zhuǎn)成本，得到了廣泛運用。