浅析板式换热器的腐蚀及泄露问题

2010-08-15吉林省四平地质工程勘察院沈占军宋亚非

河南科技 2010年16期

关键词：板片板式奥氏体

吉林省四平地质工程勘察院姜丽沈占军宋亚非

浅析板式换热器的腐蚀及泄露问题

吉林省四平地质工程勘察院姜丽沈占军宋亚非

针对板换的腐蚀提出相应的预防措施，并分析其形成的原因。及解决的办法。

板片腐蚀泄露

板式换热器集中应用在供热、化工、石油等多行业，服务网遍及全国各地。其中的换热器的结构紧凑，占地面积相对小，其主要元件是奥氏体，多选用0Cr18Ni9和00Cr17Ni14Mo2材质，充分利用奥氏体的自身特性，冷压成波纹型，这种奥氏体还有耐酸耐碱的特性，换热器的密封橡胶采用三元乙丙胶条。是两种介质冷进行热交换的的设备，交换利用率高，环保而又节能的产品，因为是橡胶做密封和奥氏体板的组合，因此运行中会出现一些泄露及腐蚀问题，常见的故障有如下几种：

一、外漏

主要是密封胶条过于老化，密封条局部变形，板内液体温度超出它所能承受的极限。介质就会流到板式换热器的外表，影响换热器的正常运行。

二、内漏

原因多方面，如装配过程中板换二道密封偏离密封槽；温度过高亦可导致内漏；再有单侧压力过高所致。两种介质混合，致使一侧压力增大。不能正常运行，影响生产。

三、压力过大

由于介质中有污垢，结垢后板片间截面流速高，超出允许的界限。换热器的流量受阻，达不到热交换效果，被迫停机。

运行过程中操作不当，机械设备在循环泵的拉动情况下，阀门的开动大小，电器的控制系统的偏差，压力传感器及温度传感器的失效的，都极易引起换热器的而泄露，再加上现场及环境的影响也会导致板式换热器的泄露问题。

四、腐蚀问题

腐蚀的现象和普遍，也不好预防，也比较被人所忽略。现就我厂出售昌黎淀粉厂板换为例浅析腐蚀的问题。我厂提供的是材质为316L、宽480㎜、长1515㎜、0.7㎜厚的板片，密封胶条为无毒食品垫。板内介质一次网为多糖淀粉，二次网为常压水，只有0.6MPA，大量玉米淀粉丢失，造成很大损失，被迫停车。经现场提供样品观察分析发现：板片沿密封条走向有裂纹；导流区内触点处用扩大镜看时有微孔；波纹交接处有孔洞。而我厂板式换换热器的板片经技术权威部门化验，不存在材质方面的质量问题。板片材质符合GB3280-1992标准，化学成分相符。Cr，Ni，P，Mn，Cu，N，S的元素含量均符合要求依据板式换热器运行情况综合分析得出：板片属化学腐蚀。原因是淀粉是一种高分子化合物，淀粉是葡萄糖的高聚体，通式是(C6H10O5)n，水解到阶段为麦芽糖，化学式是（C12H22O11），完全水解后得到葡萄糖，化学式是（C6H12O6）。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。由C、H、O三种元素组成。从整个腐蚀反应来说，金属的价态升高而介质中的某以物质中元素原子的价降低的反应，即氧化还原反应在电化学腐蚀过程中，这种氧化还原反应是通过阳极和阴极的反应同时进行的就是化学能转电能的原电池，但金属本身起着将原电池的负极和正极短路的作用，由于金属本身短路，其阳极反应使金属破坏，我们试把板式换热器换看作一块蓄电池，物质高速流动，就会摩擦产生离子偏离，带电的淀粉离子势必进行电转移，而另一种介质是常规水，不能导电，使电流无法释放。这样两板片触点处就会产生静电，产生电化学反应，时间长久导致板片被击穿而产生内漏。通过多年的研究实例，我们知道钢-水中存在的化学反应和电化学反应，这个过程是个绝对的不可避免，也是不能完全消除的。

五、处理措施

1. 化学方法，用化学试剂加入弱酸浸泡板片，在一定温度和时间下，使得板片表面氧化产生氧化膜，然后清水洗清板片，重新装配，再运行能够做到避免腐蚀，

2. 依据化学理论，标准的电极位为正值元素的氧化都能被氢还原。常用的铜元素的氧化物与氢发生还原反应，在板片四个孔内放入铜棒，用导线连接地面达到放电的目的即可预防腐蚀。

3. 针对泄露本人根据多年的维修过程，也做出了相应的预防，板式换热器开机运行时经常检查，在流量压力低于正常操作的状态下，缓缓打开冷侧的进口阀门，观察设备之异常时调整各进口阀门，使流量压力均满足工艺要求达到正常工作状态。换热器运行过程防止一侧介质超压，换热器的阀门同时打开。管道中高处放有排气阀，开车后排空气体，介质中有颗粒物体时应先过滤在运行。清晰板时要用清水或肥皂水，如有固定物可用毛刷或纤维刷除去，严谨用金属刷。如果密封条损坏，要选则合适的材质的密封垫片，冬季停止运行要采取防冻措施，如果设备运行，应在信号孔是否有介质流出，如果螺栓松动或由于长时间热交换而伸长，按要求从新加紧，但不要过紧。