换热器运行维护中常见问题分析

2021-01-22韩庆飞张伟华

设备管理与维修 2021年16期

关键词：浮头管板污垢

韩庆飞，张伟华

（1.龙杰机械装备（太仓）有限公司，江苏太仓 215434；2.神华工程技术有限公司，北京 100011）

0 引言

换热器是煤气工程的一种设备，用来进行热能的转变，以下对换热器运行维护中常见问题进行分析，并提供解决方案。

1 启动换热器中的问题

换热器在石油与工业领域中应用比较广泛，在运行换热器的过程中，会由于外界环境导致热量的损失。可逆换热器中的一部分液体容易变成返回气流，返回气流经过每个通道后发生气流，外面热量的传递对于可逆换热器有着特别重要的影响。温度不合适还会导致气流发生偏离。在停车前尽量减少管道里面气体的排出，使每个管道压力均匀，能否打开空气流通阀要依据停车的时间长短。浮头式换热器由圆筒、外头盖侧法兰、浮头管板、钩圈、浮头盖、外头盖及丝孔、钢圈等组成，这种换热器的管子受热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差应力。目前有不同类型的换热器，为了满足市场发展的需求，对换热器构建了明确的指标，改善了换热器在设计过程中需要满足的工艺，并且设施材料构造安全可靠，这都使得设施安装、制作、运用、维护更加便捷。在浮头式换热器的生产过程中，因为设施受到水分的影响，其部件极有可能被腐蚀，导致水与材料混为一体，影响产品的生产效果与质量。如换热器管板液体泄漏，应当通过焊接的方式进行维修，通过定期设施检查维修有效解决换热器失效问题[1]。

2 换热器在运转过程中的问题解析

2.1 污垢的清洁

换热器主要用于石油化工等行业，在运转中存在的问题会导致换热器累积污垢，使换热器效率下降，换热器中运用水的强度越高换热器中的污垢累积程度就会越高，换热器的铁网氧化也会对换热器的污垢累积造成一定影响，因为水的导热性较低，会使换热器系统热系数比金属系数小许多倍，导致换热器的热传效果不稳定，使得系统出现问题，降低工作效率。此外还会对金属的船体造成影响，致使温度降低，严重威胁到换热器的正常运转。对于这种情况要开展对污垢的深入清洁，将专门清洁设施的化学溶剂灌入换热器中，浸泡几个小时，机械持续动态循环4 h 左右，每隔半小时对设备进行擦拭，通过软化水进行专门的清洁，保证换热器的工作性能不被影响。

2.2 换热器无效

通常管壳式换热器可能出现的问题就是换热器与连接管板的连接处出现裂缝，导致设施疲劳损坏。管壳式换热器流经的液体会腐蚀连接处导致换热器连接处的裂缝变大，主板变薄，设施无法工作。管壳式换热器的管道被堵塞，设施中的螺丝部件的固定功能失效会导致设施无法有效进行工作。针对管壳式设施开展专业的预防，对换热器的零部件进行合理的分类，通过合理的顺序开展焊接处理。在运用换热器时，应尽可能减小管板之间的缝隙，解决换热器流体振动问题。采用优质的材料预防腐蚀，并且在接口处安装过滤与缓冲设施，确保换热器有效运转。

换热器无效的原因有以下两方面：①循环板的外表累积了大量污垢，污垢层坚硬，其中有一定的砂石，循环水侧的异物角度依据不同材料杂质累积形成；②换热器的密封垫老化，不再具备使用效果。应当对设施进行有效的维修，添加冷却设施，在换热器设施的流体中布置相关的阀门，调整流体的方向，及时清洁其中的污垢。对换热器安装合理的过滤设施，可以有效杜绝杂质流进换热器中。对密封垫进行更新更换，延长设施的工作期限。换热器还存在泄漏的问题，泄漏会污染设备、腐蚀设施。在检查蒸汽是否正常的过程中应当对其开展严格的控制，对于每根管道进行严格的把控，针对设施开展整理、清洁，对于质量不达标的要严格管控，视情维修更新。在换热器的工作过程中，因为设施的稳定程度会受到温度的影响，有关技术人员应当落实有效的预防措施，全面了解污垢组成区域，针对其开展定期检查，同时清洁污垢。板式换热器还会出现堵塞情况，只要有3 mm 的物质就会堵塞设施，并且因设施中的管道形状不规范无法被清洁出换热器中，会导致设施的工作效率下降。关于换热器堵塞问题，应当通过高压水枪进行清洁，针对其中的污垢反复冲刷，清洗出杂质，使得换热器高效运转[2]。

2.3 换热器出现的腐蚀泄漏

换热器时常发生腐蚀与泄漏，腐蚀区域有分程隔板、折流板、管束与管板等。工作人员应当优先对这些区域的腐朽程度进行测评，从而明晰其是否能够通过维修来恢复。对于可以维修的区域，工作人员可以通过打磨焊接的方式对设施进行维修，假如无法进行维修，就应当对其进行及时的更换。对于腐朽程度严重的区域，工作人员应当依据材料的性质设计出新型的材料，从而有效预防腐朽。对于换热器静密封面的泄漏，主要是拧紧螺栓，同时检查密封垫片是否出现问题，假如出现问题则应当针对其及时更换。在设施的运转过程中，假如换热管束发生泄漏，在泄漏量不超出总管量的10%时，可以通过堵管方式来处理。假如泄漏量超过10%，就无法采用堵管的方式，因为会对换热效果造成严重的影响，而应当通过更换的方式进行处理。

3 换热器故障的检修

3.1 零部件拆除

零部件拆除前，在管板与法兰中做好标记，同时事先选择好管箱、浮头、钩圈的安放位置，假如安放在平台中应当放置在主梁上方，在内部清洁后通过帆布进行封堵。拆除前，应当事先设计好吊点或者选择好吊车，在对称预留4 条螺栓后，使用倒链或者吊车受力，再拆除最后4 条螺栓，顺利将其放置在平台或者地面上。拆除下来的螺栓应当浸泡柴油，同时清洁干净，以延长其使用期限。

3.2 管束抽出

浮头式换热器在抽出管束前，应当在其浮头侧布置自制胎具同时配合运用千斤顶，将管束推出500～1000 mm，以助于抽芯机工作。在工作前，应当对抽芯机与换热器规格是否相符进行检查，并且对抽芯机进行反复检测，确保其能够顺利工作[3]。

3.3 清洁管束

目前，管束清洁工作都是交给专业施工团队开展，所以，检修工作人员再将管束交给清洁团队时，应当在管束中悬挂标记，其中标注设施位号、安装区域等等信息。

3.4 回装零部件、试压

浮头式换热器的零部件回转工作与试压工作是交叉开展的，第一，在管束清洁结束后，采用抽芯机将其进行安装，然后在管束两侧安装好打压胎具，对壳体开展试压。试压用水应当尽可能采用纯净水，假如换热器是不锈钢材料就应当对水质进行检测，确保其中氯离子含量不超过25 mg/L。实验压力一般为设计压力的1.5 倍，也可以降低要求依照车间提供的实验压力进行检测，试压过程中主要是为了检测管束是否存在泄漏问题，假如出现泄漏问题，应当通过堵头对其开展封堵。需要注意的是堵管量不得超出总量的10%，假如试压过程中检测出壳体发生异常情况，应当即刻停止工作，找出原因并解决后再开展试压工作[4]。