管壳式换热器的检修方法与维护措施探析

2021-04-03张伟华

中国设备工程 2021年9期

张伟华

（神华工程技术有限公司，北京 100011）

石油化工生产过程中最普遍的设施之一就是换热器，其是由外壳、管板、管束、顶板等部位构成，其功能是能够保证石油化工在生产过程中始终处于最合适的环境之中、管壳式换热器是以安装在管壳内的管束作为热量传输的导体，将液体的热量传输至冷液体的间壁式换热器之中，管壳式换热器的日常检查与维修在化工生产中不可或缺。

1 管壳式换热器的维护

1.1 温度

固体物质与换热器所传导的液体会进行融合，长期的融合会引起管道堵塞，从而导致换热器的运转无法正常进行。为了保证换热器的正常运转，使得换热器能够持续稳定的运转，应当定期针对换热器进行全面检查，尤其是两类介质接口的温度与所传导的液体，当换热器无法正常运转时，将会严重影响生产效率，所以应当及时对换热器进行清洁，从而提升保证换热器的正常运转。

1.2 压力

当换热器长期没有进行清洁，内部的污垢就会堆积过量，从而导致堵塞或者泄漏故障的发生，热量进出口的压力变化会发生剧变，所以，定期抽查热量进出口压力变化，能够全面了解换热器构造中污垢堆积情况、堵塞问题与是否发生泄漏，假如，发现压力差出现巨大改变，应当及时找出故障所出现的缘由，并且及时开始有效的解决与修复。

1.3 泄漏

换热器最严重的故障是泄漏，因此，应当及时开展气压测量、气密性检验来了解换热器结构内外部是否存在泄漏情况。如果发现泄漏点，应当及时采取有效策略进行维修。

1.4 振动

针对换热器内部构造振动状态的检测，能够掌握固定螺丝是否出现移位。内部构造的固定螺丝移位会引起剧烈振动的情况发生，当发生剧烈振动时，应当及时找出何处螺丝出现了移位并且进行加固。

1.5 保温

为了预防热量向外扩散，保温层应运而生，其能够提高换热器热量传输的质量，这也就说明，保温层出现问题会导致换热器运转效果得到严重干扰，此外，由于保温层能够保护换热器的壳体，因此，只要出现问题，壳体也会因此暴露在危险之下，所以，定期检查保温层的工作情况，及时维修，能够保证换热器的工作效率。

1.6 腐朽

腐朽主要出现在换热器管道与管道、管道与管板之间的连接点以及壳体焊接处周围，腐朽区域如果不及时进行保养，极有可能会导致泄漏情况的发生，对于腐朽应当及时进行保养。并且华应当依据材质腐朽的实际情况进行定期检测，借此保证换热器的工作效果。

2 常见故障与解决方式

2.1 种介质互串

种介质互串是由于散热器内部出现泄漏情况在，这一问题的发生有4种缘故：第一，换热管腐化出现孔洞，第二，换热管与管板的连接点出现缝隙，第三，换热器法兰密封区域出现泄漏，第四，螺纹锁紧环式换热管，维修或其他因素堵塞了换热管与管道接口，应当拧紧螺栓或者更换密封垫片，拧紧内圈压紧螺栓或者更换垫片。

2.2 传热效率低下

引起传热效率低下的因素有许多种，分别是管道异物累积过量、水资源杂质过度、油渍或者微生物充斥、隔离板短路等等。管道异物累积过量时，应当对管道中的异物进行清洁，通过提升水源管理强度，来缓解水源杂物过多的问题，隔离板短路应当及时更换垫片或者隔离板。

2.3 阻力

超出许可范围的阻力是由于过滤器无法正常工作、壳体、管道堵塞，针对于此，应当进行清洁或者更换过滤器，或者采取深度清洁的方式剔除污垢。

2.4 振动过度

剧烈振动是由于液体介质频率或者管道剧烈振动所引起的共鸣，最佳的方式是调整流动速率或者调整管道的传导频率等等方式来减少振动所造成的影响。

3 管壳式换热器的检修

3.1 检修准备

管壳式换热器检查工作开展前，应当先切断换热器工作动力，将换热器所链接的管道、阀门都进行隔断，将其中的杂质清除干净，在维修完成后添加挡板。在拆卸开始前应当先将保温层卸掉，应当深入明晰泄漏点的位置，可以在接口处通过氮气临时连接管道检测漏点，找出泄漏位置进行标记。打开管箱的法兰，观察管饱接口处是否存在异物，箱内无污垢，同时掌握腐朽产物的组成，进行详细记载，借此为将来的工作累计经验。

3.2 换热器清洁

（1）机械清洁。对于少量的污垢最佳的方法是通过日常清洁方法进行有效清洁，除此之外，还能够通过压缩空气、蒸汽、高压水等等协助清理工作。这类清洁所消耗的资源少，但是，可能会对设备造成影响。

（2）高压水冲洗清洁。高压水冲洗清洁是通过高压水泵输出的高压水，通过压力调整阀后再通过高压软管连接至手提式喷射枪中，通过高压水来清洁污垢。这一方式通常是针对列管式换热器管内的污垢进行清洁，另外，也能够清洁设施的壳体与管束外表的污渍。这类清洁方式高效且不影响设施。

（3）化学清除污垢。采用化学调剂清除污垢，第一要针对污垢进行解析，掌握换热器中存在的污垢是哪种类型的污垢，例如，水垢、油垢、结交沉底等等类型，依据污垢的类型来使用针对性的化学调剂进行清洁，这种清洁方式最合理的手段为浸泡、喷射与强制循环三种。在清洁过程中，大部分情况下都是以两种手段作为基础开展清洁，如此不但可以提高清洁效率还能够保证清洁质量。除此之外，清洁过程中应当根据换热器中的异物累积状态来确认所使用的化学调剂的调配含量，如有必要可以添加缓蚀剂，延缓换热器的腐朽速度。

（4）壳体区域的维修。换热器壳体发生故障是不多见的，如果出现故障大多会发生在密封面与壳体的接口处，对于这一情况可以通过密封胶来进行维修。

4 换热管的检查与维修

4.1 管道与管板的接口处故障

这种故障大部分是由于温度、压力的剧烈变化而引起换热管温度差出现剧变，从而管道变形，致使换热管从管板中脱落、出现缝隙，致使热量流散。这类故障一般都可以进行维修。管道与管板接口处的故障可以采用焊接技术进行维修。

4.2 散热管泄漏

这是由于液体介质的冲刷、腐蚀、磨损等缘故所引起的，致使管道出现孔洞或者缝隙，从而引起泄漏。这种泄漏情况一般无法修复，一般会通过堵管或者更换管道的方法进行维修，堵管维修方式必须是泄漏的换热管数量不影响正常的生产工作时才能够使用，可以通过圆锥形金属堵头，将换热管两端堵上，如果换热管中的管道压力过大，应当在堵管后进行电焊，而更换管道这一方式是由于换热管管板出现泄漏或者换热器出现大规模的泄漏故障时所采用的方法。更换时应当对管束进行检查，对于需要更换的管道进行标记。如果管道整体都出现了故障，那么可以将管束切割下来，假如只需要更换一部分管道，则可以使用钻床将管板切割下来。更换过程中，应当对管板附近进行清洁，以免焊接时不平整。