列管式換熱器是目前化工及其他行業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質(zhì) ,可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。在進行換熱時,一種流體由封頭的連結(jié)管處進入,在管內(nèi)流動,從封頭另一端的出口管流出,這稱之管程;另一種流體由殼體的接管進入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程。
隨著列管式換熱器的大量應(yīng)用,因換熱器的構(gòu)造、材質(zhì)、使用條件和冷卻水質(zhì)等因素的不同,經(jīng)常導(dǎo)致管束、管口、管板處的腐蝕泄露問題,嚴(yán)重影響企業(yè)安全生產(chǎn),泄漏物進入冷卻水系統(tǒng)污染環(huán)境又造成物料浪費,嚴(yán)重時還會導(dǎo)致惡性事故。
管板腐蝕的原因
換熱器滲漏是換熱器使用中最為常見的設(shè)備問題,滲漏主要是腐蝕造成的,少部分是由于換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷,列管式換熱器的腐蝕形式基本有兩種:電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕。列管式換熱器在制作時,管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應(yīng)力的分布也不均勻。使用時管板部分一般與工業(yè)冷卻水接觸,而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽類、氣體、微生物都會構(gòu)成對管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學(xué)腐蝕。研究表明,工業(yè)水無論是淡水還是海水,都會有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也會影響腐蝕形態(tài)。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表面會有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物,分布著大小不等的凹坑。以海水為介質(zhì)時,還會產(chǎn)生電偶腐蝕。化學(xué)腐蝕就是介質(zhì)的腐蝕,換熱器管板接觸各種各樣的化學(xué)介質(zhì),就會受到化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。另外,換熱器管板還會與換熱管之間產(chǎn)生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長期處于腐蝕介質(zhì)的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應(yīng)力, 管板與換熱管聯(lián)接處極易泄漏,導(dǎo)致?lián)Q熱器失效。
綜上所述,影響換熱器管板腐蝕的主要因素有:
(1)介質(zhì)成分和濃度:濃度的影響不一,例如在鹽酸中,一般濃度越大腐蝕越嚴(yán)重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕最嚴(yán)重,而當(dāng)濃度增加到60%以上時,腐蝕反而急劇下降;
(2)雜質(zhì):有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等,這些雜質(zhì)在某些情況下會引起嚴(yán)重腐蝕;
(3)溫度:腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng),溫度每提升 10℃,腐蝕速度約增加1~3倍,但也有例外;
(4)ph值:一般ph值越小,金屬的腐蝕越大;
(5)流速:多數(shù)情況下流速越大,腐蝕也越大。
冷凝器管板腐蝕的解決方法
采用美嘉華技術(shù)產(chǎn)品(如:阿克EE-121K、阿姆可科貝3015-AL耐高溫高分子復(fù)合材料)進行防腐保護,其產(chǎn)品具有優(yōu)異的粘著性能及抗溫、抗化學(xué)腐蝕性能,材料為100%固體,沒有可揮發(fā)性物質(zhì),在封閉的環(huán)境里可以安全使用而不會收縮,特別是材料良好的隔離雙金屬腐蝕和出色的耐沖刷性能,優(yōu)異的防腐性能,從根本上杜絕了修復(fù)部位的腐蝕滲漏,可以為部件提供一個長久的保護涂層。
高分子復(fù)合材料是以高分子聚合物、金屬或陶瓷超細(xì)粉末、纖維等為基料,在固化劑、固化促進劑的作用下復(fù)合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料。具備極強的粘接力、機械性能、和耐化學(xué)腐蝕等性能,因而廣泛應(yīng)用于金屬設(shè)備的機械磨損、劃傷、凹坑、裂縫、滲漏、鑄造砂眼等的修復(fù)以及各種化學(xué)儲罐、反應(yīng)罐、冷凝器、管道等設(shè)備的化學(xué)防腐保護及修復(fù)。
高分子復(fù)合材料修復(fù)材料的優(yōu)勢:
(1)優(yōu)異的附著性能,在光滑的鋼表面附著力為295公斤/平方厘米。
(2)100%固體,沒有收縮。
(3)極好的抗化學(xué)腐蝕、隔離雙金屬腐蝕性能。
(4)達到美國USDA認(rèn)證,無毒、無害,不會對水質(zhì)造成污染。
換熱器管板保護操作工藝:
)工具及設(shè)備:噴砂設(shè)備、保護用的帆布或塑料布、軟木塞、酒精或bingtong、刮刀、螺旋器、垃圾袋、手電鉆、工作電源、橡膠手套、安全帽、防護眼鏡、擦布、毛刷。
(2)步驟
第一步:打開冷凝器端蓋
用吹風(fēng)機和鼓風(fēng)機吹干管子表面和里面的水,然后用軟木塞塞住管口并遮擋住翻邊,以確保噴砂處理時不損傷管口。
第二步:噴砂處理:在噴砂處理時用帆布和其它等遮擋一下,以免噴出的砂粒弄臟其它設(shè)備。噴砂時使用石英砂或金剛砂,它可以產(chǎn)生4密耳的表面而不會產(chǎn)生更多的灰塵,要一直打出基材金屬本色。噴砂完畢后將軟木塞取出。
第三步:溶液清洗:用bingtong把金屬表面的雜質(zhì)及油污清洗干凈。
第四步:涂抹材料:先用美嘉華高分子修復(fù)材料金屬修復(fù)材料把冷凝器管板內(nèi)壁有坑的部位進行填平,以免在工作時水產(chǎn)生渦流,直至達到要求平面為準(zhǔn)。然后把高分子流體保護材料均勻涂至整個被修復(fù)面。尤其注意面板與管子的接合處,以達到密封、堵漏的目的。
第五步:固化:按照材料的固化要求進行固化,固化完畢后即可投入生產(chǎn)運行。
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