《化工传热与控制技术》课件-项目11换热器常见故障处理与维保

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换热器的常见故障及处理化工传热与控制技术11.1

换热器的常见故障及处理1.

换热器的常见故障故障类型核心表现占比/影响程度传热效率下降换热效果减弱、压力损失增大高频发生泄漏问题列管/胀口/焊口渗漏、流体混合故障占比超50%（管子相关）振动管子抖动、碰撞声响易引发连锁损伤（磨损/断裂）结构损伤列管磨破、管板裂纹、管壁腐蚀影响设备安全运行管壁积垢管径缩小、传热系数下降长期运行必然出现1）传热效率下降11.1

换热器的常见故障及处理2.换热器常见故障处理核心原因列管结垢或堵塞管道/阀门堵塞不凝气或冷凝液堆积处理方法清理列管、除垢疏通管道与阀门及时排放不凝气/冷凝液2）泄漏问题（最频发）列管式换热器使用时最容易发生故障的是管子，列管式换热器的故障50%以上是由于管子引起的。泄漏位置：列管本体、胀口、焊口11.1

换热器的常见故障及处理2.换热器常见故障处理1介质的冲刷引起的磨损，导致管壁破裂；2介质或积垢腐蚀穿孔；管子发生泄漏的事故较多，主要原因有：3管子振动引起管子与管板连接处泄漏。11.1

换热器的常见故障及处理2.换热器常见故障处理如果管束中仅有一根或数根管子泄漏可采用堵塞的方法进行修理。即用做成锥形的金属材料塞在管子两端打紧焊牢，将损坏的管子堵死不用。金属材料的硬度应低于管子材料的硬度。金属锥塞的锥度一般为3°~5°。采用堵管的方法解决管子泄漏现象简单易行，但堵管总数不得超过10%，否则将对传热效果产生较大影响。处理方法当发生泄漏的管子较多时应采用更换管子的方法进行修理。更换管子时，首先拆除已损坏的管子，对胀接管，须先钻孔，除掉胀管头，拔出坏管；对焊接管，须用专用工具将焊缝进行清除，拔出坏管。拆除管子时，应注意不要损坏管板的孔口，以便更新管子时，使管子与管板有较严密的连接。然后采用胀接或焊接的方法将新管连接在管板上。管子胀口或焊口处发生渗漏时有时不需换管，只需进行补胀或补焊，补胀时，应考虑到胀管应力对周围管子的影响，所以对周围管子也要轻轻胀一下；补焊时，一般须先清除焊缝再重新焊接，应急时，也可直接对渗漏处进行补焊，但只适用于低压设备。2）泄漏问题（最频发）3）振动问题11.1

换热器的常见故障及处理2.换热器常见故障处理管壳式换热器中管子产生振动是一种常见故障。管束与泵、压缩机产生的共振；由于流速、管壁厚度、折流板间距、管束排列等综合因素的影响而引起的振动；流体横向穿过管束时产生的冲击等。引起振动的原因相邻管子或管子与壳体间发生碰撞；管子和壳壁受到磨损而开裂；管子撞击折流板而被切断；管端与管板连接处松动而发生泄漏；管子发生疲劳破坏；增大壳程流体的流动阻力等。如振动现象严重，可能产生的结果有3）振动问题11.1

换热器的常见故障及处理2.换热器常见故障处理当换热管发生振动时，应针对振动产生的不同原因采取不同的对策。1在流体入口前设置缓冲措施防止脉冲；2折流板上的孔径与管子外径间隙尽量地小；3减小折流板间隔，使管子振幅变小；4加大管壁厚度和折流板厚度，增加管子刚性等。常用的方法4）结构损伤11.1

换热器的常见故障及处理2.换热器常见故障处理列管被折流板磨破、管板与壳体连接处裂纹常见类型列管磨破：直接换管裂纹：鉴定后修补、清理补焊、设备找正（解决外壳歪斜问题）处理方法5）管壁积垢（根源性问题）11.1

换热器的常见故障及处理2.换热器常见故障处理由于换热器操作中所处理的流体，有的是悬浮液，有的夹带有固体颗粒，有的黏结物含量高，有的含有泥沙、藻类等杂质。随着使用时间的延长，在换热管的内外表面上会产生积垢。总传热系数下降，传热效率降低；使换热管的管径因积垢而减小，使得流体通过管内的流速增加，造成压力损失增大；积垢导致管壁腐蚀，腐蚀严重时，造成管壁穿孔，两种流体混合而破坏正常操作。积垢引起的故障有加强巡回检查，了解积垢的程度；对某些可净化的流体，在进入换热器前进行净化（如水处理）；对于易结垢的流体，应采用容易检查、拆卸和清洗的结构；定期进行污垢的清除等。对积垢采取的措施有CaloriesChemicalIndustry11.2

列管式换热器的维护与保养化工传热与控制技术11.2

列管式换热器的维护与保养1.

核心原则与日常检查核心原则维护保养以日常检查为基础，早发现、早预防、早处理，保障设备正常运行，避免事故。日常检查的主要内容有是否存在泄漏;保温保冷层是否良好，无保温设备局部有无明显变形;设备的基础、支吊架是否良好;利用现场或总控制室仪表观察流量是否正常、是否超温超压;设备有安全附件的是否良好;用听棒判断异常声响以确认设备内换热器是否相互碰撞、摩擦等。11.2

列管式换热器的维护与保养2.日常维护的内容日常维护的内容包括：（1）温度监测（2）压力监测（4）振动监测（3）泄漏监测（5）保温（保冷）监测11.2

列管式换热器的维护与保养2.日常维护的内容1）温度监测温度是换热器运行中的主要控制指标，可用在线仪表测定、显示、检查介质的进、出口温度，依此分析、判断介质流量大小及换热效果的好坏以及是否存在泄漏。判断换热器传热效率的高低，主要在传热系数上，传热系数低其效率也低，由工作介质的进、出口温度的变化可决定对换热器进行检查和清洗。当将水作为冷却介质时，应将出口温度控制在50℃以内，若出口温度超过50℃，极易滋生微生物，引起列管的腐蚀穿孔。11.2

列管式换热器的维护与保养2.日常维护的内容2）压力监测通过对换热器的压力及进、出口压差进行测定和检验，可以判断列管的结垢、堵塞程度及泄漏等情况。若列管结垢严重，则阻力将增大，若堵塞则会引起节流及泄漏。对于有高压流体的换热器，如果列管泄漏，高压流体一定向低压流体泄漏，造成低压侧压力很快上升，甚至超压，并损坏低压设备或设备的低压部分。所以必须解体检修或堵管。11.2

列管式换热器的维护与保养2.日常维护的内容3）泄漏监测换热器的泄漏分为内漏和外漏。外漏的检查比较容易，轻微的外漏可以用肥皂水或发泡剂来检验，对于有气味的酸、碱等可凭视觉和嗅觉等感觉直接发现，有保温的设备则会引起保温层的剥落；外漏的检查可以从介质的温度、压力、流量的异常，设备的声音及振动等其他异常现象发现。内漏的检查11.2

列管式换热器的维护与保养2.日常维护的内容4）振动监测换热器内的流体流速一般较高，流体的脉动及横向流动都会诱导换热管的振动，或者整个设备的振动。工艺开车过程中，提压或加负荷较快，很容易引起加热管振动，特别是在隔板处，管子的振动频率较高，容易把管子切断，造成断管泄漏，遇到这种情况必须停机解体检查、检修。但最危险的是11.2

列管式换热器的维护与保养2.日常维护的内容5）保温（保冷）监测经常检查保温（或保冷）层是否完好，通常凭眼睛的直接观察就可发现保温（或保冷）层的剥落、变质及霉烂等损坏情况，应及时进行修补处理。11.2

列管式换热器的维护与保养3.

保养措施设备外观保持主体外部整洁，保温层、油漆完好。附件维护确保压力表、温度计、安全阀、液位计等齐全、灵敏、准确。泄漏处理发现法兰口、阀门泄漏