换热器泄漏原因分析及处理

杨正

神华宁夏煤业集团有限责任公司烯烃-分公司宁夏银川750411

摘要：在石油、化工、能源、制药等多个行业中，换热器为常用设备之一。目前，国内投资于换热器的使用占总投资的百分之三十，例如海水淡化工艺装置等，换热器的地位显而易见。因此，我国还需重点研究换热器理论、产品开发、技术新领域等多重层次，有效避免运行过程中所产生的各种问题，而在众多问题中换热器泄漏会严重影响机械的工作，本文就导致换热器泄漏中的腐蚀因素作为出发点，展开讨论。

关键词：换热器；泄漏原因

随着我国科技水平持续提高，人们对换热器的要求越来越高，但其面临的腐蚀问题较为严峻，一般有三方面，例如应力腐蚀(负荷应力与热应力导致水质方面的腐蚀、电化学腐蚀(沉积物的堆积)。继而，由于化工设备换热器的腐蚀的不同，需要采取相应的措施，加以应对，保证换热器正常运行。下文首先分析热交换器的内涵，对存在的化工设备换热器的腐蚀问题研究相应的措施。

2换热器的内涵与化工设备换热器的泄漏问题分析

2.1简析换热器与分类

热交换器也叫换热器，是一种能把热冷流体种的某些能量互相之间传输干流体的化工设备。主要分为以下几类，从热量传送的方法来看，有蓄热式、间壁式以及混合式。从冷热流体方向来看，保护错流式、顺流式、逆流式、混流式;从温度来看，工况稳定，传热面上温度和热流不随时间而发生变化，反之，不稳定工况，随时间改变;从材料来看，分为陶瓷、金属、玻璃等种类;从用途来看，有冷却器、蒸发器及加热器等。热交换器常常在石油化工、盐化工、煤化工及热电厂中使用，且换热器的使用量较大，因此，需要重视换热器的腐蚀与防腐。热交换器所触碰的物质成分均十分复杂，继而生产的时候，热交换器的高流速、腐蚀性强、耐高压（2500MPa）、耐高温〔约1000℃〕等多种性质较为独特，以致常出现冲刷泄漏与腐蚀泄漏现象。

2.2化工设备换热器的泄漏问题分析

从化工设备换热器表面腐蚀来看，主要源于金属构件和介质表面相对运动的速度，一旦速度过快则会腐蚀损坏一部分构件的表面。例如液体、含有颗粒的气体等高速流体冲刷干传热面，所产生的压力将近10MPa，导致换热器金属表面被剥蚀。此外振动也能磨损折流板管孔，常常呈现深谷、马蹄四槽形状;从水来看，水是一种常用的热交换介质，必然也会存在腐蚀，其原因为渗透的水汽、水PH值下降以及存在的溶解氧，但管道当中空气过多是最有害的原因之一，一旦空气过多，则不利干水循环，加上氧的存在，极易腐蚀化工设备换热器。从材质及沉积物来看，市面上换热器采用的有铜、不锈钢、玻璃、石墨以及碳钢等，碳钢占大多数，其含有的锰、硅、磷等会导致生锈以及抗腐蚀性较差，继而导致换热器被腐蚀。此外，一旦介质出现滞留或不均匀的流动，易导致沉积物的形成，加上其具有不均匀不牢固不连续的特点，易产生裂缝，加上缝内外氧的不同而导致电化学的腐蚀。例如;阴极还原反应，还原为（酸溶液)等。

2如何加强化工设备换热器的防泄漏措施

3.1增加防腐涂料层

在增加防腐涂料层(或称镀层)方面，为了避免腐蚀介质直接接触金属表面，需要在表面涂抹一层保护层，以增加换热器的抗腐蚀性。早期常使用高分子有机混合物溶液，如今渐渐采用高温涂料、防溶剂涂料与进行防油、重防腐等处理。然而，不同厂家生产镀锌、渗铝等涂层材料的质量参差不齐，无疑严重影响化工设备换热器的正常运行，因此，需要重视产品的质量，进行合理选择适合的防腐材料，才能有效防腐。金属与无机涂层能在金属和环境间形成屏障，避免换热器被腐蚀，金属涂层的施工方法有:蒸汽镀、火焰喷涂、电镀、热浸和包镀。无机涂层的施工方法有:化学转化、渗镀、喷涂，通常喷涂后进行高温烘烤。金属涂层具有可变形性的特点，而无机涂层很脆，金属涂层与无机涂层均需要有完全隔离的特点，一旦存在微孔等不利缺陷，会因电偶效应而提高金属局部腐蚀的速度。因此，防腐涂料的施工方面，需要注意以下方面，其一，质量上无漏涂、麻点、裂纹、针孔，表面光滑而平整，均匀的厚度。如果过厚，则十分不利干传热，导致漆膜发脆;其二，次数方面，面漆4层、2层底漆，每层厚度25至40µm;其二，涂层表面干后进烘房慢慢加热而固化。自80℃开始逐渐升温至160℃,2小时恒温后自然降温。

3.2定期维修服务

在定期维修服务方面，设备正常运行的过程中，需要依据实际环境情况而定期清洗、反清洗、化学清洗机器，从而保证换热器因微生物繁殖、污垢而导致腐蚀，免干换热器由干偏离过大的工况而影响机器温度过高或流速过快，影响机器被腐蚀，不能正常运行。

4交换器检查和清洗

4.1工作过程中的检查和清洗

针对热交换器工作过程中流体的流量和温度以及压力这些工艺方面的指标改变断定热交换器的基本情况，一般情况下，一旦热交换器的温度、流量以及压力等指标出现变化，首先应当考虑是否是机器内部的管束出现结垢或者堵塞等问题，一旦出现这些问题则会影响机器的正常运行。为了确保热交换器的运行质量，应当对其进行定期的检查，了解其受腐蚀的程度，并采用一定的清理方法来对其中的污垢进行处理，从而保障热交换器使用的质量。

4.2非工作期间的检查和清洗

4.2.1普通检查，换热器与其他压力容器是一样的，在不使用的时候应当对自身的战舞情况以及污垢附着的情况进行检查，同时还要检测其厚度，了解其腐蚀的情况，并采用一定的措施进行修复，保障机器的运行情况。

4.2.2管束检查，热交换器中检查难度最高的就是对管束进行检查，主要检查筒旁边大口喷管地方的表面以及管端入口的地方和挡板与管子之间的地方，这些地方都要进行严格的检查，对热交换器的磨损情况进行了解，才能保障机械正常的运行。

另外，可以使用管道检查器或者是光照对于管子里面表面的情况进行检查，管束安装地方的距离，应该使用实验环对于其实施泄露实验测试。

4.3清洗方式

4.3.1喷射清洗，把高压水由喷口中喷出，是清洗管束内部表面结构与外表污垢的有效方式，可以使用手持喷枪对其进行手动清洗，喷射清洗这种方式比较适合那些体积较小，拆卸和更换起来都十分方便的热交换器。

4.3.2机械清洗，可以在疏通机地轴端安装刷子和钻头以及刀具等工具，插人到管孔当中，让其不断的旋转，从而将污垢清理干净，这种方式既能够清洗直管同时也能清洗弯曲的管子，但是因为机械振动和钻头这些都会对于管子的孔壁造成一定的损伤，所以这种方法还存在着一定的局限性，和喷射清洗相同都比较适合那些体积较小，拆卸和更换起来都十分方便的热交换器。

4.3.3化学清洗。在热交换器中可以使用化学药瓶来进行清洗。将化学药品加入到热交换器中，并使得药品在机器内进行反复的清洗，这样能够有效的清洗掉机器内的污垢，该种方法的应用能够在不拆卸热交换器的情况下对污垢进行有效的处理。该种清理方法通常被用于清理大体积的热交换器中。

6结束语

总而言之，由干化工设备热换器的使用范围越来越广，需要针对性分析其存在的腐蚀问题，积极进行相应的技术分析，探究安全、有效、可实施的防护措施，完善定期维修服务、增加防腐涂料层等，确保换热器状况良好，能够正常使用。

参考文献

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