吉林省四平地質(zhì)工程勘察院 姜 麗 沈占軍 宋亞非

淺析板式換熱器的腐蝕及泄露問題

吉林省四平地質(zhì)工程勘察院 姜 麗 沈占軍 宋亞非

針對(duì)板換的腐蝕提出相應(yīng)的預(yù)防措施，并分析其形成的原因。及解決的辦法。

板片 腐蝕 泄露

板式換熱器集中應(yīng)用在供熱、化工、石油等多行業(yè)，服務(wù)網(wǎng)遍及全國各地。其中的換熱器的結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積相對(duì)小，其主要元件是奧氏體，多選用0Cr18Ni9和00Cr17Ni14Mo2材質(zhì)，充分利用奧氏體的自身特性，冷壓成波紋型，這種奧氏體還有耐酸耐堿的特性，換熱器的密封橡膠采用三元乙丙膠條。是兩種介質(zhì)冷進(jìn)行熱交換的的設(shè)備，交換利用率高，環(huán)保而又節(jié)能的產(chǎn)品，因?yàn)槭窍鹉z做密封和奧氏體板的組合，因此運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)一些泄露及腐蝕問題，常見的故障有如下幾種：

一、外漏

主要是密封膠條過于老化，密封條局部變形，板內(nèi)液體溫度超出它所能承受的極限。介質(zhì)就會(huì)流到板式換熱器的外表，影響換熱器的正常運(yùn)行。

二、內(nèi)漏

原因多方面，如裝配過程中板換二道密封偏離密封槽；溫度過高亦可導(dǎo)致內(nèi)漏；再有單側(cè)壓力過高所致。兩種介質(zhì)混合，致使一側(cè)壓力增大。不能正常運(yùn)行，影響生產(chǎn)。

三、壓力過大

由于介質(zhì)中有污垢，結(jié)垢后板片間截面流速高，超出允許的界限。換熱器的流量受阻，達(dá)不到熱交換效果，被迫停機(jī)。

運(yùn)行過程中操作不當(dāng)，機(jī)械設(shè)備在循環(huán)泵的拉動(dòng)情況下，閥門的開動(dòng)大小，電器的控制系統(tǒng)的偏差，壓力傳感器及溫度傳感器的失效的，都極易引起換熱器的而泄露，再加上現(xiàn)場及環(huán)境的影響也會(huì)導(dǎo)致板式換熱器的泄露問題。

四、腐蝕問題

腐蝕的現(xiàn)象和普遍，也不好預(yù)防，也比較被人所忽略?，F(xiàn)就我廠出售昌黎淀粉廠板換為例淺析腐蝕的問題。我廠提供的是材質(zhì)為316L、寬480㎜、長1515㎜、0.7㎜厚的板片，密封膠條為無毒食品墊。板內(nèi)介質(zhì)一次網(wǎng)為多糖淀粉，二次網(wǎng)為常壓水，只有0.6MPA，大量玉米淀粉丟失，造成很大損失，被迫停車。經(jīng)現(xiàn)場提供樣品觀察分析發(fā)現(xiàn)：板片沿密封條走向有裂紋；導(dǎo)流區(qū)內(nèi)觸點(diǎn)處用擴(kuò)大鏡看時(shí)有微孔；波紋交接處有孔洞。而我廠板式換換熱器的板片經(jīng)技術(shù)權(quán)威部門化驗(yàn)，不存在材質(zhì)方面的質(zhì)量問題。板片材質(zhì)符合GB3280-1992標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)成分相符。Cr，Ni，P，Mn，Cu，N，S的元素含量均符合要求依據(jù)板式換熱器運(yùn)行情況綜合分析得出：板片屬化學(xué)腐蝕。原因是淀粉是一種高分子化合物，淀粉是葡萄糖的高聚體，通式是(C6H10O5)n，水解到階段為麥芽糖，化學(xué)式是（C12H22O11），完全水解后得到葡萄糖，化學(xué)式是（C6H12O6）。淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類。由C、H、O三種元素組成。從整個(gè)腐蝕反應(yīng)來說，金屬的價(jià)態(tài)升高而介質(zhì)中的某以物質(zhì)中元素原子的價(jià)降低的反應(yīng)，即氧化還原反應(yīng)在電化學(xué)腐蝕過程中，這種氧化還原反應(yīng)是通過陽極和陰極的反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的就是化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的原電池，但金屬本身起著將原電池的負(fù)極和正極短路的作用，由于金屬本身短路，其陽極反應(yīng)使金屬破壞，我們試把板式換熱器換看作一塊蓄電池，物質(zhì)高速流動(dòng)，就會(huì)摩擦產(chǎn)生離子偏離，帶電的淀粉離子勢必進(jìn)行電轉(zhuǎn)移，而另一種介質(zhì)是常規(guī)水，不能導(dǎo)電，使電流無法釋放。這樣兩板片觸點(diǎn)處就會(huì)產(chǎn)生靜電，產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，時(shí)間長久導(dǎo)致板片被擊穿而產(chǎn)生內(nèi)漏。通過多年的研究實(shí)例，我們知道鋼-水中存在的化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)過程是個(gè)絕對(duì)的不可避免，也是不能完全消除的。

五、處理措施

1. 化學(xué)方法，用化學(xué)試劑加入弱酸浸泡板片，在一定溫度和時(shí)間下，使得板片表面氧化產(chǎn)生氧化膜，然后清水洗清板片，重新裝配，再運(yùn)行能夠做到避免腐蝕，

2. 依據(jù)化學(xué)理論，標(biāo)準(zhǔn)的電極位為正值元素的氧化都能被氫還原。常用的銅元素的氧化物與氫發(fā)生還原反應(yīng)，在板片四個(gè)孔內(nèi)放入銅棒，用導(dǎo)線連接地面達(dá)到放電的目的即可預(yù)防腐蝕。

3. 針對(duì)泄露本人根據(jù)多年的維修過程，也做出了相應(yīng)的預(yù)防，板式換熱器開機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常檢查，在流量壓力低于正常操作的狀態(tài)下，緩緩打開冷側(cè)的進(jìn)口閥門，觀察設(shè)備之異常時(shí)調(diào)整各進(jìn)口閥門，使流量壓力均滿足工藝要求達(dá)到正常工作狀態(tài)。換熱器運(yùn)行過程防止一側(cè)介質(zhì)超壓，換熱器的閥門同時(shí)打開。管道中高處放有排氣閥，開車后排空氣體，介質(zhì)中有顆粒物體時(shí)應(yīng)先過濾在運(yùn)行。清晰板時(shí)要用清水或肥皂水，如有固定物可用毛刷或纖維刷除去，嚴(yán)謹(jǐn)用金屬刷。如果密封條損壞，要選則合適的材質(zhì)的密封墊片，冬季停止運(yùn)行要采取防凍措施，如果設(shè)備運(yùn)行，應(yīng)在信號(hào)孔是否有介質(zhì)流出，如果螺栓松動(dòng)或由于長時(shí)間熱交換而伸長，按要求從新加緊，但不要過緊。

六、結(jié)束語

設(shè)備介質(zhì)為特殊流體時(shí)，應(yīng)考慮電化學(xué)腐蝕，進(jìn)行及時(shí)的防護(hù)，及時(shí)維護(hù)，避免類似故障發(fā)生。為了延長使用壽命采取多項(xiàng)并進(jìn)的措施。

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