江波

（浙江昱輝陽(yáng)光能源有限公司六廠)

螺桿冷水機(jī)組干式蒸發(fā)器的泄漏原因及處理對(duì)策

江波*

（浙江昱輝陽(yáng)光能源有限公司六廠)

對(duì)4臺(tái)干式蒸發(fā)器的運(yùn)行狀況進(jìn)行了分析，得出物理摩擦對(duì)紫銅換熱管的損傷是造成蒸發(fā)器泄漏的直接原因。給出了處理措施和防護(hù)對(duì)策，收到了較好的效果。

干式蒸發(fā)器 換熱管 泄漏 對(duì)策 冷水機(jī)組 紫銅管

0 概述

某公司公用系統(tǒng)有4臺(tái)螺桿冷水機(jī)組，型號(hào)為RSW-500-2，制冷量為1760 kW，為生產(chǎn)車(chē)間提供冷凍用水。自2011年3月投用后，該機(jī)組運(yùn)行狀況一直正常。2013年2月該公用系統(tǒng)進(jìn)行了管道改造，改造后4臺(tái)機(jī)組重新投運(yùn)。但是自4月份起，4臺(tái)機(jī)組均出現(xiàn)了機(jī)組系統(tǒng)內(nèi)壓力偏低，管程介質(zhì)中含水，最嚴(yán)重時(shí)還造成了壓縮機(jī)內(nèi)進(jìn)水而被迫停機(jī)。機(jī)組配置的干式蒸發(fā)器規(guī)格為?560 mm× 4100 mm。蒸發(fā)換熱管規(guī)格為?12 mm×3600 mm (800根)，材質(zhì)為T(mén)2紫銅管，管程運(yùn)行介質(zhì)為R22，設(shè)計(jì)溫度38℃，工作壓力＜1.4 MPa；殼程材質(zhì)為Q235-B，殼程運(yùn)行介質(zhì)為純化水（RO），設(shè)計(jì)溫度38℃，工作壓力＜1.0 MPa。打開(kāi)蒸發(fā)器兩端端蓋后，用壓縮空氣查漏，發(fā)現(xiàn)干式蒸發(fā)器的換熱管均有不同程度的泄漏，每臺(tái)蒸發(fā)器均有2～7根換熱管泄漏。

1 泄漏原因分析

觀察管板，未有明顯腐蝕現(xiàn)象，蒸發(fā)管脹口周?chē)秸?，脹接口未?jiàn)缺損（見(jiàn)圖1）。在通氣加壓查漏過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)氣體從管中沖出，脹接口處并無(wú)氣體逸出，泄漏管主要靠近進(jìn)出水管端一側(cè)。任意抽取一根泄漏換熱管，發(fā)現(xiàn)有一泄漏點(diǎn)，其孔洞直徑約4 mm，孔洞邊緣無(wú)腐蝕殘留跡象。整根管子平直無(wú)明顯變形，但管外壁上有幾道軸向劃痕（見(jiàn)圖2）。將換熱管縱向剖開(kāi)，洗凈后觀察其內(nèi)壁，也未見(jiàn)有腐蝕坑。同時(shí)對(duì)殼程內(nèi)的存水進(jìn)行水質(zhì)測(cè)試，水質(zhì)正常。因此初步判斷此孔洞非腐蝕造成。

圖1 蒸發(fā)器管板

圖2 換熱管泄漏點(diǎn)

打開(kāi)殼程出水端管法蘭，從管口處發(fā)現(xiàn)在換熱管間夾有較多的顆粒物，取出后判斷是焊渣。T2紫銅管具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐腐蝕性，低溫強(qiáng)度好，所以常用于制造換熱設(shè)備（如冷凝器、蒸發(fā)器等），但是為確保最佳的換熱效果，一般在滿足強(qiáng)度的條件下，T2紫銅管的壁厚都取得較薄，這4臺(tái)螺桿機(jī)組干式蒸發(fā)器的T2紫銅管壁厚僅為1.2 mm。

綜上所述，蒸發(fā)器泄漏的主要原因是焊渣隨水流對(duì)換熱管外壁形成間歇性或持續(xù)的摩擦沖刷，使得換熱管受損，當(dāng)劃痕積累到一定程度，便造成管壁破損，蒸發(fā)器發(fā)生泄漏。此時(shí)，因管外水壓大于管內(nèi)蒸發(fā)壓力，水便竄入蒸發(fā)管內(nèi)，影響液相R22蒸發(fā)，蒸發(fā)壓力下降。當(dāng)進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)的水積聚到一定量時(shí)，易被帶入到壓縮機(jī)頭，對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重危害。

2 解決辦法和預(yù)防措施

(1)因泄漏的換熱管未達(dá)到蒸發(fā)總管的10%，所以采用堵管的方法進(jìn)行消漏，再通過(guò)保壓法確認(rèn)泄漏點(diǎn)消除后，采用加熱器加熱、壓縮空氣吹掃去除換熱管內(nèi)水分。檢查標(biāo)準(zhǔn)：管內(nèi)吹出氣體無(wú)白色或用白色濾紙擋在空氣出口處一端，3～5 min內(nèi)紙上無(wú)污物無(wú)水漬即為合格。

(2)拆除冷凝器至蒸發(fā)器連通管，并將其管內(nèi)水分及油污清除干凈，兩端用薄膜封閉備用。

(3)冷凝器出口處加盲板（盲板需帶短接管，以便連通氮?dú)饣蛘哌B通至真空），抽真空1 h后加氮?dú)庵?.3 MPa，同時(shí)用1500 kW碘鎢燈進(jìn)行烘烤加熱，多次循環(huán)，至出口氣體無(wú)白色或用白色濾紙擋在空氣出口端，3～5 min內(nèi)紙上無(wú)污物無(wú)水漬即合格。

(4)膨脹閥邊上噴液管也需進(jìn)行吹氣除水處理(閉式反吹、開(kāi)式正吹）。

(5)壓縮機(jī)線圈用電熱帶繞上后加熱除水（電熱帶500 W，每根3～4 m），加熱除水時(shí)壓縮機(jī)進(jìn)出口管應(yīng)拆除，利于水分排出。避免壓縮機(jī)頭整體拆檢，縮短了檢修時(shí)間。

(6)蒸發(fā)器維修后，殼程保壓2 h，壓力為0.8 MPa，并在保壓過(guò)程中經(jīng)常用皂液進(jìn)行查漏。殼程保壓2 h后無(wú)泄漏，再進(jìn)行管程保壓，保壓時(shí)間24 h，壓力為1.4 MPa。

經(jīng)過(guò)上述處理，4臺(tái)干式蒸發(fā)器逐臺(tái)完成了漏點(diǎn)消除，并對(duì)進(jìn)水的壓縮機(jī)頭、冷凝器等進(jìn)行了維護(hù)，投運(yùn)后機(jī)組運(yùn)行較穩(wěn)定。

為避免此類(lèi)事件再次發(fā)生，建議采取以下預(yù)防措施：

(1)在蒸發(fā)器進(jìn)水端加裝管道過(guò)濾器，定期檢查清理，防止鐵屑等異物進(jìn)入蒸發(fā)器。

(2)低壓報(bào)警設(shè)置值可提高100 kPa（1 bar），按機(jī)組說(shuō)明書(shū)要求，正常的設(shè)置如圖3所示。

圖3 低壓報(bào)警設(shè)置

圖3中A值150 kPa（1.5 bar）是動(dòng)差，B值500 kPa（5 bar）為復(fù)位值。也就是說(shuō)，在停機(jī)時(shí)低壓值不到500 kPa（5 bar），低壓報(bào)警不能復(fù)位（即開(kāi)機(jī)前，若低壓值小于500 kPa（5 bar），機(jī)組無(wú)法啟動(dòng)）。廠家一般將報(bào)警值設(shè)為4-1.5=2.5 bar（250 kPa）。當(dāng)?shù)蛪旱陀?50 kPa（2.5 bar）時(shí)，延時(shí)10 s就會(huì)報(bào)警。但將低壓力報(bào)警值設(shè)為350 kPa（3.5 bar）更為保險(xiǎn)，如果出現(xiàn)內(nèi)漏的話，可提前發(fā)現(xiàn)進(jìn)行預(yù)警，降低由于泄漏對(duì)設(shè)備造成的危害。

3 結(jié)語(yǔ)

該公司公用系統(tǒng)的螺桿冷水機(jī)組無(wú)外界腐蝕介質(zhì)的影響，原運(yùn)行狀況一直正常。但在前一時(shí)期進(jìn)行了工藝改造，管道焊接施工過(guò)程中焊渣未及時(shí)清理，改造后管道清洗吹掃也不徹底，造成焊渣停留在循環(huán)管道中，并隨水流運(yùn)動(dòng)進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)。由于蒸發(fā)器內(nèi)換熱管間的間隙較小，焊渣易被截留在換熱管縫隙之間，并隨水流運(yùn)動(dòng)，對(duì)換熱管造成沖刷和磨損，最終導(dǎo)致薄壁換熱管破損泄漏。為避免類(lèi)似事故再次發(fā)生，本文還提出了針對(duì)性的預(yù)防措施。

[1]胡宗貴，劉蔚云.螺桿冷凍機(jī)氨蒸發(fā)器泄漏原因分析和對(duì)策[J].腐蝕與防護(hù)，2007，28(6):317-319.

[2]高顯杰,王曉妍.冷凍機(jī)兩種故障原因分析和排除措施[J].冶金動(dòng)力，2005(5)：37-38.

Leakage Causes and Countermeasures of Dry Evaporator in Screw Water Chiller

Jiang Bo

Analyzes the operation status of four dry evaporators,and draws a conclusion that damage of copper heat exchange tube by physical friction directly causes leakage of evaporator.After treatment measures and preventive countermeasures are given,obtains a good effect.

Dry evaporator;Heat exchange tube;Leakage;Countermeasures;Water Chiller;Copper tube

TQ 051.6+2

2014-12-17）

*江波，男，1969年生，工程師。衢州市，324004。