試述雙層管冷卻器的技術優點

萬川 張慶豐 張澤京

摘 要：海上油氣開采平臺大功率發電機多采用海水作為冷卻介質進行冷卻，傳統海水冷卻器為單層管冷卻器。由于海水具有很強的腐蝕性，單層管冷卻器一旦腐蝕穿孔造成冷卻器海水泄露則會造成設備嚴重損壞。本文旨在對比介紹一種雙層管加漏水檢測冷卻器的應用，從根本上杜絕上述危險的發生。

關鍵詞：冷卻器;單層管;雙層管;漏水檢測

1 單層管冷卻器簡介

1.1 單層管冷卻器結構

如下圖.1所示，單層管冷卻器主要由： 封頭、冷卻管束、近氣側管板、近水側管板、漏水檢測開關引流管、漏水收集腔連接管、冷卻翅片等組成。

冷卻管束通過脹接工藝分別與近水側管板、近氣側管板配合在一起，近水側管板與近氣側管板之間的間隙組成漏水收集腔。冷卻器前后兩個漏水收集腔通過漏水收集腔連接管串通在一起。

1.2 漏水檢測原理

如上圖.1所示，當冷卻管束與近水側管板之間脹接出現問題時，海水通過近水側管板進入到漏水收集腔。漏水收集腔收集到的海水通過引流管至漏水檢測開關，漏水檢測開關報警。冷卻器兩端的漏水收集腔通過漏水收集腔連接管串通在一起。

此種類型冷卻器只能檢測冷卻管束與近水側管板之間漏水，當冷卻管束本身或者冷卻管束與近氣側管板之間出現漏水現象時，漏水檢測開關無法進行漏水檢測。一旦出現此種情況將會造成設備嚴重損壞。

2 雙層管冷卻器介紹

2.1 雙層管冷卻器結構

如下圖.2所示，雙層管海水冷卻器主要由：封頭、冷卻管束外管、冷卻管束內管、進氣側管板、近水側管板、漏水檢測開關引流管、漏水收集腔連接管、冷卻翅片等組成。

冷卻管束外管通過脹接工藝與近氣側管板配合連接在一起，冷卻管束內管通過脹接工藝與近水側管板配合連接在一起。近水側管板與進氣側管板之間的間隙組成漏水收集腔。冷卻器前后兩個漏水收集腔通過漏水收集腔連接管串通在一起。

2.2 漏水檢測原理

（1）如上圖.2所示，當雙層管海水冷卻器冷卻管束內管與進水側管板脹接出現連接故障時，海水通過冷卻管束內管與進水側管板間隙進入漏水收集腔，漏水收集腔海水再通過漏水檢測引流管引流至漏水檢測開關觸發漏水報警。發電機兩側的漏水收集腔通過漏水收集腔連接管串通在一起。

（2）如上圖.2所示，當雙層管海水冷卻器冷卻管束內管發生故障漏水時，由于有冷卻器冷卻管束外管的存在，泄露海水直接被冷卻管束外管攔截并進入漏水收集腔，再通過漏水檢測開關引流管線至漏水檢測開關觸發漏水報警。

2.3 雙層管海水冷卻器優點

由于雙層管海水冷卻器獨有的結構形式，相對于單層管海水冷卻器具有如下優點：

◆可及時檢測冷卻器外管、內管漏水情況;

◆當冷卻器冷卻管束內管發生漏水時，泄露海水不會進入發電機造成安全事故;

◆當冷卻器冷卻管束內管發生漏水時，機組仍可以短時間運行，給生產經營單位一定的機組調度緩沖時間。

3 結束語

由于雙層管結構冷卻器的獨特優點，該類型冷卻器已被廣泛用于設備運行穩定性要求高的場所，比如：海上石油生產平臺、小型電廠、化學化工企業等。

參考文獻：

[1]賴周平 著.空氣冷卻器.中國石化出版社.2010.1.

[2]余建祖 著.換熱器原理與設計（第2版）.北京航空航天大學出版社. 2019.1.

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300450）