換熱器運行維護中常見問題分析

韓慶飛，張偉華

（1.龍杰機械裝備（太倉）有限公司，江蘇太倉 215434；2.神華工程技術有限公司，北京 100011）

0 引言

換熱器是煤氣工程的一種設備，用來進行熱能的轉變，以下對換熱器運行維護中常見問題進行分析，并提供解決方案。

1 啟動換熱器中的問題

換熱器在石油與工業領域中應用比較廣泛，在運行換熱器的過程中，會由于外界環境導致熱量的損失。可逆換熱器中的一部分液體容易變成返回氣流，返回氣流經過每個通道后發生氣流，外面熱量的傳遞對于可逆換熱器有著特別重要的影響。溫度不合適還會導致氣流發生偏離。在停車前盡量減少管道里面氣體的排出，使每個管道壓力均勻，能否打開空氣流通閥要依據停車的時間長短。浮頭式換熱器由圓筒、外頭蓋側法蘭、浮頭管板、鉤圈、浮頭蓋、外頭蓋及絲孔、鋼圈等組成，這種換熱器的管子受熱時，管束連同浮頭可以沿軸向自由伸縮，完全消除了溫差應力。目前有不同類型的換熱器，為了滿足市場發展的需求，對換熱器構建了明確的指標，改善了換熱器在設計過程中需要滿足的工藝，并且設施材料構造安全可靠，這都使得設施安裝、制作、運用、維護更加便捷。在浮頭式換熱器的生產過程中，因為設施受到水分的影響，其部件極有可能被腐蝕，導致水與材料混為一體，影響產品的生產效果與質量。如換熱器管板液體泄漏，應當通過焊接的方式進行維修，通過定期設施檢查維修有效解決換熱器失效問題[1]。

2 換熱器在運轉過程中的問題解析

2.1 污垢的清潔

換熱器主要用于石油化工等行業，在運轉中存在的問題會導致換熱器累積污垢，使換熱器效率下降，換熱器中運用水的強度越高換熱器中的污垢累積程度就會越高，換熱器的鐵網氧化也會對換熱器的污垢累積造成一定影響，因為水的導熱性較低，會使換熱器系統熱系數比金屬系數小許多倍，導致換熱器的熱傳效果不穩定，使得系統出現問題，降低工作效率。此外還會對金屬的船體造成影響，致使溫度降低，嚴重威脅到換熱器的正常運轉。對于這種情況要開展對污垢的深入清潔，將專門清潔設施的化學溶劑灌入換熱器中，浸泡幾個小時，機械持續動態循環4 h 左右，每隔半小時對設備進行擦拭，通過軟化水進行專門的清潔，保證換熱器的工作性能不被影響。

2.2 換熱器無效

通常管殼式換熱器可能出現的問題就是換熱器與連接管板的連接處出現裂縫，導致設施疲勞損壞。管殼式換熱器流經的液體會腐蝕連接處導致換熱器連接處的裂縫變大，主板變薄，設施無法工作。管殼式換熱器的管道被堵塞，設施中的螺絲部件的固定功能失效會導致設施無法有效進行工作。針對管殼式設施開展專業的預防，對換熱器的零部件進行合理的分類，通過合理的順序開展焊接處理。在運用換熱器時，應盡可能減小管板之間的縫隙，解決換熱器流體振動問題。采用優質的材料預防腐蝕，并且在接口處安裝過濾與緩沖設施，確保換熱器有效運轉。

換熱器無效的原因有以下兩方面：①循環板的外表累積了大量污垢，污垢層堅硬，其中有一定的砂石，循環水側的異物角度依據不同材料雜質累積形成；②換熱器的密封墊老化，不再具備使用效果。應當對設施進行有效的維修，添加冷卻設施，在換熱器設施的流體中布置相關的閥門，調整流體的方向，及時清潔其中的污垢。對換熱器安裝合理的過濾設施，可以有效杜絕雜質流進換熱器中。對密封墊進行更新更換，延長設施的工作期限。換熱器還存在泄漏的問題，泄漏會污染設備、腐蝕設施。在檢查蒸汽是否正常的過程中應當對其開展嚴格的控制，對于每根管道進行嚴格的把控，針對設施開展整理、清潔，對于質量不達標的要嚴格管控，視情維修更新。在換熱器的工作過程中，因為設施的穩定程度會受到溫度的影響，有關技術人員應當落實有效的預防措施，全面了解污垢組成區域，針對其開展定期檢查，同時清潔污垢。板式換熱器還會出現堵塞情況，只要有3 mm 的物質就會堵塞設施，并且因設施中的管道形狀不規范無法被清潔出換熱器中，會導致設施的工作效率下降。關于換熱器堵塞問題，應當通過高壓水槍進行清潔，針對其中的污垢反復沖刷，清洗出雜質，使得換熱器高效運轉[2]。

2.3 換熱器出現的腐蝕泄漏

換熱器時常發生腐蝕與泄漏，腐蝕區域有分程隔板、折流板、管束與管板等。工作人員應當優先對這些區域的腐朽程度進行測評，從而明晰其是否能夠通過維修來恢復。對于可以維修的區域，工作人員可以通過打磨焊接的方式對設施進行維修，假如無法進行維修，就應當對其進行及時的更換。對于腐朽程度嚴重的區域，工作人員應當依據材料的性質設計出新型的材料，從而有效預防腐朽。對于換熱器靜密封面的泄漏，主要是擰緊螺栓，同時檢查密封墊片是否出現問題，假如出現問題則應當針對其及時更換。在設施的運轉過程中，假如換熱管束發生泄漏，在泄漏量不超出總管量的10%時，可以通過堵管方式來處理。假如泄漏量超過10%，就無法采用堵管的方式，因為會對換熱效果造成嚴重的影響，而應當通過更換的方式進行處理。

3 換熱器故障的檢修

3.1 零部件拆除

零部件拆除前，在管板與法蘭中做好標記，同時事先選擇好管箱、浮頭、鉤圈的安放位置，假如安放在平臺中應當放置在主梁上方，在內部清潔后通過帆布進行封堵。拆除前，應當事先設計好吊點或者選擇好吊車，在對稱預留4 條螺栓后，使用倒鏈或者吊車受力，再拆除最后4 條螺栓，順利將其放置在平臺或者地面上。拆除下來的螺栓應當浸泡柴油，同時清潔干凈，以延長其使用期限。

3.2 管束抽出

浮頭式換熱器在抽出管束前，應當在其浮頭側布置自制胎具同時配合運用千斤頂，將管束推出500～1000 mm，以助于抽芯機工作。在工作前，應當對抽芯機與換熱器規格是否相符進行檢查，并且對抽芯機進行反復檢測，確保其能夠順利工作[3]。

3.3 清潔管束

目前，管束清潔工作都是交給專業施工團隊開展，所以，檢修工作人員再將管束交給清潔團隊時，應當在管束中懸掛標記，其中標注設施位號、安裝區域等等信息。

3.4 回裝零部件、試壓

浮頭式換熱器的零部件回轉工作與試壓工作是交叉開展的，第一，在管束清潔結束后，采用抽芯機將其進行安裝，然后在管束兩側安裝好打壓胎具，對殼體開展試壓。試壓用水應當盡可能采用純凈水，假如換熱器是不銹鋼材料就應當對水質進行檢測，確保其中氯離子含量不超過25 mg/L。實驗壓力一般為設計壓力的1.5 倍，也可以降低要求依照車間提供的實驗壓力進行檢測，試壓過程中主要是為了檢測管束是否存在泄漏問題，假如出現泄漏問題，應當通過堵頭對其開展封堵。需要注意的是堵管量不得超出總量的10%，假如試壓過程中檢測出殼體發生異常情況，應當即刻停止工作，找出原因并解決后再開展試壓工作[4]。

4 結語

因為浮頭式換熱器與金屬換熱器相比較而言具備突出的抗腐蝕性能，并且，傳熱效果也比金屬換熱器更加突出，更加能夠滿足各種生產需求，同時能夠減少換熱器的運轉成本，得到了廣泛運用。