大連北方意達(dá) 板式換熱器、管殼式換熱器、空氣換熱器、煙氣換熱器使用與維護(hù)

時(shí)間：2024-11-13

板式換熱器的維護(hù)及保養(yǎng)
換熱器不得在**過銘牌規(guī)定的條件下運(yùn)行。應(yīng)經(jīng)常對管、殼程介質(zhì)的溫度及壓降進(jìn)行監(jiān)督，分析換熱器的泄漏和結(jié)垢情況。管殼式換熱器就是利用管子使其內(nèi)外的物料進(jìn)行熱交換、冷卻、冷凝、加熱及蒸發(fā)等過程，與其它設(shè)備相比較，其與腐蝕介質(zhì)接觸的表面積就顯得非常大，發(fā)生腐蝕穿孔及接合處松弛泄漏的危險(xiǎn)性很高，因此對換熱器的防腐蝕和防漏的方法也比其它設(shè)備更多加考慮。當(dāng)換熱器用蒸汽來加熱或用冷水來冷卻時(shí)，水中的溶解物在加熱后，大部分溶解度都會(huì)有所提高，而硫酸鈣類型的物質(zhì)則幾乎沒有變化。冷卻水經(jīng)常循環(huán)使用，由于水中含有腐蝕性溶解氣體及氯離子等引起設(shè)備腐蝕，腐蝕與結(jié)垢交替進(jìn)行，激化了鋼材的腐蝕。因此，必須通過清洗來改善換熱器的性能。由于清洗的困難程度是隨著垢層厚度或沉積物的增加而迅速增大的，所以清洗間隔時(shí)間不宜過長，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)裝置的特點(diǎn)、換熱介質(zhì)的性質(zhì)、腐蝕速度及運(yùn)行周期等情況定期進(jìn)行檢查、修理及清洗。
1.1換熱器的清洗
換熱器的清洗可用機(jī)械法或化學(xué)法，應(yīng)根據(jù)清洗的場所、范圍、除垢難易程度、垢的性質(zhì)來決定。凡不溶于酸堿和溶劑的污垢宜采用機(jī)械法?；瘜W(xué)法適用于形狀復(fù)雜的換熱器的清洗，缺點(diǎn)是對金屬多少有些腐蝕作用。下面介紹幾種常用的清洗方法。
1.1.1機(jī)械清洗
(1)噴水清洗  用高壓水噴射或機(jī)械沖擊的除垢方法。采用這種方法對化學(xué)法不能除去的碳化物污垢或硬質(zhì)垢的清除是有效的，但清洗換熱器時(shí)需將設(shè)備解體，所以適用于清洗浮頭換熱器或U型管換熱器的管間部分，對固定管板換熱器殼程就不能清洗了。其優(yōu)點(diǎn)是鋼材損耗微小。
1.1.2噴砂清洗  將經(jīng)篩分的石英砂粒用壓縮空氣通過噴槍產(chǎn)生強(qiáng)大的線速度，沖刷換熱器內(nèi)壁，將污垢沖掉。砂粒要求硬度高，粒度形狀復(fù)雜，顆粒均勻。
1.1.3噴丸清洗  由海綿球和將球推進(jìn)需清洗的管內(nèi)的流體噴槍組成。其優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低廉、。不僅用于直管且可用于蛇管、T形管、彎管等，適用范圍較廣。方法是在管的一端裝入海綿球，接上噴槍，擰緊，開噴槍的閥門，即可射出壓力流體。由于流體壓力，將球推入管內(nèi)，球受流體的反壓力，借助海綿體的彈力，對管內(nèi)壁施加擠壓力。由于反壓力，此擠壓力增大，能很好的削掉污垢。且從球和管內(nèi)壁間隙出來的流體以射流噴出，研削效果很好。同時(shí)污垢沿前方排出，具**械研削和噴射清洗的優(yōu)點(diǎn)。
 1.1.4海綿橡膠球連續(xù)清管法  就是連續(xù)操作的自動(dòng)化清洗，在冷卻水系統(tǒng)中裝入海綿橡膠球，平均每5min通過一個(gè)橡膠球，其直徑略大于管徑，因此能有效地擦去管子表面的沉積物或污垢。其優(yōu)點(diǎn)是減少了由于結(jié)垢、腐蝕、滲漏或堵塞所造成的無計(jì)劃停工。冷卻水管的連續(xù)清洗可以大大減少水的化學(xué)處理，可省去手工或其它機(jī)械清洗的費(fèi)用，創(chuàng)造了良好的清洗條件，延長了設(shè)備壽命。
1.1.5鋼絲刷子清洗  用一根圓棒或管子，一端焊上與管子內(nèi)徑相同的圓形鋼絲刷，一邊旋轉(zhuǎn)一邊推進(jìn)。如果是不銹鋼管則不能用鋼絲刷而用尼龍刷。用圓管比圓棒較有優(yōu)越性，因?yàn)閳A管向前推進(jìn)時(shí)，污垢可以從管子中退出。否則圓棒向前進(jìn)，污垢也向前進(jìn)，愈積愈多，以致愈通僡困難。這種方法花費(fèi)很大勞動(dòng)力，但還是常用的清洗換熱器管內(nèi)的方法。
 1.1.6刮刀或鉆頭除垢  在撓性旋轉(zhuǎn)軸的*安裝刮刀或鉆頭以除去污垢。旋轉(zhuǎn)動(dòng)力多用壓縮空氣或電力，也有使用水力或蒸汽的。一般是將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在外邊，通過旋轉(zhuǎn)軸將動(dòng)力傳給刀具。旋轉(zhuǎn)軸是撓性的，因此是彎管也能在里面靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。但該法只適用于除去管子或圓筒里面的污垢。
1.2化學(xué)清洗
1.2.1酸洗  酸洗是換熱器化學(xué)清洗的主要方法，可溶解氧化鐵、硬質(zhì)污垢和其它金屬氧化物。這要求對清除的沉積物性質(zhì)和有關(guān)設(shè)備的構(gòu)造材料有所了解，來確定酸類。清除銹垢要用合適的酸、防凝劑及作輔助用的還原劑、二氧化硅溶解劑、濕潤劑、銅鈍化劑。清除氧化鐵、鈣或鎂較有效的酸是鹽酸，大部分用稀釋酸，如處理鋼管可用12%的鹽酸。檸檬酸效率較差，但如只有少量腐蝕產(chǎn)物也可使用。對奧氏體鋼，如拆開有關(guān)部件有困難，可用鹽酸。如主要部件由不銹鋼制造則不許用鹽酸。鹽酸加入氟化物，對鐵的溶解可稍有利，而對含硅的物料溶解大為有利。因此如含有硅沉淀物可推薦使用。檸檬酸加氟化物可改進(jìn)氧化鐵的溶解速率。
可作酸洗的酸類有硫酸、硝酸、磷酸和鹽酸等。但**三種酸，現(xiàn)在已不常用。硫酸處理是很危險(xiǎn)的，稀釋硫酸時(shí)，會(huì)放出大量的熱，而且產(chǎn)生不溶性硫酸鈣沉積物。采用硝酸也有危險(xiǎn)，硝酸要放出有毒的亞硝酸煙霧。磷酸對人體有危害，而且產(chǎn)生不溶解的磷酸鈣。鹽酸與其它三種酸比較有以下優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用時(shí)危險(xiǎn)較小、價(jià)格低廉、容易稀釋、且形成不溶解的鹽較少、在600℃溫度下可起緩蝕作用。所以10%～20%的鹽酸可作為煉油設(shè)備清除沉積物較常用的清洗劑。在鹽酸中加入緩蝕劑后，能溶解石灰沉淀物和各種氧化鐵，而鐵去不受侵蝕，鋼也不受侵蝕。鎳鉻不銹鋼不應(yīng)接觸鹽酸，會(huì)形成點(diǎn)蝕，應(yīng)選用特殊酸劑，以硝酸、氫氟酸和少量鹽酸為基礎(chǔ)組成。另外，由于目前環(huán)境保護(hù)要求越來越嚴(yán)，無機(jī)酸的處理越來越困難，而許多**酸清洗劑卻很容易處理，可以燒掉或采用生物降解法。而且**酸腐蝕性小，所以**酸現(xiàn)在得到了廣泛應(yīng)用。酸洗結(jié)束后應(yīng)采用**中和，否則不可排入下水道。
1.2.2堿洗  換熱器在某些特定情況下也可用堿洗。有兩種方法：一種為單采用堿性洗滌劑進(jìn)行堿洗，目的在于除去能溶解于堿性溶液中的污垢。另一種是酸洗或其它方法進(jìn)行清洗之后，用堿進(jìn)行中和鈍化。清洗新設(shè)備、軟化硬質(zhì)污垢和氧化硅時(shí)可采用堿洗的方法，常用的洗滌劑為**、碳酸鈉、磷酸鈉、中和鈍化溶液及甲烷-異丁烷等。在污垢中，當(dāng)含銅非常多時(shí)，可在氨液中加入銅溶解劑，用于除去銅垢。
 1.2.3溶劑清洗  溶劑清洗是為了清除石油化工和石油裝置中換熱器的**污垢和含有油質(zhì)的污垢，油垢含有較多的鋼材腐蝕產(chǎn)物氧化鐵類。使用**溶劑摻表面活化劑和堿或用酸把**溶劑和界面活性劑混合制成乳劑，對油和無機(jī)質(zhì)同時(shí)進(jìn)行清洗，可把**垢和氧化鐵同時(shí)除去。主要采用的溶劑有以下幾種：四氯化碳主要是洗掉油品的**污垢，芳香烴溶劑、堿性甲酚溶液、甲烷基-異丁烷基-甲醇重端對于含有酸性焦油的沉積物具有強(qiáng)烈的去垢清潔力。
化學(xué)清洗的優(yōu)點(diǎn)是：可不拆開設(shè)備，能清洗到機(jī)械清洗不能清洗到的地方，無論管程或殼程均能進(jìn)行清洗；均勻一致，微小的間隙均能洗到，不會(huì)剩下沉積的顆粒，形成新垢的**；可避免金屬表面的損傷，如形成尖角，這種尖角能促進(jìn)腐蝕，并在其附近形成污垢；由于進(jìn)行了防銹處理或鈍化處理，清洗后可以防止生銹。
化學(xué)清洗的缺點(diǎn)是：鋼材因加了緩蝕劑而抑制了腐蝕，但緩蝕劑的選定和使用條件如有錯(cuò)誤就會(huì)產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象；管程或殼程全被污垢堵塞后，無法用化學(xué)清洗；因使用了各種藥劑，對清洗廢液必須處理；難以除去碳化污垢。
如污垢能適當(dāng)?shù)厝芙庥谀撤N標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑或兩種混合劑，化學(xué)清洗可在原地進(jìn)行，可以不起吊、不挪動(dòng)，不致傷害被清洗的設(shè)備。如污垢不易溶解，或所需清洗設(shè)備不易拆卸，就可送到集中清洗的地點(diǎn)進(jìn)行清洗。將小型設(shè)備進(jìn)行集中清洗常比原地清洗的。集中場所有許多洗滌槽盛有不同的洗滌液準(zhǔn)備使用，有些部件清洗不完全，或者因拆卸易損壞，或者在清洗中有危險(xiǎn)均應(yīng)在集中場所進(jìn)行清洗。清洗時(shí)應(yīng)提供適當(dāng)?shù)呐盼巯到y(tǒng)和設(shè)施，以收集廢液。同時(shí)，應(yīng)特別注意在清洗中防止產(chǎn)生毒性和爆炸性氣體，要提供充分的通風(fēng)設(shè)備，同時(shí)設(shè)立排氣設(shè)施。
目前常用的清洗方法有：①循環(huán)法—用泵強(qiáng)制清洗液循環(huán)；②浸漬法—將清洗液充滿設(shè)備，靜置一定時(shí)間；③浪涌法—將清洗液充滿設(shè)備，每隔一定時(shí)間把清洗液從設(shè)備的底部卸出一部分，再將此液裝入設(shè)備內(nèi)，以達(dá)到攪拌清洗的目的。
1.3在線清洗
在線清洗是指工藝裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)中，將換熱器組列中某一個(gè)進(jìn)行清洗，這樣就避免了裝置全部停車，從而使換熱器組列能夠高效運(yùn)行和延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期。它與化學(xué)清洗在所用藥劑、反應(yīng)原理及劑量方面相同，較大不同點(diǎn)是設(shè)備不停止運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)是能減少機(jī)械或化學(xué)清洗的停工時(shí)間，節(jié)省停工清洗的勞動(dòng)力和費(fèi)用，延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期，防止損傷殼程中奪降的增加，提高了傳熱效率，降低了能耗。
1.4換熱器的維護(hù)和檢修
為了保證換熱器長久正常運(yùn)行，提高其生產(chǎn)率，必須對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與檢修。應(yīng)以預(yù)防性維修擺在**，強(qiáng)調(diào)安全預(yù)防，以保證換熱性連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，減少任何可能發(fā)生的事故。檢修應(yīng)注意合理施工，檢修之前需進(jìn)行檢查和清洗管子，并應(yīng)拆開管子與管箱的連接處，再將整個(gè)管箱全部拆開以確定清洗或檢修。應(yīng)把換熱器內(nèi)的介質(zhì)，特別是帶有腐蝕性或形成聚合物的液體排出。在直立的固定管板換熱器中，排液管接頭應(yīng)安裝在管板底部，否則不能把殼程的流體全部排出。依據(jù)應(yīng)排流體的性質(zhì)，流體可排向大氣或低壓系統(tǒng)。換熱器的排水應(yīng)單接出而不用支管排放。水平式換熱器排污或放空應(yīng)在折流板和管板底部開口，換熱器上應(yīng)安裝閥門以提供反向沖洗。
檢修換熱器時(shí)常常需要把換熱管從殼體中抽出。但由于腐蝕、結(jié)垢等原因，換熱管抽出比較困難。這就要求管束抽出裝置有足夠的抽出或推進(jìn)力，能適應(yīng)不同高度的位置變化，并能自動(dòng)對中，能適應(yīng)不同的換熱器直徑變化，機(jī)體輕、靈活方便、操作安全。其驅(qū)動(dòng)方式有液壓式和機(jī)械式。液壓式機(jī)構(gòu)體積小，拉或推力大，適合于管束開始抽出或推進(jìn)時(shí)的高負(fù)荷。而機(jī)械式驅(qū)動(dòng)速度快，適用于在管束抽出或推進(jìn)一段距離后的快速操作，所以以液壓和機(jī)械聯(lián)合驅(qū)動(dòng)為好。
換熱器由于腐蝕、沖擊、振動(dòng)、應(yīng)力等原因會(huì)造成損壞，主要發(fā)生在換熱管上，基本上有以下兩種情況：
1.4.1換熱管由于外界因素而減薄或穿孔，當(dāng)出現(xiàn)泄漏時(shí)就必須更換管子。
把損壞的換熱管從管板上拆下來，一般可采用鉆削或銑削的方法進(jìn)行。注意不能損壞管板孔，否則，可能產(chǎn)生泄漏。因此，要采用比管孔直徑略小的鉆頭。如用銑削的方法，則不能將管壁銑穿，留下很薄的一層管子外壁，不僅保護(hù)了管孔免受損傷，而且也便于將整根管子抽出。如果是脹接則應(yīng)先鉆孔，除掉脹管頭，拔出壞管，然后插上新管再進(jìn)行脹接。操作中要注意不能讓異物嵌入管孔槽中，以免影響隨后的脹接。在脹管時(shí)，對周圍不需更換的管子的脹管處會(huì)有影響，所以對周圍的管子可輕脹一下。如果是焊接則需先用**刀具將焊縫刮下，然后拔出壞管。
新管的兩端應(yīng)事先退火、打磨，管子兩端連接部位的內(nèi)外表面均應(yīng)清洗干凈，管板孔的表面上也應(yīng)保持干凈，換上新管后即可進(jìn)行脹接或焊接。
更換管子的工作是較麻煩的，尤其是開槽的脹管在更換管子時(shí)較是麻煩，因此當(dāng)泄漏的管子不多，而且堵住這些管子對換熱器的操作影響不大時(shí)，可以采用堵管的方法。較簡單的堵管方法是將堵頭焊接在泄漏的管子端部。管堵材料的硬度應(yīng)**或等于管子的硬度。管堵的錐度在3?！?。之間，堵死的管子數(shù)量不得**過換熱器管程管數(shù)的10%。除此之外還有一些較有效的堵管方法。例如，爆炸堵管就是利用炸藥爆炸產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊波，使堵塞與管子熔融在一起，達(dá)到堵死管子的目的；液壓堵管的原理是堵頭中心鉆有充填介質(zhì)的孔，采用一種特殊的槍對準(zhǔn)堵頭中心的孔**一顆子彈。堵頭中心的鉆孔比子彈略小，當(dāng)子彈射到孔中時(shí)，因?yàn)榱黧w不可壓縮，從而產(chǎn)生很高的液體靜壓，將堵頭牢牢脹接在管子內(nèi)壁上。而子彈則因失去能量而自動(dòng)掉出來。堵頭外表面加工有若干環(huán)形溝槽，有助于堵頭與管子的固定，而且可以消除管子內(nèi)表面可能腐蝕而產(chǎn)生的滲漏通道。
1.4.2由于溫度變化產(chǎn)生膨脹 、收縮，換熱管入口端介質(zhì)的渦流磨損及由于管束振動(dòng)等原因使管子與管板連接處松弛而泄漏。如果是脹接可用脹管器對管子進(jìn)行補(bǔ)脹，由于脹管應(yīng)力可能影響周圍管子 ，故對其附近的管子也要輕脹一下。如果是焊接則需對泄漏處進(jìn)行補(bǔ)焊。

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