1、管束腐蚀和磨蚀失效

冷却器的失效大多数是由腐蚀引起的。常见的腐蚀部位是换热管,然后依次是管板、冷却器封头及小直径的接管。

管束腐蚀和磨蚀失效的主要原因有:

①污垢腐蚀;

②流体有腐蚀性;

③管内壁有异物积累而发生局部腐蚀;

④管端发生缝隙腐蚀等。

预防措施包括:

①定期清洗管束;

②合理选材;

③在流体中加入缓蚀剂;

④在流体入口设置过滤装置和缓冲结构等;

2、传热能力下降

在冷却器运行过程中,由于工作介质的硬度较 高,或流体中含有颗粒物、悬浮物,都会导致管束内、 外壁严重结垢。随着污垢层的增厚,传热热阻很快增大,严重时污垢将会使工作介质流道阻塞,从而导致换热能力迅速降低。

预防的方法是:

①充分掌握易污部位、致污物质及污垢程度,进行定期检查;

②当流体很容易结垢时,必须采用容易检查、拆卸和清理的设备或结构;

3、管束泄漏

在换热介质腐蚀、应力腐蚀、间隙腐蚀或碰撞、 磨损等情况下,管子上将产生微观裂纹,如果存在高 拉应力或交变应力,裂纹会迅速扩展而发生泄漏。 此时,现场常用堵管的办法作为一种应急修复措施。 实际上堵管后由于增大了温差应力,从而加快了自 身的应力腐蚀,因而管子很快会发生更严重的破坏, 以至造成管束整体报废。预防管束泄漏的方法应从选材、防腐、防损伤、减小拉应力和防止振动等方面考虑。操作中一旦发现管束泄漏,应尽量拆管更换, 而不要堵管。

4、管束与管板的连接失效

根据冷却器的使用工况不同,管束与管板的连接接头形式可分为焊接、胀接和胀焊并用三种。接头形式不同,失效形式也各异。在焊接时采用常规方法进行焊接的产品,大修时可改变焊接方式来加 强换热管与管板之间的焊缝强度。

①将单面焊接改为双面焊;

②变管板与管束前 端的平齐焊接结构为管束伸出长度的角型焊接 结构,制造专用的工装将管束与管板由平放位置改 为立放状态,变换热管与管板前侧的垂直焊接形式 为水平焊接形式以达到角焊接的焊接要求。

通过上述二种方法改进焊接工艺,可收到良好的效果。筒体失效壳体与管束所处的工作环境基本相同,因而壳体的失效形式、预防措施可参照管束。

腐蚀是管壳式冷却器主要失效形式。除了换热介质本身的酸碱性具有腐蚀性之外,工作介质的腐 蚀性,以及壳体或管子存在拉应力,管子与管板之间 存在缝隙等都会加速腐蚀,进而引起冷却器失效 预防措施主要有:减小缝隙,选择耐蚀材料,提高焊 缝质量,定期清洗,流体中加人缓蚀剂,控制系统的温度波动,减少法兰连接。