任何設備在使用過程中都難免會出現(xiàn)故障,我們需要有分析故障的能力,找到原因并及時處理,這樣才能保證工作的正常進行。
冷卻器在使用過程中常見的故障有串液、壓降過大和供熱溫度不能滿足要求等等。接下來分別介紹出現(xiàn)故障的原因和處理辦法:
1、串液
產(chǎn)生原因:
① 由于板材選擇不當導致板片腐蝕產(chǎn)生裂紋或穿孔。
②操作條件不符合設計要求。
③ 板片冷沖壓成型后的殘余應力和裝配中夾緊尺寸過小造成應力腐蝕。
④板片泄漏槽處有輕微滲漏,造成介質中有害物質(如C1)濃縮腐蝕板片,形成串液。實例:某鋁業(yè)有限公司硫酸系統(tǒng)中1臺板片材料為254 SMo的BR03冷卻器,在運行5個月后出現(xiàn)冷卻水側碳鋼接管腐蝕泄漏,酸液泄漏到了冷卻水側。檢查發(fā)現(xiàn)板片酸液進口處和導流區(qū)域有嚴重的腐蝕及開裂現(xiàn)象。現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)運行溫度、流量和濃度等工藝參數(shù)均超出設計條件,使用溫度遠超出材料的適用范圍。采用飽和蒸汽作為一次側熱源的冷卻器在運行過程中容易發(fā)生板片腐蝕,導致產(chǎn)品串液。這是 由于蒸汽溫度較高,設備運行中很容易造成橡膠密封墊在高溫下失效,引起蒸汽外漏并在二道密封區(qū)域急速冷凝。隨著外漏的不斷進行,冷凝殘液越聚越多,局部形成cl質量濃度較高區(qū)域,達到破壞板片表面鈍化層的腐蝕條件。同時,由于此區(qū)域板片冷沖壓形成的內(nèi)部應力較大,在表面鈍化層被破壞的情況下,內(nèi)部應力作用導致應力腐蝕的發(fā)生。
處理方法:
① 更換有裂紋或穿孔板片,在現(xiàn)場用透光法查找板片裂紋。
②調整運行參數(shù),使其達到設計條件。
③換熱器維修組裝時夾緊尺寸應符合要求,并不是越小越好。
④冷卻器板片材料合理匹配。
2、壓降過大
產(chǎn)生原因:
①運行系統(tǒng)管路未進行正常吹洗,特別是新安裝系統(tǒng)管路中許多臟物(如焊渣等)進入冷卻器的內(nèi)部,由于冷卻器流道截面積較窄,換熱器內(nèi)的沉淀物和懸浮物聚集在角孔處和導流區(qū)內(nèi),導致該處的流道面積大為減小,造成壓力主要損失在此部位。
② 冷卻器選型時面積偏小,造成板間流速過高而壓降偏大。
③ 冷卻器運行一段時間后,因板片表面結垢引起壓降過大。
實例:2000年我廠為提新疆用戶提供了BR10型冷卻器,用于水一水換熱的集中供熱系統(tǒng),一次供水設計溫度為130℃。在換熱器設計選型時,傳熱導數(shù)偏高,接近5 500 w/(rn ·K),而實際應在3 500 w/(rn ·K)。同時,設計單位在水泵選型時流量余量又偏大,造成換熱器二次側介質板間流速超過1 m/s,實際運行壓降在0.2~0.3 MPa,使得二次網(wǎng)水力平衡嚴重失調。
處理方法:
① 清除
冷卻器流道中的臟物或板片結垢,對于新運行的系統(tǒng),根據(jù)實際情況每周清洗一次。清洗板片表面水垢(主要指CaCO3)時,選用含0.3 氨基磺酸溶液或含0.3 烏洛托平、0.2 苯胺、0.1硫氰酸鉀的0.8 硝酸溶液作為清洗液,清洗溫度4O~6O℃。不拆卸設備化學浸泡清洗時,要打開換熱器冷介質進、出口,或安裝設備時在介質進、出口接管上安裝DN25清洗口,將配好的清洗液注入設備中,浸泡后用清水清洗干凈殘留酸液,使pH≥7。拆開清洗時,將板片在清洗液中浸泡30 min,然后用軟刷輕刷結垢,用清水清洗干凈。清洗過程中應避免損傷板片與橡膠墊。若采用不拆卸機械反沖洗方法,應事先在介質進、出口管路上接一管口,將設備與機械清洗車連接,把清洗液按介質流動的反方向注入設備,循環(huán)清洗時間10~15 min,介質流速控制在0.05~0.15 m/s。再用清水循環(huán)幾遍,使清水中Cl質量濃度控制在25 mg/I 以下。
② 二次循環(huán)水采用經(jīng)過軟化處理后的軟水,一般要求水中懸浮物質量濃度不大于5 mg/L、雜質直徑不大于3 mm、pH≥ 7。當水溫不大于95℃時,Ca 、Mg 濃度應不大于2 mmol/L;當水溫大于95℃ 時,Ca 、Mg 濃度應不大于0.3 mmol/L、溶解氧質量濃度應不大于0.1 mg/L。
③對于集中供熱系統(tǒng),可以采用一次向二次補水的方法。
3、供熱溫度不能滿足要求
產(chǎn)生原因:
① 一次側介質流量不足,導致熱側溫差大,壓降小。
② 冷側溫度低,并且冷、熱末端溫度低。
③ 并聯(lián)運行的多臺冷卻器流量分配不均。
④換熱器內(nèi)部結垢嚴重。
處理方法:
① 增加熱源的流量或加大熱源介質管路直徑。
② 平衡并聯(lián)運行的多臺冷卻器的流量。
③拆開冷卻器清洗板片表面結垢。
以上三種情況是冷卻器比較常見的故障,在實際操作過程中遇到問題時應當對待,分析原因并解決,從而保證設備的運行,降低設備故障情況,延長設備使用壽命。
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