化工设备换热器的密封泄露问题与对策探讨

赵大明（山西省化工设计院， 山西 太原 030024）

化工设备换热器的密封泄露问题与对策探讨

赵大明（山西省化工设计院， 山西 太原 030024）

换热器的正常稳定的工作是生产过程中不可或缺的，也起着非常重要的作用，如果出现泄漏，会对工艺流程造成严重的后果，更会导致产生一些不安全因素的出现。

泄漏原因；化工换热器；密封泄漏；应对措施

1　管道与管束腐蚀性泄漏

（1）换热器表面的腐蚀 管道的表面一般都会存在一些很细小的灰尘、沙粒、凸凹坑、局部的擦伤和重皮等，但是他们对转换器带来的缺陷是极大的。换热器内的流动介质在与换热器表面接触时，往往流速过快、过大，冲刷金属表面造成构件表面局部的腐蚀损坏，这一类通常被称为磨损腐蚀。磨损腐蚀一方面对已腐蚀的表面进行冲刷，另一方面也在新露出的金属的表面造成新的腐蚀，这样对设备影响很大。在生产中，由于某些介质较为粘稠，因此在运行时往往会加大介质的流速，高速流体尤其是含有固体颗粒的流体快速的冲刷金属的表面，从而很容易造成磨损，虽然在设备的金属壳体上安装了防冲板，但是也不能避免。这些缺陷可能会导致管道腐蚀的加强，成为管道腐蚀最有力的帮手，而腐蚀后的管道往往就会出现各种各样的泄漏。在制造和生产结束的时候，对工艺流程和管束表面的要求与重视不够，认为只要试压不漏就行，实际上管束表面的这些细小的缺陷往往就是管束腐蚀泄漏的原因所在。

（2）支持板和折流板的负作用 这一方面的副作用主要表现在支持板上的管孔不合适从而产生的振动和挤压，使受挤压处的防腐层难以涂上，如果由于外界因素使折流板或支持板相对于管束稍有错动，没有防腐的部分就会裸露出来，从而加速管束的腐蚀。而且这样一来，这些“偏僻”的地方容易藏污纳垢，形成一个个小的滞流区，导致缝隙腐蚀的产生。管孔表面的一些尖锐的角没有去除的话，穿管的时候就会对管壁造成刮伤。此外，管孔不合适会造成管束的振动破坏，这也会对管束的腐蚀起到促进的作用。

（3）沉淀物造成的电化学腐蚀 虽然换热器管束内的介质要求流速很快，但是在工作将近结束介质流速减缓，往往会在热换器管道内沉积一些沉淀物。这些沉淀物在换热器管内的表面粘连不牢，分布不均匀，很容易就在部分位置的裂缝、间隙上形成电氧化腐蚀，比如阳极氧化反应、阴极氧化反应、阴极还原反应等等，这些电化学反应通常会造成比较严重的后果。腐蚀物的存在又导致缝内的电化学反应不均，引起更大的反应，造成更大的危害。

（4）换热器内的水分所引起的腐蚀 在检修和清理设备的过程中，基本都是用蒸汽进行的清理，用新鲜的水清芯子和试压，试压是长时间的水在管道内进出，必定会有残留，而且试压结束后并没有严格的要求将管道吹干，就会在管壁内留下更多的水分，为管壁金属表层的氧化提供有利条件。而且一般情况下水的pH值稳定不会对换热器造成侵蚀，但是当水的pH值降低或者水中有溶解氧在里面，又或者说水中存在有害的阴离子时，这些因素就会与湿的管束内金属壁发生化学反应，从而会引起电化学腐蚀。水、腐蚀性介质、氧气的共同存在与作用，使腐蚀的速度加大，这也就是通常说的“检修负效应”产生的根源。

2　对于腐蚀性的泄漏可以采取的措施

（1）在材料的选择上应该更加严格和规范，对每一根管子都要严格的检查，不能有破损、划痕等缺陷。在加工坚持板和折流板的管孔的时候，应该尽量的以标准上限为好，同时也要保证装配时的同心度，使管子能够顺畅的通过，不留腐蚀死角。但是也要避免管孔过大，这样会引起震动的加剧。另外，在管道内部的内芯必须要在管束内进行翻转，使防腐层能够充分的形成，更有利于保护管束内壁。在检修清理换热器结束时，应立刻对管道内进行除湿处理，保证管道内的水分残留，在适当的条件下尽量减少试压的时间，进而减少水分的存积。

（2）防止换热器静密封的泄漏。化工产业中常见的换热器是浮头式换热器，这种换热器泄漏的原因往往是因为其中小浮头的泄漏。因为换热器在工作的过程中会受到不同温度的“考验”，这样，管束就会不均匀受热，由于温度的差异而导致小浮头的自由膨胀，这样一来，与小浮头相连接的管束就与其他的管束不同步，以至于管束间产生热效应力，对管板和管束之间就会出现裂痕与破损，从而导致热换器的的泄漏。一般情况下，管束的膨胀与破裂是由于投用、停用造成的泄漏隐患。投用的时候，高温度对管束的影响使得管束发生膨胀而变形，而在停用的时候，低温对管束的塑形起到作用，使的管束的膨胀不能恢复。所以，温度的差异对管束的静密封泄漏造成很大的影响，对换热器极其不利。

（3）一台好的换热器有几个方面组成 ①满足工况要求。②结构合理（结构合理成本就低）。③使用寿命长。④外观整洁。要满足上面几点，准确的工况条件很重要，工况条件包括：冷热介质的物性参数、使用压力、进出口温度等。一般换热器的静密封泄漏是由于密封垫的问题，有时候换热器长时间的工作所产生的温度是很高的，对换热器内的垫片会造成损坏，致使换热器静密性泄漏的发生，所以在工作一定时间后，可以对换热器的密封垫进行检查更换，更好的保证换热器的工作效益，而换热器的精密性泄漏问题也会相应的减少。

［1］吴益民.密封用氟塑料制品的现状和发展趋势［J］.化工新型材料，2006，（10）.

［2］谭集艳.基于结构设计的大型法兰式换热器泄漏问题解决方案［J］.化工机械，2008，（2）.

［3］吴亚辉，任祥娟.浅谈化工生产中的设备密封及方法［J］.化学工程与装备，2011，（10）.

赵大明（1988- ）， 男， 助理工程师 。