板式热交换器常见故障处理

尹 哲

（江苏核电有限公司，江苏连云港 222000）

0 引言

板式热交换器换热面积大、换热效率高、使用维护简便，广泛应用在各个行业。在板式热交换器实际维修工作中缺陷分析及处理一般从单个设备本身考虑，对缺陷的原因分析可能不全面，不能从根本上消除缺陷。应把设备放在一个系统内整体看待，如分析缺陷原因时要考虑设备所在系统的压力、温度等参数[1]。

1 板式热交换器

1.1 板式热交换器的优缺点

（1）优点。热交换器主要分为套管式、喷淋式、管壳式和板式。相比于其他形式换热器，板式换热器换热效率更高；在换热能力相同条件下，板式换热器占地面积更小；组装灵活，可以根据实际情况增加或减少换热板片数量；对于检修空间要求不高，可安装在空间较为狭小的地方；可使用范围广，如使用特殊材料可在恶劣环境下正常使用。

（2）缺点。对于检修人员检修水平要求高，对密封效果要求高；如板片数量较多的大型板式热交换器，密封面也较多，易出现泄漏；受密封胶条材料等限制，不能承受较高介质压力。

1.2 板式热交换器主要部件

（1）前端板。用于将整个板式换热器固定在次板上。

（2）中间板。用于将热量通过槽型通道从一种介质传到另一种介质。

（3）后端板。用于承受后端的压紧力。

（4）拉紧螺栓。用于将通道板压在一起。

（5）上导杆。用于承载中间板和压紧板。

（6）接口。用于管道和换热器连接。

2 常见故障及故障处理

2.1 换热效率下降，换热器前后介质温差变小，压差变大

故障主要原因为流道内存在杂质，杂质将流道堵塞或换热板间沉积物增多。这种情况常出现在以海水为换热介质的换热器中，海水中的细小杂质如鱼虾残骸等在进入换热器前不能完全被过滤掉，在进入板式热交换器后容易集中在海水侧通道内，堵塞进水口。另外，虽然板式热交换器板型的设计能够在板间产生较强紊流，使细小物体不易沉积在换热板表面，但板上的沉积物仍不可避免。沉积物的形成会使换热效率大大降低，并且沉积层由于介质流动性较差，容易富集腐蚀活化物，或板间夹杂细小颗粒（如沙粒）等，造成换热板的间隙腐蚀。若长时间不清洗，则可能使换热板腐蚀穿孔。

对于板式换热器换热效率下降问题，一般采取两种方法处理，一种是拆除介质流道的盲板清理流道，将流道内的杂质清理干净。对于存在异物或杂质导致流道堵塞的情况，使用这种方法，效果较为明显。但是对于长期运行后换热效率下降，打开介质流道，杂质并不多的情况，清理介质流道往往达不到目的。需要使用第二种方法，即解体板式换热器，解体板式换热器需将中间换热板拆除，使用钢丝刷等工具，清理换热板表面的沉积物、小颗粒等[2]。

虽然采取上述局部检修和解体检修可以保证换热器的正常运行，但这种方法不能从根本上解决问题。某电厂在大修期间对板式换热器上游管线进行改造，将上游滤网的过滤精度改造的更加精细，并在换热器前增加自动反冲洗过滤器，实际运行后效果非常明显，改造后几乎不需要对板式换热器进行解体清洗。

2.2 外漏

引起外漏的主要原因有：密封条裂纹、脱落；在两块板的密封面之间夹杂有异物，甚至一根头发丝粗细的杂物都会引起外漏；相邻两块换热板顶部的卡槽出现变形，造成两块板压不平；换热板悬挂错误，板型应是A-B-A-B……交错排列；换热板本身有裂纹或穿孔；换热器压紧螺栓紧固不到位。根据这些外漏原因，处理方法如下。

首先确认螺栓是否紧固不到位，均匀紧固各个螺栓，观察漏点是否消除。注意：紧固螺栓时随时测量各部分压紧值（A），紧固后的A 值不得小于原A 值的99%。且各螺栓紧固力矩不能超过规定的紧固力矩。理论压紧尺寸A理论=（板片厚度+沟槽深度）板片数量。

若漏点无法消除，则用记号笔标记外漏位置，重新解体换热器。检查外漏位置处密封条是否有脱落，若有则需用专用胶水重新将胶条粘好；如果密封条有裂纹，则需要将换热板取下更换相同型号的换热板，将有缺陷的密封条换下重新粘接新密封条；如果密封条或密封面上有异物则清除异物；如果换热板的卡槽有变形则取下换热板，将换热板卡槽敲平，若不能修复则更换换热板；如果板型有错误，则调整为正确位置。注意：若暂时无备件，可将损坏的板及该板前或后的板中取出一块，重新组装热交换器，此时板组须压紧到新的尺寸AN，AN=A-2，为板厚尺寸+沟槽深度。相应的如果取出N 块板，则需在原来A 值的基础上减去N 块板的厚度。当取下的板数量较少时，不会影响换热器的性能。

这里需要指出的是，有一种外漏可以自行消除。这种情况通常发生在热介质温度较高的换热器上。较剧烈和突然温度下降，可能导致换热器暂时外漏，如将热介质突然关闭。一般情况下，外漏会随着热介质重新投运，换热板两侧温度趋于稳定而逐渐消失。

2.3 内漏

换热板因频繁拆装，导致板片变形、裂纹，或海水里杂质较多，长期冲刷引起换热板穿孔，都是造成内漏原因。另外还有一个可能被忽略的原因，板式热交换器换热板上的密封条是整体制作而成，其中侧密封条和环形密封条保证了两侧的介质互相分开，支撑条不起密封作用，只起到支撑、固定作用，在支撑条上开有预留槽。侧密封条失效或环形密封条失效时，若预留槽未被堵塞，则介质可以从预留槽流出，造成外漏，若预留槽被堵塞则可能造成压力积聚，使一侧介质进入另一侧。

判断内漏的方法：打开位置较低的管道，在换热板另一侧充介质，观察打开的通道内是否有水渗出，若有则用尺子标记泄漏的大概位置，解体换热器，将标记位置前后5 块板取下进行查漏。常用的查漏方法是用强光手电在一侧照，从另一侧观察有无光点；还可以在一侧刷渗透剂，在另一侧观察是否有渗透剂渗出，也可以使用放大镜仔细观察有无裂纹、小孔等[3]。如果用上述方法还查不到缺陷换热板，则需逐个检查所有换热板，直至确认缺陷位置。

确认了缺陷换热板后，如果是换热板腐蚀穿孔，则将换热板取下更换新的备件，若是密封条预留槽被堵塞，则将杂物清理干净，同时用密封胶将失效的侧密封条或环形密封条粘接修复。

2.4 维修中需要注意的问题

（1）解体换热器之前应注意问题。检查并将导轨擦干净，防止卡涩，检查压紧板的滑轮无卡涩；取下螺栓的塑料护套，用钢丝刷清理螺纹，并涂抹一层润滑油，使螺母运动自如。螺栓松开时应按对角同时松开相同圈数，松开过程中应随时关注压紧板的左右、上下偏差，切勿偏差过大，防止换热板变形。

（2）清洗换热板时应注意问题。在推换热板时上、下要均匀用力，防止换热板顶部卡槽处及板片变形；刷洗换热板上沉积物时应注意不要使密封条脱落；刷洗换热板时要保护密封胶条，防止损坏。

（3）回装换热器时应注意问题。回装前检查各螺栓螺纹上有无杂物，若有杂物可能导致螺栓紧固不到位造成外漏，或者使螺母卡死，要更换新备件；若更换某片中间板，则必须与更换前板片的悬挂方式一致；如果回装后有少量几处轻微外漏，不用立即重新解体，在换热板两侧介质均达到运行压力时可以使密封条压得更紧些，这些微小外漏可能消除。