列管式換熱器在工業(yè)應(yīng)用中廣泛使用，但長時(shí)間運(yùn)行可能導(dǎo)致多種故障，以下是其常見故障及對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施：
一、管束振動(dòng)
原因：
-流體流速過高或支撐不足，導(dǎo)致管束與泵、壓縮機(jī)產(chǎn)生共振。
-折流擋板間距過大、管壁厚度不足或流體橫向沖擊管束。
危害：
-相鄰管子碰撞、管子與殼體磨損開裂。
-管子撞擊折流擋板斷裂、管端連接松動(dòng)泄漏。
-增大殼程流體流動(dòng)阻力，甚至引發(fā)疲勞破壞。
預(yù)防措施：
1.調(diào)整流速：降低流體流速至合理范圍，避免湍流沖擊。
2.優(yōu)化支撐結(jié)構(gòu)：增加支撐數(shù)量或改變支撐布局，縮短折流擋板間距（尤其是殼程進(jìn)口端第一塊擋板與管板的距離）。
3.增強(qiáng)管束剛性：
-選用大直徑換熱管，減少流體沖擊影響。
-增加管壁厚度和折流擋板厚度，提升抗振能力。
4.設(shè)置緩沖措施：在流體入口處安裝緩沖裝置，防止脈沖振動(dòng)。
5.優(yōu)化流程布局：采用雙弓形折流板替代單弓形，或分流殼程流量以減少單殼程壓力。
二、管束泄漏
原因：
-腐蝕：介質(zhì)沖刷、積垢腐蝕或應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致管壁穿孔。
-振動(dòng)：
列管式換熱器管束振動(dòng)引發(fā)管子與管板連接處泄漏。
-制造缺陷：焊接不牢固或脹接質(zhì)量差。
危害：
-兩種流體混合，破壞正常操作，甚至引發(fā)安全事故。
預(yù)防措施：
1.選材與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
-根據(jù)工況選擇耐腐蝕材料（如不銹鋼、銅合金），避免線膨脹系數(shù)差異過大的材料組合。
-溫差較大時(shí)，采用U型管式或浮頭式結(jié)構(gòu)，減少約束。
2.連接工藝優(yōu)化：
-避免脹接或脹焊并用形式，優(yōu)先采用焊接結(jié)構(gòu)并焊后熱處理，降低焊接殘余應(yīng)力。
-加大管板坡口深度和換熱管外伸長度，確保焊腳高度滿足拉脫力要求。
3.制造質(zhì)量控制：
-嚴(yán)格檢驗(yàn)管材、鍛件質(zhì)量，進(jìn)行水壓試漏和復(fù)檢。
-執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝，控制焊前預(yù)熱、層間溫度及焊后熱處理。
4.運(yùn)行管理：
-定期檢測流體成分，發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏時(shí)及時(shí)堵管或換管。
-避免超設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，尤其是腐蝕介質(zhì)超標(biāo)時(shí)加強(qiáng)檢查。
5.應(yīng)急處理：
-少量泄漏時(shí)，用錐形金屬塞（硬度低于管材，錐度3°~5°）堵塞管子兩端。
-泄漏嚴(yán)重時(shí)，更換管子并采用脹接或焊接連接。
三、管壁積垢
原因：
-流體含固體顆粒、泥沙、藻類或黏結(jié)物，長期積累形成垢層。
危害：
-導(dǎo)熱系數(shù)下降，傳熱效率降低。
-管徑減小導(dǎo)致流速增加，壓力損失增大。
-垢下腐蝕引發(fā)管壁穿孔。
預(yù)防措施：
1.源頭控制：
-對(duì)可凈化流體進(jìn)行預(yù)處理（如水處理），去除雜質(zhì)。
-嚴(yán)格控制磷酸等易結(jié)垢介質(zhì)的濃度和循環(huán)周期。
2.定期清洗：
-化學(xué)清洗：使用鹽酸等清洗劑（含緩蝕劑）浸泡或循環(huán)清洗，去除垢層。
-機(jī)械清洗：用刮刀、鋼絲刷（不銹鋼管用尼龍刷）或高壓水槍清除硬垢。
-物理清洗：采用海綿球摩擦管壁，或反向流動(dòng)流體沖刷。
3.結(jié)構(gòu)優(yōu)化：
-選用易檢查、拆卸和清洗的管束結(jié)構(gòu)。
-在入口處安裝顆粒分離器，防止大顆粒進(jìn)入。
四、溫差應(yīng)力過大
原因：
-冷熱流體溫差大，導(dǎo)致管束與殼體膨脹差異過大。
危害：
-管束變形、焊縫開裂或管子脹口松弛。
預(yù)防措施：
1.加裝膨脹節(jié)：補(bǔ)償熱膨脹差異，減少應(yīng)力集中。
2.控制溫差：優(yōu)化工藝條件，避免驟冷驟熱。
3.結(jié)構(gòu)優(yōu)化：采用浮頭式或U型管式結(jié)構(gòu)，減少約束。
五、列管式換熱器其他故障及預(yù)防
1.異常響聲：
-原因：管程內(nèi)有空氣或不凝氣體。
-處理：開車前排除空氣，運(yùn)行中定期排放不凝氣體。
2.法蘭盤泄漏：
-原因：密封墊片老化、螺栓緊固不足或法蘭剛性不足。
-處理：更換墊片，緊固螺栓，或更換法蘭。
3.冷卻水系統(tǒng)問題：
-原因：結(jié)垢或腐蝕。
-處理：添加阻垢劑，定期清洗，維持穩(wěn)定流速。
六、綜合預(yù)防措施
1.定期維護(hù)：
-制定檢查計(jì)劃，清理堵塞物，更換密封材料。
-定期測量壁厚（一般兩年一次），檢查保溫層和涂層完好性。
2.操作規(guī)范：
-開車前檢查壓力表、溫度計(jì)等附件齊全靈敏。
-先通冷流體后通熱流體，避免驟冷驟熱。
-停車時(shí)先停熱流體后停冷流體，排凈管程及殼程流體。
3.人員培訓(xùn)：
-加強(qiáng)操作人員和清理人員的技能培訓(xùn)，掌握規(guī)范操作和管束堵塞規(guī)律。
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