浮头式换热器泄漏原因分析
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换热器常见故障原因分析及处理方法一、管式换热器常见故障原因分析及处理方法一、两种介质互串(内漏)1 产生原因①换热管腐蚀穿孔、开裂。
②换热管与管板胀口(焊口)裂开。
③浮头式换热器浮头法兰密封漏。
2 处理方法①更换或堵死漏的换热管。
②换热管与管板重胀(补焊)或堵死。
③紧固螺栓或更换密封垫片。
二、法兰处密封泄漏1 产生原因①垫圈承压不足、腐蚀、变质。
②螺栓强度不足,松动或腐蚀。
③法兰刚性不足与密封面缺陷。
④法兰不平或错位,垫片质量不好。
2 处理方法①紧固螺栓,更换垫片。
②螺栓材质升级、紧固螺栓或更换螺栓。
③更换法兰或处理缺陷。
④重新组对或更换法兰,更换垫片。
三、传热效果差1 产生原因①换热管结垢。
②水质不好、油污与微生物多。
③隔板短路2 处理方法①化学清洗或射流清洗垢污。
②加强过滤、净化介质,加强水质管理。
③更换管箱垫片或更换隔板。
四、阻力降超过允许值1 产生原因壳内、管内外结垢2 处理方法用射流或化学清洗垢物五、振动严重1 产生原因①因介质频率引起的共振。
②外部管道振动引起的共振。
2 处理方法①改变流速或改变管束固有频率。
②加固管道,减小振动。
二、板式换热器常见故障原因分析及处理方法板式换热器常见故障有串液、外漏、压降过大、供热温度不能满足要求四个方面。
一、串液1 产生原因①由于板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孔。
②操作条件不符合设计要求。
③板片冷冲压成型后的残余应力和装配中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。
④板片泄漏槽处有轻微渗漏,造成介质中有害物质浓缩腐蚀板片,形成串液。
2 处理方法①更换有裂纹或穿孔板片,在现场用透光法查找板片裂纹。
②调整运行参数,使其达到设计条件。
③换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求,并不是越小越好。
④板片材料合理匹配。
二、外漏1 产生原因①夹紧尺寸不到位、各处尺寸不均匀(各处尺寸偏差不应大于3 mm)或夹紧螺栓松动。
②部分密封垫脱离密封槽,密封垫主密封面有脏物,密封垫损坏或垫片老化。
换热器运行故障分析与解决方案一、引言换热器是工业生产过程中常用的设备,用于传递热量。
然而,在长期运行过程中,换热器可能会浮现故障,导致热传递效率下降,影响生产效益。
因此,本文将对换热器运行故障进行分析,并提出相应的解决方案。
二、故障分析1. 故障现象换热器故障可能表现为以下几个方面:- 热传递效率下降:换热器在运行过程中,热传递效率明显降低,导致热量传递不充分。
- 温度异常:换热器出口温度异常偏高或者偏低,与设计要求不符。
- 压力异常:换热器出口压力异常偏高或者偏低,可能导致流体流动不畅。
- 漏水现象:换热器存在漏水现象,可能导致热量损失和设备损坏。
2. 故障原因换热器故障的原因可能有多种:- 换热介质质量不合格:换热介质中存在杂质或者沉淀物,导致换热器内壁结垢,影响热传递效率。
- 换热器管道阻塞:管道内存在杂质、沉积物或者生物膜,导致管道阻塞,影响流体流动。
- 换热器泄漏:换热器密封不良或者管道连接处存在漏洞,导致漏水现象。
- 换热器设计不合理:换热器设计参数不符合实际工况要求,导致运行故障。
三、解决方案1. 清洗换热器内壁针对换热介质质量不合格导致的结垢问题,可采取以下措施:- 使用合适的清洗剂进行清洗,去除内壁结垢物。
- 定期清洗,避免结垢物长期积累。
2. 清理管道阻塞针对管道阻塞问题,可采取以下措施:- 使用高压水枪进行管道冲洗,清除杂质、沉积物和生物膜。
- 定期检查管道,发现问题及时清理。
3. 检修和更换密封件针对换热器泄漏问题,可采取以下措施:- 检查换热器密封件,如发现老化、破损或者变形等情况,及时更换。
- 加强管道连接处的密封,确保无漏洞存在。
4. 优化换热器设计针对换热器设计不合理导致的运行故障,可采取以下措施:- 根据实际工况要求,重新设计换热器参数,确保其能够满足热传递需求。
- 优化换热器结构,提高热传递效率。
四、结论通过对换热器运行故障进行分析,可以得出以下结论:- 换热器故障可能表现为热传递效率下降、温度异常、压力异常和漏水现象等。
导致换热器物料泄露的原因目前,由于各种原因产生的换热器泄漏,造成了物料的浪费和环境的污染,影响着生产装置的正常运行和工厂的经济效益,已成为生产中不可忽视的问题。
了解换热器可能产生泄漏的部位和产生泄漏的普遍原因,并从设计、制造、使用三个环节着手加以控制,就能大大降低换热器的泄漏率。
通过对大量不同种类换热器的泄漏发生部位及产生泄漏的原因进行分析,并做出相应的对策,为换热器的设计、制造和使用提供参考。
1、制造过程中的缺陷焊接质量是换热器制造上的关键。
换热器管子与管板焊接时,在焊缝两侧形成热影响区,这是焊接接头的薄弱部位,容易产生残余变形和残余应力,即容易形成应力腐蚀的基本条件。
若遇到腐蚀环境的影响,例如在H2S、OH-等环境中(奥氏体不锈钢在Cl-、OH-等环境中),就会发生应力腐蚀开裂,造成换热器管接头处泄漏。
管子与管板之间的缝隙处存在不流动液体,与缝隙外液体形成浓差电池,引起缝隙腐蚀,也会造成换热管接头处泄漏。
管子与管板焊接结构的特点是具有排列紧密的小圆形单道焊缝,管板较厚,如果焊接工艺不当,就易造成焊缝根部夹渣、熔合不良、裂纹、气孔等焊接缺陷。
在运行过程中这些缺陷受到交变应力的影响便会扩展,使泄漏通道扩大,导致泄漏。
这已成为换热器失效的普遍原因。
2、管束振动介质垂直于管束横向流动是流体诱发振动的主要根源,如果流入壳程的是气体,在与流动方向及管子轴线都垂直的方向上将形成声学驻波。
当声学驻波的频率与卡曼旋涡频率和紊流抖振主频率一致时,还会激发产生声学驻波振动。
在操作过程中,管束振动将引起管板与管子之间的熔敷金属中存在的气孔和其他缺陷扩大或扩展,发展到一定程度时这些缺陷就会被击穿或导致疲劳开裂。
振动与换热器管子的固有频率有关,而固有频率与管束的结构、尺寸有关,因此换热器本身的设计缺陷是导致管束振动的原因。
采用强度胀接的换热器在胀接时,管板与换热管应有适当的硬度差,否则管子回弹大于管板,造成胀接不紧。
另外,当管子外径与管板管孔之间的间隙较大时,要达到胀紧目的,管子就必须有较大的变形量。
换热器泄漏原因分析及对策在装置运行和检修过程中,换热器泄漏是经常遇到的现象。
就泄漏产生的形态而言,主要有腐蚀泄漏、磨损泄漏、静密封失效泄漏。
原因有工艺方面的问题,也有设备的先天不足,还有施工习惯、质量控制等方面的缺陷。
本文讨论的重点是通过加强对制造、安装、检修质量的控制来防止泄漏。
1·换热器芯子的泄漏1.1管束与管板连接焊缝的泄漏管束与管板间的连接有强度胀、强度焊、胀焊结合3种方式。
强度胀如无过大的振动、温度变化和应力腐蚀,是比较理想的连接方式,但由于其工序复杂,对管束端部表面质量、硬度、管板的机加工精度、胀管经验要求很高,因此绝大部分芯子都是焊接方式。
但该方式存在着不足:管束与管板的强度焊缝都是焊一遍,很容易出现焊接缺陷,因此,新制作的芯子在进行水压实验时从强度焊缝处泄漏是常有的事。
同时,只进行强度焊接的芯子,管束与管孔之间存在着深且窄的间隙,焊缝在间隙内有很大的焊接残余应力,而且间隙中会积聚大量的Cl-,又处于贫氧状态,很容易产生缝隙腐蚀和应力腐蚀而出现腐蚀泄漏。
1.2管束的腐蚀泄漏1.2.1腐蚀泄漏的主要原因(1)管束质量缺陷。
管束表面往往存在着一些缺陷,如细小的砂眼、重皮、凹坑、局部擦伤等,这些缺陷可导致腐蚀的加强,容易产生泄漏。
在制造管束的过程中,对管束的表面质量重视不够,认为只要试压不漏就行,实际上管束表面的这些缺陷往往是管束腐蚀泄漏的根源。
(2)折流板或支持板的负作用。
主要表现在其管孔不合适或与管板间相互对中不好时会局部挤压管束。
使受挤压处的防腐层难以涂上,如果由于外因而折流板或支持板相对于管束稍有错动,未防腐的部分就会裸露出来,从而加速管束的腐蚀。
而且该处容易藏污纳垢,形成小的滞流区,导致缝隙腐蚀的产生。
管孔外的锐角未去掉,穿管时会刮伤管束。
另外,管孔不合适会造成管束的振动破坏。
(3)吊装时钢丝绳对管束防腐层的破坏作用。
在运输、安装过程中,采用的吊装工具几乎都是钢丝绳,由于其硬度高,很容易将管束的防腐层破坏,这也会造成腐蚀的产生。
换热器运行故障分析与解决方案一、引言换热器在工业生产中起着至关重要的作用,它能够实现热能的传递和转换,用于加热、冷却、蒸发、凝结等过程。
然而,由于长期使用和外部因素的影响,换热器可能会浮现各种故障,影响其正常运行。
本文将对换热器运行故障进行分析,并提出相应的解决方案。
二、故障分析1. 故障现象描述在换热器运行过程中,我们观察到以下故障现象:(1)换热效果下降:换热器的换热效果明显下降,无法满足生产要求。
(2)温度异常:换热器的进出口温度差异较大,或者出口温度异常高。
(3)压力异常:换热器的进出口压力差异较大,或者出口压力异常高。
(4)噪音异常:换热器运行时产生异常噪音。
2. 故障原因分析根据故障现象的描述,我们可以初步猜测以下可能的故障原因:(1)管道阻塞:换热器内部管道可能存在阻塞,导致换热效果下降。
(2)腐蚀磨损:换热器的内部部件可能浮现腐蚀或者磨损,导致温度和压力异常。
(3)泄漏:换热器的密封性可能存在问题,导致温度和压力异常。
(4)设备老化:长期使用使得换热器设备老化,导致噪音异常。
三、解决方案1. 清洗管道针对可能存在的管道阻塞问题,我们可以采取以下解决方案:(1)检查管道:对换热器内部的管道进行检查,找出可能存在的阻塞点。
(2)清洗管道:使用适当的清洗剂或者高压水射流清洗管道,彻底清除阻塞物。
2. 更换部件针对可能存在的腐蚀磨损问题,我们可以采取以下解决方案:(1)检查部件:对换热器内部的部件进行检查,找出可能存在的腐蚀或者磨损点。
(2)更换部件:将腐蚀或者磨损的部件进行更换,确保换热器的正常运行。
3. 检修密封针对可能存在的泄漏问题,我们可以采取以下解决方案:(1)检查密封:对换热器的密封性进行检查,找出可能存在的泄漏点。
(2)修复密封:使用适当的密封材料进行修复,确保换热器的密封性。
4. 更新设备针对设备老化导致的噪音异常问题,我们可以采取以下解决方案:(1)评估设备:对换热器进行全面评估,确定设备的老化程度。
换热器E-1104泄漏故障分析发表时间:2018-07-20T10:58:03.937Z 来源:《基层建设》2018年第18期作者:哈兴凯马丽娅[导读] 摘要:换热器E-1104发生内浮头泄漏的是由于装置在降低装置负荷的过程中,流量调节过快,造成换热器降温速度过快,超出了工艺设备升降温速度的规定(即升降温速度每小时≯50℃),温度的瞬间变化导致法兰密封面压紧力发生变化,导致换热器内浮头发生泄漏。
兰州石化公司助剂厂甘肃兰州 730060摘要:换热器E-1104发生内浮头泄漏的是由于装置在降低装置负荷的过程中,流量调节过快,造成换热器降温速度过快,超出了工艺设备升降温速度的规定(即升降温速度每小时≯50℃),温度的瞬间变化导致法兰密封面压紧力发生变化,导致换热器内浮头发生泄漏。
关键词:升温;泄漏;疲劳前言:换热器E-1104于2006年10月投产使用,是将新鲜加氢反应进料烯烃泵P-1101A/B与循环精制碳四P-1102A/B输送的物料一起混合进入E-1104壳程,与E-1104管程二级加氢反应器产物进行换热。
1 工艺流程简介:(具体见图-1)图-12 换热器作用简介:换热器E-1104于2006年10月投产使用,是将新鲜加氢反应进料烯烃泵P-1101A/B与循环精制碳四P-1102A/B输送的物料一起混合进入E-1104壳程,与E-1104管程二级加氢反应器产物进行换热。
2013年7月装置扩能改造后,反应进料烯烃泵P-1101A/B/C与循环精制碳四P-1102A/B输送的物料一起混合进入E-1104壳程,与E-1104管程二级加氢反应器产物进行换热。
E-1104是浮头式换热器,其型号是:BES600-6.4-110-6/19-2I。
具体见表-1.3 故障经过一级加氢反应器R-1101出口烯烃含量S-1108分析是1.04%(体积分数),二级加氢反应器R-1102出口烯烃含量S-1109分析是0.14%(体积分数),然而高温分液罐SP-1101烯烃含量S-1110采样点分析是2.96%(体积分数),﹙正常<1.3%﹚3:00通过化验室复样S-1110采样点分析是3.12%(体积分数)。
加热器泄漏原因分析及对策加热器是发电厂的一种主要辅助设备。
加热器一旦发生故障,不仅影响发电厂的经济性,还常常直接威胁主机或其他设备的安全运行,甚至引起严重的设备损害事故。
加热器尤其是高加系统的故障频繁出现,仅次于锅炉爆管,而居于电厂故障的第二位。
据统计表明,给水加热器各种故障中,管系泄漏所占比重最大。
表面式回热加热器水侧压力大于汽侧压力,一旦管系泄漏,给水就会冲入壳体,引起汽侧满水。
水将有可能沿着抽汽管道倒灌人汽轮机,造成汽轮机汽缸变形,胀差变化,机组振动,动静碰摩,大轴弯曲,甚至叶片断裂等事故。
这类由于加热器泄漏而引起汽轮机进水的事故在国内外发生过多起。
因此分析加热器泄漏原因,找出对策,以尽可能减少泄漏具有十分重要的意义。
1 加热器泄漏原因分析U型管加热器内部管系泄漏主要分为管子本身泄漏和端口泄漏(管子与管板胀接、焊接处泄漏):1.1 管子端口泄漏原因有:1.1.1 热应力过大加热器在启停过程中温升率、温降率超过规定,使高加(高压加热器)的管子和管板受到较大的热应力,使管子和管板相联接的焊缝或胀接处发生损坏,引起端口泄漏:?调峰时负荷变化速度太快以及主机或加热器故障而骤然停运加热器时,如果汽侧停止供汽过快,或汽侧停止供汽后,水侧仍继续进入给水,因管子管壁薄,收缩快,管板厚,收缩慢,常导致管子与管板的焊缝或胀接处损坏。
这就是规定的温降率允许值只有1.7℃-2.0℃/min,比温升率允许值2℃-5℃/min要严格的原因。
1.1.2 管板变形管子与管板相连,管板变形会使管子的端口发生泄漏。
高加管板水侧压力高、温度低,汽侧则压力低、温度高,尤其有内置式疏水冷却段者,温差更大。
如果管板的厚度不够,则管板会有一定的变形。
管板中心会向压力低、温度高的汽侧鼓凸。
在水侧,管板发生中心凹陷。
在主机负荷变化时,高加汽侧压力和温度相应变化。
尤其在调峰幅度大,调峰速度过快或负荷突变时,在使用定速给水泵的条件下,水侧压力也会发生较大的变化,甚至可能超过高加给水的额定压力:这些变化会使管板发生变形导致管子端口泄漏或管板发生永久变形。
浮头式再沸器泄漏原因及改进措施俞传河;张述金【摘要】分析了立式浮头式再沸器泄漏的原因,结合实际对再沸器进行了简单改进,解决了再沸器的泄漏问题,保证了设备及整套装置的正常运行,经济效益和社会效益良好。
【期刊名称】《石油和化工设备》【年(卷),期】2016(019)008【总页数】2页(P83-84)【关键词】浮头式再沸器;泄漏;改进;碟形弹簧【作者】俞传河;张述金【作者单位】陕西煤业神木天元化工有限公司,陕西榆林 719319;陕西煤业神木天元化工有限公司,陕西榆林 719319【正文语种】中文我公司使用的一台立式浮头式再沸器,设备设计、制造参数表1。
再沸器用于甲醇系统硫回收装置中,与溶剂再生塔相连。
工艺过程为:用壳程低压蒸汽加热管程乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)溶液,加热后的乙二醇二甲基丙烯酸酯汽、液混合物回到塔内,液体由塔釜流至再沸器进行加热;乙二醇二甲基丙烯酸酯蒸汽在塔盘上与塔顶回流液进行传质、传热完成对溶剂的再生工艺过程,溶剂在尾气吸收塔中对尾气中的二氧化硫进行回收,进而产生所需要的产品固体硫磺。
通过对废气的回收和利用,达到环保的目的,并增加一定的经济效益。
设备安装完毕,在开车生产过程中,发现溶剂再生塔塔底液位持续上升,短时间内即达到最高极限液位,使工艺操作无法进行。
经工艺人员分析原因,初步怀疑再沸器内漏,壳程介质进入管程,然后通过管道进入溶剂再生塔内导致塔底液位上升。
随后操作人员对再沸器壳程蒸汽停止进料,2 h后从导淋取样对壳程冷凝液进行化验,化验结果为MDEA溶液含量为12%;5 h后再次对冷凝液取样进行化验,化验结果为MDEA溶液含量为26%。
可判定为再沸器管程和壳程之间内漏,但泄漏点无法确定。
由于是内漏,通过分析设备结构,认为浮动管板与浮头法兰之间产生泄漏的可能性最大,决定先对此部分结构进行排查。
对外头盖管箱进行拆解,做管程的耐压试验,在向管程注水过程中在并未加压的情况下,浮头盖垫片处就产生泄漏。
第3期浮头式换热器打压工装优化改造的探索付德刚(抚顺石化工程建设有限公司二公司工程四队, 辽宁 抚顺 113004)[摘 要] 浮头式换热器的打压工艺装备,目前尚未有系统的标准。
本文针对浮头式换热器打压工艺装备的设计加工制造的一些问题,进行了优化改进,改进后的新式浮头式换热器打压工艺装备从脖长上可以适应所有浮头式换热器,使浮头式换热器打压工艺装备趋于标准化,大大减少了工装数量,节约了制作浮头式换热器工装的材料和资金。
[关键词] 浮头式换热器;假法兰;假浮头;新型打压工装;优化改进作者简介:付德刚(1969—),男,重庆垫江人,大专学历,工程师。
在抚顺石化工程建设有限公司二公司工程四队任施工质量检查员。
图1 DN1800浮头式换热器结构示意图1 概况换热器是炼化企业广泛应用的设备之一,分为U 型管式换热器,固定管板式换热器和浮头式换热器,约占工艺设备总量的一半左右,主要用于加热、冷却、蒸发、冷凝、干燥等,其中浮头式换热器是炼化企业的重要设备,浮头式换热器经常出现的故障是泄漏,发生泄漏将引起燃烧、爆炸等事故,处理泄漏的必须用专用的打压工艺装备。
本文针对浮头式换热器打压工艺装备的设计制造的问题,做了优化改进,改进后的新式浮头式换热器打压工艺装备可适应所有浮头式换热器,以使浮头式换热器打压工艺装备更趋于标准化。
1.1 浮头式换热器的结构DN1800浮头式换热器结构示意图见图1。
1.2 浮头式换热器的故障石油化工行业浮头式换热器应用广泛,但由于工艺介质、制造质量、管束材质等诸多因素影响,在生产中泄漏时有发生,浮头式换热器的主要故障是泄漏。
检查泄漏点困难,是生产中的一大难题。
通常解决方法是拆卸下来,重新打压确定渗漏点,然后再进行重新焊接防止渗漏,同时必须将渗漏处的钢管堵住,以防止串液。
堵得越多,浮头式换热器的换热效率越来越低,最后只能报废更换。
由于换热管和管头是浮头式换热器中相对薄弱的环节,从设备的实际使用情况看,往往设备壳体、法兰能继续使用,但管束不是由于换热管腐蚀严重而穿孔,就是因管头存在泄漏而失效。
换热器泄漏原因分析及对策在装置运行和检修过程中,换热器泄漏是经常遇到的现象。
就泄漏产生的形态而言,主要有腐蚀泄漏、磨损泄漏、静密封失效泄漏。
原因有工艺方面的问题,也有设备的先天不足,还有施工习惯、质量控制等方面的缺陷。
本文讨论的重点是通过加强对制造、安装、检修质量的控制来防止泄漏。
1·换热器芯子的泄漏1.1管束与管板连接焊缝的泄漏管束与管板间的连接有强度胀、强度焊、胀焊结合3种方式。
强度胀如无过大的振动、温度变化和应力腐蚀,是比较理想的连接方式,但由于其工序复杂,对管束端部表面质量、硬度、管板的机加工精度、胀管经验要求很高,因此绝大部分芯子都是焊接方式。
但该方式存在着不足:管束与管板的强度焊缝都是焊一遍,很容易出现焊接缺陷,因此,新制作的芯子在进行水压实验时从强度焊缝处泄漏是常有的事。
同时,只进行强度焊接的芯子,管束与管孔之间存在着深且窄的间隙,焊缝在间隙内有很大的焊接残余应力,而且间隙中会积聚大量的Cl-,又处于贫氧状态,很容易产生缝隙腐蚀和应力腐蚀而出现腐蚀泄漏。
1.2管束的腐蚀泄漏1.2.1腐蚀泄漏的主要原因(1)管束质量缺陷。
管束表面往往存在着一些缺陷,如细小的砂眼、重皮、凹坑、局部擦伤等,这些缺陷可导致腐蚀的加强,容易产生泄漏。
在制造管束的过程中,对管束的表面质量重视不够,认为只要试压不漏就行,实际上管束表面的这些缺陷往往是管束腐蚀泄漏的根源。
(2)折流板或支持板的负作用。
主要表现在其管孔不合适或与管板间相互对中不好时会局部挤压管束。
使受挤压处的防腐层难以涂上,如果由于外因而折流板或支持板相对于管束稍有错动,未防腐的部分就会裸露出来,从而加速管束的腐蚀。
而且该处容易藏污纳垢,形成小的滞流区,导致缝隙腐蚀的产生。
管孔外的锐角未去掉,穿管时会刮伤管束。
另外,管孔不合适会造成管束的振动破坏。
(3)吊装时钢丝绳对管束防腐层的破坏作用。
在运输、安装过程中,采用的吊装工具几乎都是钢丝绳,由于其硬度高,很容易将管束的防腐层破坏,这也会造成腐蚀的产生。
换热器管束接头泄漏分析与对策列管式换热器是石油化工行业中广泛使用的热交换设备,其质量的好坏直接影响到石油化工企业的安全和经济效益,而影响列管式换热器质量的重要因素之一是换热管与管板的连接接头质量。
本文针对奥氏体不锈钢和16MnR管板胀接后产生泄漏的原因进行了分析,并提出了相应的措施。
标签:换热器;泄漏;对策1、基本技术参数该设备为浮头式换热器,其型号为BIS900-1.6-215-6/25-4 II,要求按GB151-1999《钢制管壳式换热器》中的II级进行制造和验收。
管板厚度为55mm,材料为JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》的II级16Mn锻件,管孔直径φ25.4+0.2mm;换热管采用材料为SUS321,规格为φ25X1.6mm的钢管,外径偏差±0.2mm,换热管执行标准为GB13296-91《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》。
换热管与管板连接形式为强度胀。
2、存在问题及原因分析对强度胀接后的管束进行水压实验时,发现有多处换热管与管板的连接接头泄漏,经补胀后,都没有达到理想效果,分析其原因有如下几点:2.1 管板与换热管没有足够的硬度差强度胀接时管板与换热管应有适当的硬度差,否则管子回弹大于管板,造成胀接不紧。
国内对管板与换热管硬度差值常规规定HB30,而GB151-1999没有明确的规定,故现在各制造厂通常都将其控制在HB20~30以上,前苏联规定应大于HB30,日本规定应大于HB20。
而在本换热器中,按照JB4726-2000II级锻件规定,16Mn锻件在正火状态下的硬度为HB121~178,我们实际测得其硬度为HB148~158,而实际测得SUS321换热管的硬度为HB150~167,也就是说换热管的硬度比管板的硬度还高。
在这种情况下,如果换热管与管板的连接采用强度胀接,不仅由于管子的回弹,造成胀接不紧,也由于管板在胀接过程中会随着换热管的变形而变形,造成胀接不紧,起不到密封作用,从而引起管头泄漏。
浮头式换热器泄露原因分析及操作规程编制:审核:批准:河南油田油建工程建设有限责任公司石化工程分公司目录1.浮头式换热器泄露原因分析 (3)2.造成管束膨胀或收缩的原因: (3)2.1.投用、停用造成泄漏隐患 (3)2.2介质因素造成泄漏隐患 (4)2.2.1杂质堵塞换热管 (4)2.2.2解决方案: (5)2.3.环境温度导致的换热器垫片部位泄漏隐患 (5)2.3.1换热器密封结构及温度差 (5)2.3.2建议解决方案: (6)3.换热器操作规程 (7)3.1使用前的准备 (7)3.2换热器的使用 (7)3.3 换热器的停用 (8)3.4换热器的吹扫 (9)3.5 日常维护 (9)3.6注意事项 (9)浮头式换热器泄露原因分析及操作规程1.浮头式换热器泄露原因分析根据浮头式换热器运行情况,查找易内漏原因,从而针对原因制定相应解决办法。
浮头式换热器在正常使用过程中,因管束均匀受热,浮头侧可自由膨胀,管束不受特别作用力的影响,如下图所示:但如果换热器管束受热不均匀,就会造成部分管束的膨胀或收缩与大多数管束的不同步,从而导致这部分管束产生巨大的热应力,使管束与管板2.造成管束膨胀或收缩的原因:2.1.投用、停用造成泄漏隐患在这两种过程中,或由于未严格按照操作规程中换热器投用程序执行操作,或由于操作规程中所规定的操作程序本身存在问题,使换热器部分管束受力过大,造成泄漏隐患。
2.1.1一般情况下,冷却器为热源走壳程,冷源走管程,在投用冷却器时,如果在管程中还未充满冷却介质时就投上了热源,就会造成顶部尚未充入冷却介质的管子温度上升到与热源查同的温度,远远高于下部的管子温度,从而产生强大的热应力,使管子焊缝拉裂。
2.1.2在停用冷却器时,在壳程介质温度还很高的情况下即切水,可使露出水面的管子温度逐渐上升,当水将切尽时,大部分管子的温度都已升高到热源温度,最底层的几根管子仍在水中,因温度相差较大,热膨胀量不同,造成底部管子受到非常大的拉应力,焊缝是受力的薄弱部分,极易被破坏。
换热器常见故障原因分析及处理⽅法换热器常见故障原因分析及处理⽅法⼀、管式换热器常见故障原因分析及处理⽅法⼀、两种介质互串(内漏)1 产⽣原因①换热管腐蚀穿孔、开裂。
②换热管与管板胀⼝(焊⼝)裂开。
③浮头式换热器浮头法兰密封漏。
2 处理⽅法①更换或堵死漏的换热管。
②换热管与管板重胀(补焊)或堵死。
③紧固螺栓或更换密封垫⽚。
⼆、法兰处密封泄漏1 产⽣原因①垫圈承压不⾜、腐蚀、变质。
②螺栓强度不⾜,松动或腐蚀。
③法兰刚性不⾜与密封⾯缺陷。
④法兰不平或错位,垫⽚质量不好。
2 处理⽅法①紧固螺栓,更换垫⽚。
②螺栓材质升级、紧固螺栓或更换螺栓。
③更换法兰或处理缺陷。
④重新组对或更换法兰,更换垫⽚。
三、传热效果差1 产⽣原因①换热管结垢。
②⽔质不好、油污与微⽣物多。
③隔板短路2 处理⽅法①化学清洗或射流清洗垢污。
②加强过滤、净化介质,加强⽔质管理。
③更换管箱垫⽚或更换隔板。
四、阻⼒降超过允许值1 产⽣原因壳内、管内外结垢2 处理⽅法⽤射流或化学清洗垢物五、振动严重1 产⽣原因①因介质频率引起的共振。
②外部管道振动引起的共振。
2 处理⽅法①改变流速或改变管束固有频率。
②加固管道,减⼩振动。
⼆、板式换热器常见故障原因分析及处理⽅法板式换热器常见故障有串液、外漏、压降过⼤、供热温度不能满⾜要求四个⽅⾯。
⼀、串液1 产⽣原因①由于板材选择不当导致板⽚腐蚀产⽣裂纹或穿孔。
②操作条件不符合设计要求。
③板⽚冷冲压成型后的残余应⼒和装配中夹紧尺⼨过⼩造成应⼒腐蚀。
④板⽚泄漏槽处有轻微渗漏,造成介质中有害物质浓缩腐蚀板⽚,形成串液。
2 处理⽅法①更换有裂纹或穿孔板⽚,在现场⽤透光法查找板⽚裂纹。
②调整运⾏参数,使其达到设计条件。
③换热器维修组装时夹紧尺⼨应符合要求,并不是越⼩越好。
④板⽚材料合理匹配。
⼆、外漏1 产⽣原因①夹紧尺⼨不到位、各处尺⼨不均匀(各处尺⼨偏差不应⼤于3 mm)或夹紧螺栓松动。
②部分密封垫脱离密封槽,密封垫主密封⾯有脏物,密封垫损坏或垫⽚⽼化。
换热器运行故障分析与解决方案引言概述:换热器作为工业生产中常见的设备,承担着热量传递的重要任务。
然而,在使用过程中,换热器可能会出现各种故障,影响其正常运行。
本文将从换热器运行故障的角度出发,分析常见的故障原因,并提供相应的解决方案。
一、换热器泄漏问题的分析与解决方案1.1 泄漏原因分析:换热器泄漏通常是由于密封不良或管道破裂引起的。
密封不良可能是由于密封垫片老化、损坏或安装不当所致。
管道破裂则可能是由于腐蚀、冲击或过热等原因导致。
1.2 解决方案:对于密封不良引起的泄漏,应及时更换密封垫片,并确保正确安装。
对于管道破裂,需要进行全面的检修和维修工作。
在预防方面,定期检查和维护密封件和管道的状态,以及采取防腐措施,可以有效减少泄漏发生的可能性。
1.3 注意事项:在更换密封垫片时,应选择耐高温、耐压和耐腐蚀的材料,确保其与换热介质的兼容性。
在进行维修和检修工作时,应遵循相关的操作规程和安全标准,确保人员和设备的安全。
二、换热器结垢问题的分析与解决方案2.1 结垢原因分析:换热器结垢是由于介质中的溶解物质在高温条件下沉积在管道壁上引起的。
这些溶解物质可能是水中的硬度物质、沉淀物或化学添加剂等。
2.2 解决方案:对于结垢问题,可以采取物理和化学方法进行清洗。
物理方法包括高压水冲洗和机械刮板清洗等。
化学方法则可以使用酸洗或碱洗等化学清洗剂进行处理。
此外,定期检查和维护换热器,及时清除结垢,也是预防结垢问题的有效手段。
2.3 注意事项:在进行物理清洗时,应注意控制冲洗水的压力和流量,避免对管道和设备造成损坏。
在使用化学清洗剂时,应遵循相关的操作规程和安全标准,确保人员和设备的安全。
三、换热器堵塞问题的分析与解决方案3.1 堵塞原因分析:换热器堵塞通常是由于介质中的悬浮物、沉淀物或颗粒物质在管道中沉积引起的。
这些物质可能是由于介质本身的特性或管道腐蚀、磨损等原因产生的。
3.2 解决方案:对于堵塞问题,可以采取物理和化学方法进行清除。
换热器泄漏原因分析及对策作者:孙海崇来源:《工业设计》2016年第02期摘要:近年,随着原料重质化、劣质化,石油化工生产过程中冷换设备的腐蚀增加,且冷换设施自身质量各不相同,对装置安稳、长久生产造成很大影响。
石油生产企业使用的石油炼制成套生产装置中,各种换热器总价占据所有设备投资的20%至40%。
故而,焊接质量、腐蚀防护已然成为企业经营与技术管理长期关注的焦点。
关键词:泄露;腐蚀;制造;防护换热器是石油化工生产时使用最为频繁的设备之一,其运行质量直接决定了装置是否能够稳定以及长时间安全运行,特别是在使用过程中发生内漏,如不能及时发现,容易造成介质互串、循环水污染,拆装修复极为不便。
因此,设法延长其使用时间,成为各个石油生产企业共同关注的问题。
从全厂各装置换热器泄漏统计情况看,容易发生泄漏的换热器主要为常压装置原油常顶油气换热器、初馏塔顶、常压塔顶后冷器等位置,催化装置分馏塔顶油气冷却器、油浆冷却器及油浆蒸汽发生器等本文根据有关文献结合生产实际进行了分析,并提出了相应对策。
1 冷换设备腐蚀原因分析冷换设备产生腐蚀现象,往往是由于介质中含有的H2S、单质硫以及硫代硫酸等物质中的一种或多种,在特殊的工作情况下同冷换设备所用材料互相作用形成的。
腐蚀形式基本有两种:电化学腐蚀和化学腐蚀。
制作换热器时,制作人员需利用手工电弧焊焊接管板和列管,焊接完成后,焊缝处往往存在不同形式的缺陷,且缺陷的程度也存在差异。
如凹陷、气孔以及夹渣等,焊缝处承受的应力往往难以分布均匀。
使用过程中,管板部分通常会接触工业冷却水,然而工业冷却水中包含有盐类、微生物以及气体,上述物质往往会腐蚀管板以及焊缝。
这就是我们常说的电化学腐蚀。
管板以及列管焊缝腐蚀的部分集中于孔和缝处。
就外观而言,管板表面存在较多因腐蚀而产生的物质和积沉而成的物质,分布着不同大小的凹坑。
1.1 化学腐蚀化学腐蚀也可理解为介质腐蚀,换热器在运行过程中,管板会触及各类化学介质,自然会受到化学介质的影响,发生腐蚀。
浮头式换热器泄漏原因分析
马岩军
(乌鲁木齐石化公司,830019)
摘要介绍乌鲁木齐石化炼油分公司II套常减压装置渣油冷却器运行情况,查找易内漏原因,从而针对原因制定相应解决办法。
主题词:换热器泄漏温度解决办法
浮头式换热器在正常使用过程中,因管束均匀受热,浮头侧可自由膨胀,管束不
但如果换热器管束受热不均匀,就会造成部分管束的膨胀或收缩与大多数管束的不同步,从而导致这部分管束产生巨大的热应力,使管束与管板间的焊缝被拉裂而发生泄
造成管束膨胀或收缩的原因主要有以下几种:
1、投用、停用造成泄漏隐患
在这两种过程中,或由于未严格按照操作规程中换热器投用程序执行操作,或由于操作规程中所规定的操作程序本身存在问题,使换热器部分管束受力过大,造成泄漏隐患。
如:一般情况下,冷却器为热源走壳程,冷源走管程,在投用冷却器时,如果在管程中还未充满冷却介质时就投上了热源,就会造成顶部尚未充入冷却介质的管子温度上升到与热源查同的温度,远远高于下部的管子温度,从而产生强大的热应力,使管子焊缝拉裂。
相反,在停用冷却器时,在壳程介质温度还很高的情况下即切水,可使露出水面的管子温度逐渐上升,当水将切尽时,大部分管子的温度都已升高到热源温度,最底层的几根管子仍在水中,因温度相差较大,热膨胀量不同,造成底部管子受到非常大的拉应力,焊缝是受力的薄弱部分,极易被破坏!
解决方案:对操作规程中涉及换热器操作的部分内容进行特别审定和修订,特殊情况应特殊对待。
以二常E-148/E-149为例,在渣油进罐区时投用,停进罐区时停用,经常性切换,使管束承受较大的热应力,可采用的方案为:1、每次停用时将换热器渣油侧吹扫干净后再切水,投用时按正常程序操作。
防凝顶油时不经换热器而走付线,就可在很大程度上避免管束应力的发生,但不能从根本上杜绝热应力。
2、将管束改为U形管,可彻底消除不均匀热膨胀所产生的热应力,避免焊缝开裂。
这是最好的解决办法。
2、介质因素造成泄漏
事例一、冷却水中杂质含量高,生物粘泥量大,使部分管子被堵塞,冷却水不能通过,则这部分管子的温度将升高,产生热应力使焊缝开裂。
典型现象为:杂质、泥沙等易在冷却器底部管束内沉积,使冷却器底部的管子焊缝开裂。
二常冷却器的泄漏焊缝大多有这一特征。
解决方案:
在冷却器的出入口管线上增设清洗接线,根据水质情况,每隔两至三个月或半年,对冷却器进行一次清洗,清除堵塞,工艺流程如下图所示:
事例二:重催油浆蒸汽发生器,油浆走管程,因油浆中含催化剂,使部分管子堵塞,堵塞的管子温度将下降,产生收缩应力,将焊缝拉裂。
解决方案: 1、增加阻垢剂加入量,降低油浆在管束中的结垢倾向。
2、将浮头式管束改为U 形管束。
环境温度导致的换热器垫片部位泄漏
换热器密封结构如下图所示:
换热器正常热紧后的螺栓表面与壳体表面存在着一定的
温度差,如常减压装置的渣油换热器E-133C ,在环境温
度为-6℃时,测得壳体温度为200℃,法兰表面温度为
185℃,螺杆表面温度为144℃。
如果此时对法兰及螺栓
进行保温处理,则螺栓温度将上升到200℃,温升达56℃,
螺栓的热膨胀量将远远超过热紧时螺栓的弹性应变量,
使换热器的法兰密封预紧力下降为零,导致换热器泄漏。
在冬春交季时,环境温度逐渐上升,螺栓的表面温度也
将随气温的上升而上升,使法兰的密封力下降。
因壳体温度为恒定值,设法兰间距为
固定值,则,当螺栓温度上升32℃时,螺杆膨胀量将使螺栓的预紧应力值下降为零。
考虑到弹性石墨缠绕垫片本身具有一定的弹性补偿能力,因此,当环境的平均气温由-10℃达到+15℃左右时,应考虑对高温换热器进行一次热紧,以避免高温换热器发生泄漏着火事件。
建议解决方案:为保证在保温节能的同时能够避免换热器的泄漏,可对高温换热器采取如下的保温步骤:
1、在法兰表面铺设保温棉毡,使螺栓表面温度上升到与壳体温度相同,与此同时对
换热器进行热紧,防止在螺栓升温过程中发生泄漏。
2、热紧完毕后,安装法兰保温盖。
采取这一措施后,可使换热器的散热损失降至最低,同时,因螺栓被保温后,温度与壳体相同,可避免受外界环境温度的影响,使螺栓松弛泄漏的可能性降至最低。
参考文献
1石油化学工业部石油化工规划设计院组织编写,冷换设备工艺计算,石油化学工业出版社,P25-47
2机械工程手册编辑委员会,机械工程手册,第43篇,机械工业出版社。