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不锈钢换热器失效的预防

2016/12/20 10:35:10  来源:网络  发布者:小A

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        不锈钢换热器被广泛应用于石油、化工等行业中,其常见的故障有几下几种:①外漏,主要为板片密封失效。据文献介绍,北京、青海和新疆等地的多个热力站因蒸汽温度较高,橡胶密封垫在高温下失效,引起蒸气外漏。②串液。由于使用温度远超出材料的应用范围,致使压力较高一侧的板片流道内介质串入压力较低一侧的流道介质中。以饱和蒸汽为热源的板式换热器,当蒸汽温度过高时,运行过程中很容易发生蒸汽外漏并在板片两侧密封区域急速冷凝,冷凝残液不断积集形成局部Cl-质量浓度较高,破坏板片表面钝化层,加上该处板片冷冲压导致的内应力较大,引发应力腐蚀,引起串液。③压降过大。由于介质中污垢过多,导致板片表面结垢,致使原本板片间流道截面流速过高,而压降超过了允许范围。  

        要提高防腐蚀性能,主要可以从两个方面入手,一是提高制造质量,二是尽量避免或控制氯离子与壳体的接触。要控制氯离子与壳体的接触,主要采用隔离的方法。目前我国主要采用非金属防腐蚀涂料进行隔离。在压力容器中常用的有生漆、环氧树脂漆等,由于这些非金属材料附着力强,漆膜坚韧、耐磨、耐温,而且成本低廉,因此不仅使用方便,而且可以大大提高不锈钢换热器的使用性能。通过对比发现,使用316不锈钢制造的换热器,虽然使用环境(水)中的氯离子含量较高,但迄今为止还未在检验中发现有腐蚀情况发生。因此,首先应选用耐孔蚀能力较好的不锈钢作为壳体材料,如316或316L。由于18-8不锈钢中加入了2%的Mo,其耐腐蚀能力大大增加了。焊接时尽量采用氩弧焊而不是电弧焊进行焊接。在保证焊缝熔合质量的基础上,应严格控制焊接工艺参数,采取小线能量、多道焊的方法,避免焊缝产生局部过热。  

        密封面本身存在较高的冷加工残余应力,操作条件下有较高的应力水平,是导致本次换热器板片失效的直接原因。氯丁胶中含有的C1、S等元素在操作温度下析出,导致奥氏体不锈钢发生应力腐蚀,是本次换热器板片失效的根本原因。建议在使用过程中定期对上述诸参数进行相应的检查,以避免类似事故的发生

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