換熱器泄漏的原因
(1)應(yīng)力腐蝕
應(yīng)力腐蝕破裂是指拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)的共同作用而引起的金屬或合金的破裂。其特征是大部分表面上并未遭破壞,只有一部分細(xì)裂紋穿透金屬或合金內(nèi)部。應(yīng)力腐蝕破裂能在常用的設(shè)計應(yīng)力范圍之內(nèi)產(chǎn)生,因此后果嚴(yán)重。引起應(yīng)力腐蝕破裂的重要因素有溫度、溶液成分、金屬或合金的成分、應(yīng)力和金屬結(jié)構(gòu)等。
(2)管子振動
給水溫度過低或機(jī)組超負(fù)荷等情況下,通過換熱器管子間蒸汽流量和流速超過設(shè)計值較多時,具有一定彈性的管束在殼側(cè)流體擾動力的作用下會產(chǎn)生振動,當(dāng)激振力的頻率與管束自然振動頻率或其倍數(shù)相吻合時,將引起管束共振,使振幅大大的增加,導(dǎo)致管子與管板的連接處受到反復(fù)作用力,造成管束損壞。管束振動損壞的機(jī)理一般有:①由于振動而使管子或管子與管板連接處的應(yīng)力超過材料的疲勞持久極限,使管子疲勞斷裂;②振動的管子在支撐隔板的管孔中與隔板金屬發(fā)生摩擦,使管壁變薄,最后導(dǎo)致破裂;③當(dāng)振動幅度較大時,在跨度的中間位置相鄰的管子會相互摩擦,使管子磨損或疲勞斷裂。
(3)管子給水入口端的侵蝕
入口管端的侵蝕損壞只發(fā)生在碳鋼換熱器中,它是一種侵蝕和腐蝕共同作用的損壞過程。其機(jī)理是管壁金屬在表面形成的氧化膜被高紊流度的給水破壞并帶走,金屬材料不斷損失。最終導(dǎo)致管子的破損。有時損壞面可以擴(kuò)大到管端焊縫甚至管板,給水pH值低(小于9.6)、含氧量高(大于7μg/L)、溫度低(小于260℃)、紊流度大的情況下,容易發(fā)生侵蝕。
(4)腐蝕
當(dāng)?shù)蛪簱Q熱器的管材為銅,低壓銅管常因泄漏嚴(yán)重而被迫更換。pH 值8.5~8.8 時,銅的腐蝕率最低。而碳鋼要求pH值不小于9.5。影響碳鋼管束腐蝕的主要因素有:含氧量和給水pH 值,當(dāng)給水中的溶解氧過高或pH 值過低,會使高加管子的內(nèi)壁受到腐蝕,故給水溶解氧的濃度不得超過7pg/L,pH 值維持在9.3~9.6之間。如果殼側(cè)有氧氣存在,將會引起管束外壁的氧腐蝕。銅沉積會引起點(diǎn)腐蝕,形成點(diǎn)蝕坑。溫度影響碳鋼表面Fe3O4氧化膜的形成,一般認(rèn)為在260℃%以上時,F(xiàn)e3O4氧化膜比較穩(wěn)定,低于這個溫度時Fe3O4氧化膜的保護(hù)程度取決于給水的pH 值和其他環(huán)境因素,pH 值大于9.6 時,安全。
(5) 材質(zhì)、工藝不良
管子材質(zhì)不良,管壁厚薄不均,組裝前管子有缺陷,脹口處過脹,管子外側(cè)有拉損傷痕等。在換熱器遇到異常工況時,會導(dǎo)致管子大量損壞。
換熱器腐蝕泄漏的修復(fù)技術(shù)
索雷碳納米聚合物復(fù)合材料是由石墨烯增強(qiáng)的新一代聚合物復(fù)合材料。主要應(yīng)用于航空航天、石油化工、鋼鐵冶金、水泥建材、船舶制造、發(fā)電廠、核電、海上鉆井平臺等行業(yè)領(lǐng)域。該材料與傳統(tǒng)的高分子復(fù)合材料相比其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在更高的拉伸強(qiáng)度、抗腐蝕性能、較強(qiáng)的粘著力以及良好的堵漏效果等方面。為用戶在設(shè)備防護(hù)、修復(fù)再造等領(lǐng)域提供更安全保障和更長使用壽命的同時,也實(shí)現(xiàn)了設(shè)備管理和維修維護(hù)工作的升級和進(jìn)步。具備極強(qiáng)的粘接力、機(jī)械性能、和耐化學(xué)腐蝕等性能,因而廣泛應(yīng)用于金屬設(shè)備的機(jī)械磨損、劃傷、凹坑、裂縫、滲漏、鑄造砂眼等的修復(fù)以及各種化學(xué)儲罐、反應(yīng)罐、冷凝器、管道等設(shè)備的化學(xué)防腐保護(hù)及修復(fù)。
通過索雷碳納米聚合物復(fù)合材料對換熱器腐蝕泄漏的修復(fù),從根本上杜絕了修復(fù)部位的腐蝕滲漏,為部件提供了一個長久的保護(hù)涂層。
換熱器腐蝕泄漏的修復(fù)案例
某國有大型集團(tuán)自備電廠,因油冷器管板泄漏導(dǎo)致不能按原計劃開機(jī),對企業(yè)造成重大影響。針對此狀況,索雷工業(yè)提出了合理的解決方案,即采用索雷碳納米聚合物復(fù)合材料SD7111對泄漏點(diǎn)采取保護(hù),取得了很好的效果,獲得了企業(yè)的高度評價。
相關(guān)數(shù)據(jù)如下:管板:800mm;管束材質(zhì):304不銹鋼;工作壓力:0.2MPa;管程介質(zhì):循環(huán)水;殼程:透平油。
現(xiàn)場圖片: