板式換熱器泄露、腐蝕等常見故障全面分析
2022-08-29 15:38:55
作者： 設備管理與防腐 來源： 設備管理與防腐
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換熱器滲漏主要是腐蝕造成的，少部分是由于換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷。
板式換熱器應用越來越廣泛，針對常見的泄漏問題，分析其主要原因有：
(1) 換熱板片腐蝕穿透；
(2) 換熱板片有裂紋；
(3) 夾緊螺栓緊固不均勻；
(4) 換熱板片變形太大；
(5) 密封墊片斷裂或老化；
(6) 密封墊片厚度不均；
(7) 密封墊片壓偏。
具體失效形式可能由如下情況造成：
由于水質不達標加上水處理設備運行不當，且冷熱介質溫差，易在板式換熱器板片表面形成積垢（碳化物、二氧化硅垢層），從而引起導熱不良、換熱效果降低，嚴重的將產生局部點蝕穿孔泄漏；
在板式換熱器密封墊片槽底或板片封閉流道的角孔墊片外側等縫隙處，會造成介質的滯留，由于滯留介質的電化學不均勻性而導致在此處產生縫隙腐蝕泄漏；
板式換熱器板片在制作壓制過程中會產生一定殘余內應力，若與介質中的一定濃度的鹵素離子（如氯離子等離子）或H2S長時間的接觸可能引起板片應力腐蝕開裂；
板式換熱器不銹鋼板片在焊接過程中造成晶間腐蝕；
板式換熱器板片選材不當或使用期過長，超過了允許使用壽命造成泄漏；
安裝或拆卸清洗的時候夾緊螺栓緊固不均勻，造成墊片、板片錯位而泄漏；
安裝墊片時，墊片上和墊片槽內有砂子、油污、鐵屑和焊劑等雜物，造成密封面破壞而泄漏。
板式換熱器腐蝕失效類型
① 點蝕：
由“閉塞電池腐蝕”（Ocluded Cell Corrosion）作用引起的一種局部腐蝕，使局部金屬表面的鈍化膜破壞，形成尺寸小于1mm的穿孔或蝕坑。例如，在不銹鋼板片表面生銹或積垢（碳化物、二氧化硅垢層）處，因導熱不良、介質的pH值減小產生的腐蝕；
② 縫隙腐蝕：
由“閉塞電池腐蝕”作用引起的一種呈斑點狀或潰瘍形的局部腐蝕。同點蝕的主要區別是腐蝕產生在金屬零件的縫隙處，由于滯留介質的電化學不均勻性而導致的。例如，密封墊片槽底或板片封閉流道的角孔墊片外側處產生的腐蝕；
③ 應力腐蝕開裂：
在靜態拉伸應力與電化學介質共同作用下，由陰極溶解過程引起的金屬局部腐蝕裂紋或斷裂。例如，板片壓制成型時將產生殘余內應力，若與介質中的鹵素離子（如Cl-、F-等離子）或H2S接觸可能引起應力腐蝕開裂；
④ 晶間腐蝕：
起源于金屬表面并沿晶粒邊界深入到內部的腐蝕，可導致晶粒間的結合力喪失，使材料的強度大大降低。例如，不銹鋼在過敏溫度范圍 （400~600℃）內產生的腐蝕；
⑤ 均勻腐蝕：
接觸介質的金屬表面全部或大部分被腐蝕的現象。例如，板片選材不當，或使用期過長，超過了允許使用壽命；
⑥ 其他腐蝕失效：
主要有露點腐蝕、磨蝕、微生物腐蝕等。例如，含有酸性物質的熱蒸汽與冷的板片接觸，可引起露點腐蝕；板片的介質入口角孔處和導流區的流速過高，或流體中含有砂粒類顆粒物時，可導致磨蝕；海水中的藻類、細菌、原生物等，可導致板片的微生物腐蝕。
以上幾種腐蝕失效中，Cr-Ni奧氏體不銹鋼的應力腐蝕開裂約占50％，點蝕和縫隙腐蝕共約占20％，所以最危險、最常見。
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