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山東金壤換熱設(shè)備有限公司是一家的集換熱器產(chǎn)品研發(fā)、應(yīng)用設(shè)計、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品銷售、技術(shù)服務(wù)為一體的綜合性換熱設(shè)備生產(chǎn)廠家。公司主導(dǎo)產(chǎn)品有:板式換熱器、容積式換熱器、管殼式換熱器、換熱機組、湍流螺紋管換熱器、供水設(shè)備、熱網(wǎng)加熱器、旋膜除氧器、連續(xù)排污擴容器、定期排污擴容器、疏水擴容器、減溫減壓裝置、電站鍋爐輔機設(shè)備及非標設(shè)備等。容積式換熱器裂紋原因分析應(yīng)力因素———存在著操作過程中產(chǎn)生的工作應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力。山東金壤,合作共享,坤厚載物,德合無疆。
容積式換熱器殼故障原因的分析
容積式換熱器除受氫致開裂分層、鼓泡破壞外,還受硫化物應(yīng)力腐蝕的破壞。應(yīng)力腐蝕開裂是受拉應(yīng)力的材料和特定的腐蝕介質(zhì)的共同作用,而產(chǎn)生的一種脆性破壞,而且往往一些高韌性的金屬材料,如低碳鋼、鉻鎳奧氏體不銹鋼等,容易產(chǎn)生這樣的脆性破壞,所以應(yīng)力腐蝕po裂對壓力容器的安全危害很大。介質(zhì)因素———水質(zhì)中的C1-超標,當筒體表面有缺陷時,就會在缺陷處大量聚集,高濃度的C1-是導(dǎo)致開裂的另一個因素。
應(yīng)力腐蝕po裂機理一般傾向于電化學(xué)—機械復(fù)合作用原理。金屬在腐蝕介質(zhì)中首先發(fā)生電化學(xué)腐蝕,一定時間后金屬表面產(chǎn)生塑性變形,然后產(chǎn)生較長的微裂紋,裂紋端部應(yīng)力集中及滲入裂紋內(nèi)部吸附物質(zhì)的楔入作用,促使裂紋擴展,從而又暴露了新鮮的表面,繼續(xù)在介質(zhì)中腐蝕,其過程重復(fù)進行,直到材料斷裂為止。導(dǎo)致鈍化膜po裂,使空腔內(nèi)電極電位下降,形成為陽極,整個外表面形成為陰極。
鋼中有害雜質(zhì)硫、磷的含量對應(yīng)力腐蝕的影響。壓力容器鋼的純凈化是近30年來壓力容器鋼發(fā)展zui主要的目標之一,純凈的壓力容器鋼不僅可改善壓力容器的制造工藝性,如焊接性良好,防止在鋼的焊接過程中生成冷裂紋、熱裂紋與層狀撕裂等各種缺陷,更重要的是可顯著改善壓力容器鋼的使用性能,從而大大提高壓力容器的使用安全性。管式換熱器以管子表面作為傳熱面,包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等。氫致分層、氫致鼓泡、應(yīng)力腐蝕等缺陷會引起金屬材料強度和韌性的降低,從而降低受壓容器的使用壽命,嚴重危害受壓容器的安全使用,因此為了避免這種情況發(fā)生,建議采取以下幾項措施:
(1)在煉油廠石油煉制中要采用先進工藝、先進設(shè)備,脫硫工藝中盡量降低H2S濃度,采用含硫量低的ye化石油qi為介質(zhì)。
(2)選用金屬材料時限制鋼中有害雜質(zhì)硫、磷的含量,我國標準規(guī)定壓力容器用鋼中硫含量≤0.020,磷含量≤0.030,實際選用中zui好在0.010以下。
(3)大型換熱器制造中,焊縫焊完后要進行消氫處理,整體焊后還要進行整體消除應(yīng)力熱處理,一般采用在500~600℃保溫2小時來消除容器制造中殘余應(yīng)力,達到防止應(yīng)力腐蝕po裂的目的。
(4)提高壓力容器的制造質(zhì)量,減少變形,如焊縫咬邊、棱角度與錯邊量超標、電弧灼傷、板材軋傷等,這樣可以防止局部應(yīng)力集中、內(nèi)應(yīng)力增大,減少電化學(xué)腐蝕陽極過程,從而防止應(yīng)力腐蝕開裂。
(5)要定期檢驗壓力容器,及時發(fā)現(xiàn)缺陷,及時處理,以便作出安全使用評估。
容積式換熱器是利用冷、熱流體交替流經(jīng)蓄熱室中的蓄熱體(填料)表面,從而進行熱量交換的換熱器,容積式換熱器間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開,并通過間壁進行熱量交換的換熱器,因此又稱表面式換熱器。
容積式換熱器是我廠引進吸取德國、加拿大等國家先進技術(shù)的基礎(chǔ)上與中國熱物理研究所低漫技術(shù)研究中心等有關(guān)院校精心研制而成。
容積式換熱器適用于一般工業(yè)及民用建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng),熱媒為蒸氣或高溫軟化熱水,它有換熱量大、熱煤溫降大、換熱效果好、散熱損失小、節(jié)能、冷水區(qū)小、容積利用率高、水頭損失低,供水安全穩(wěn)定,方便清垢,維修方便等優(yōu)點。
3、當容積式換熱器冷熱介質(zhì)流量比較大時,可在大流量一側(cè)換熱器進出口之間設(shè)旁通管,削減進入換熱器流量,降低阻力。為便于調(diào)節(jié),在旁通管上應(yīng)安裝調(diào)節(jié)閥。容積式換熱器在發(fā)展過程中經(jīng)歷了從笨重、體積龐大到如今體積縮小、更加節(jié)能環(huán)保的轉(zhuǎn)變。該方法應(yīng)選用逆流安置,使冷介質(zhì)出換熱器的溫度較高,確保換熱器出口合流后的冷介質(zhì)溫度能達到規(guī)劃要求。
4、當冷熱介質(zhì)流量較大時,可以選用多流程組合安置,小流量一側(cè)選用較多的流程,以進步流速,獲得較高的傳熱系數(shù)。大流量一側(cè)選用較少的流程,以降低換熱器阻力。多流程組合出現(xiàn)混合流型,平均傳熱溫差稍低。容積式換熱器中的換熱管更適合使用不銹鋼管,第yi個原因便是在如今的生產(chǎn)制作工藝中,更多的廠家選用脹接的工藝。選用多流程組合的板式換熱器的固定端板和活動端板均有接管,檢修時工作量大。
容積式換熱器主要由器體、蒸汽盤管組件,蒸汽進出口、冷熱水進出口等組成,為防止器體內(nèi)表面腐蝕,在表面上噴徐有一層防腐合金層,并在合金層上刷制有油漆層,另取消原有管箱,蒸汽盤管通過法蘭直接外接,從而使本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單合理、使用壽命長,換熱效果好,節(jié)能等特點??刂拼胧?1)從設(shè)計圖樣的技術(shù)要求中看出對制造單位用水進行水壓試驗時,要求控制水中氯離子含量小于25mg/L。
使用安全技術(shù)要求:
(1 )換熱器設(shè)安全裝置,具體有如下三種安全裝置:
a、換熱器頂部裝設(shè)安全閥,開啟壓力小于等于相應(yīng)設(shè)計壓力(訂購安全閥時應(yīng)申明),安
全閥的安裝與使用符合《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定;
b、條件允許的場合可在換熱器頂部裝設(shè)向上引出通大氣的膨脹管;
C、設(shè)置膨脹水箱或壓力式膨脹罐與熱交換器相連,以承受罐體及系統(tǒng)膨脹量。
(2)換熱器使用過程中應(yīng)定期檢查,每年至少進行- -次外觀檢查;每三年至少進行- -次內(nèi)外部檢查;每六年至少進行一次驗。