管壳式换热器生产量不断增加

管壳式换热器是石油化工行业的重要设备，它的腐蚀及保护对设备的长周期运行有着重要的意义；由于近年来加工中的硫、酸及杂质含量越来越高，对炼油换热设备的防腐蚀性能及材料的选择提出了更高的要求。文章对采用涂料与牺牲阳极综合保进行了阐述，该方法工艺方案和特点是：表面处理要，合理选取保护电流密度，按设计要求确定阳极块，控制好湿度和温度，涂料施工严格按照SHY－99涂料工艺进行，确保综合防护的效果。

目前国内石油、化纤、冶金、发电等企业的冷换器设备经常由于水垢、腐蚀产物和腐蚀物黏泥造成冷换器堵塞，致传热系数下降，是冷却水系统中常见的问题。由于碳酸盐垢的导热系数只有碳钢的1%左右，直接影响到了换热效率，增加了系统的压力降。垢下腐蚀也常常缩短设备的寿命，造成的经济损失十分惊人。其次，每次检修时还要投入大量的人力物力疏通结垢和腐蚀产物，清洗等一系列维修工作量十分繁杂，解决碳钢水冷器的腐蚀问题变得极有必要。

防腐蚀措施目前，冷换设备上应用较多的防腐蚀技术是提高设备的材质和涂敷防腐蚀涂料，但提高设备材质会大幅度提高建设成本。防腐蚀涂层虽具有良好的防腐蚀性能，但单一的防腐蚀涂层由于其在金属表面的附着能力和涂层厚度的不同，会存在一定的缺陷，而用涂料与牺牲阳极联合保，能很好的解决此问题。

牺牲阳极保护牺牲阳极的阴极保是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。是在金属构筑物上连接或焊接电位较负的金属，如铝、锌或镁。阳极材料不断消耗，释放出的电流供给作为阴极的被保护金属构筑物。

列管式换热器密封胶垫失效的主要原因有以下几个：

1、压力影响。

列管式换热器在额定工作压力里面使用的时候产生泄漏，除了装置在制造装配的方面的质量因素之外，一般和系统里面出现的不正常的冲击载荷相关，这是普通操作人员不容易查看的情况，冲击导致的压力峰值经常比正常的工作压力高2倍左右，使安装在列管式换热器里面的橡胶密封垫移位，使得其密封失效，因为这一类装置的传热元件使用不锈钢薄板生产，它的密封刚性相对很差，同时密封的周边挺长，因此耐冲击力的性能要比列管式换热器。

2、时间影响

使用或闲置几年的列管式换热器，密封材料的自身老化有可能影响密封稳定性，所以应利用检修机会及时替换新的密封垫片。

3、温度影响

温度的变化也可以导致密封失效，在温度出现变化很快的时候，橡胶密封垫的线胀系数和弹性变形量以及密封预紧力不会匹配，使得密封预紧力降低，导致装置承压性要比额定设计压力低很多。

管壳式换热器类型有哪些呢？

　　管壳式换热器由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。

　　当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施，四平换热器介绍管壳式换热器的主要类型可分为以下几种:

　　一、固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。

　　二、U型管式换热器 每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。

　　三、涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热效率。可达10000W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。

　　四、浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。

怎样处理换热器的结垢问题？

　　防止结垢采取的措施有以下几方面：

　　一、机械在线除垢技术

　　1.使用磨粒在流体中加入固体颗粒来摩擦换热器表面，以清除污垢，但对换热器表面易产生腐蚀。

　　2.自动刷洗换热器管道刷洗设施由2个外罩和1个尼龙刷组成，外罩安装在每根管的两端，改变水流方向可使刷子沿管道前后推进刷洗。水流换向可使刷子沿管道前推刷洗。水流换向由压缩空气驱动并定时控制联结在管道上的四通阀来完成。

　　3.海绵胶球连续除垢主要应用于电站凝汽器中冷却水侧的污垢清除，海绵胶球在换热器管内通过泵打循环，胶球比管子直径略大，通过管子的每只胶球轻微地压迫管壁，在运动中擦除沉积物。

　　二、运行阶段污垢的控制

　　1.维持设计条件由于在设计换热器时，采用了过余的换热面积，在运行时，为满足工艺需要，需调节流速和温度，从而与设计条件不同，然而应通过旁路系统尽量维持设计条件(流速和温度)以延长运行时间，推迟污垢的发生。

　　2.运行参数控制在换热器运行时，进口物料条件可能变化，因此要定期测试流体中结垢物质的含量、颗粒大小和液体的pH值。

　　3.使用添加剂针对不同类型结垢机理，可用不同的添加剂来减少或消除结垢形成。如生物灭剂和、结晶改良剂、分散剂、絮凝剂、缓蚀剂、化学反应和适用于燃烧系统中防止结垢的添加剂等。

　　4.减少流体中结垢物质浓度通常，结垢随着流体中结垢物质浓度的增加而增强，对于颗粒污垢可通过过滤、凝聚与沉淀来去除；对于结疤类物质，可通过离子交换或化学处理来去除；紫外线、超声、磁场、电场和辐射处理紫外线对细菌非常有效，超声可有效抑制生物污垢，现在的研究还有磁场、电场和辐射处理装置，结论有待进一步研究。