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列管冷凝器的幾種常見故障

來源:梁山縣德行二手設(shè)備購銷部   2025年07月09日 15:23   124

列管冷凝器的幾種常見故障

列管冷凝器作為工業(yè)熱交換的關(guān)鍵設(shè)備,在長期運行中難免因介質(zhì)腐蝕、操作不當或部件老化出現(xiàn)故障。掌握常見故障的成因與處理方法,能有效降低停機損失,保障生產(chǎn)連續(xù)性。
一、泄漏故障
泄漏是列管冷凝器最頻發(fā)的問題,主要表現(xiàn)為殼程與管程介質(zhì)互竄,或介質(zhì)向外界滲漏,成因可分為三類:
  • 管板與列管連接失效:脹接部位因溫度波動產(chǎn)生松動,或焊接處出現(xiàn)微裂紋,尤其在頻繁啟停的工況下更易發(fā)生。某化工企業(yè)的 30 平方冷凝器曾因冬季快速升溫,導致 12 處脹接部位滲漏,檢測發(fā)現(xiàn)列管與管板的間隙達 0.15mm。

  • 列管腐蝕穿孔:含氯、硫的介質(zhì)會對不銹鋼列管產(chǎn)生點蝕,304 不銹鋼在氯離子濃度超 50ppm 的環(huán)境中,6 個月內(nèi)可能出現(xiàn)穿孔;列管入口端因流體沖刷形成的 “湍流腐蝕” 也會導致壁厚減薄。

  • 殼體法蘭密封失效:密封墊片老化或螺栓預緊力不均,導致法蘭面出現(xiàn)縫隙。溫度超過 150℃時,普通丁腈橡膠墊片易硬化,而聚四氟乙烯墊片在壓力波動下可能被擠出密封面。

處理方法:對脹接泄漏可重新脹接修復,深度控制在 3-5mm;焊接泄漏需用氬弧焊補焊,焊后進行水壓試驗(1.25 倍工作壓力);列管穿孔需更換整根管子,批量腐蝕時建議升級為 316L 材質(zhì);法蘭泄漏應更換耐溫耐腐墊片(如金屬纏繞墊),并按對角順序均勻緊固螺栓。
二、傳熱效率驟降
當冷凝效果明顯下降(如出口介質(zhì)溫度升高 10℃以上),通常是傳熱受阻所致,主要原因包括:
  • 結(jié)垢層增厚:管程冷卻水未軟化時,鈣鎂離子會在列管內(nèi)壁形成水垢,厚度達 1mm 時傳熱系數(shù)下降 40%;殼程蒸汽中的雜質(zhì)(如鍋爐給水中的硅酸鹽)會沉積在列管外壁,形成硬垢。

  • 不凝氣積聚:殼程頂部排氣閥堵塞,導致空氣等不凝氣占比超 5%,傳熱熱阻增大。某制藥廠的冷凝器曾因排氣閥失靈,使乙醇蒸汽冷凝效率從 98% 降至 75%。

  • 折流板變形:長期受流體沖擊,折流板可能偏移或斷裂,導致殼程流體短路,與列管的有效接觸面積減少 30% 以上。

處理方法:采用化學清洗去除水垢(5%-8% 檸檬酸溶液循環(huán) 2-3 小時),硬垢可先用高壓水沖洗(壓力 15-20MPa);定期打開排氣閥排凈不凝氣,建議安裝自動排氣閥;變形折流板需更換,同時檢查拉桿與定距管的緊固性。
三、振動與噪音異常
設(shè)備運行時若出現(xiàn)明顯振動(振幅超 0.15mm)或噪音(超 85 分貝),可能引發(fā)部件疲勞損壞:
  • 流體誘導振動:殼程流速過高(超過 3m/s)時,列管在漩渦脫落力作用下產(chǎn)生共振,尤其在折流板缺口處更易發(fā)生。25mm 直徑的列管在流速 4m/s 時,振動頻率可達 100Hz 以上。

  • 轉(zhuǎn)子不平衡:配套的冷卻水泵或風機轉(zhuǎn)子失衡,通過管路傳遞振動至冷凝器,表現(xiàn)為周期性噪音。

  • 支座固定松動:鞍式支座與基礎(chǔ)的連接螺栓松動,使設(shè)備在攪拌流體力作用下晃動,加劇管板與列管的連接應力。

處理方法:降低殼程流速至 2m/s 以內(nèi),或在列管間加裝防振隔板;對泵類轉(zhuǎn)子進行動平衡校正,聯(lián)軸器同心度誤差控制在 0.1mm/m;重新緊固支座螺栓,加裝防松螺母,必要時增加減震墊。
四、堵管與流通不暢
介質(zhì)中的固體顆?;蚪Y(jié)晶會導致列管堵塞,表現(xiàn)為進出口壓差增大(超過 0.1MPa):
  • 管程入口堵塞:進料未過濾時,雜質(zhì)(如催化劑顆粒、纖維)會卡在列管入口,尤其在多程設(shè)計的返程處更易堆積。

  • 殼程結(jié)晶沉積:處理易結(jié)晶介質(zhì)(如硫酸鈉溶液)時,降溫過快會導致殼程底部形成晶體堆積,堵塞折流板間隙。

  • 閥門故障:進出口閥門閥芯脫落,或止回閥失靈導致介質(zhì)倒流,形成局部憋壓。

處理方法:在進料管加裝 100 目過濾器,定期拆卸清洗;結(jié)晶堵塞可通入熱水或蒸汽加熱融化,控制冷凝溫度高于結(jié)晶點 5-10℃;及時更換故障閥門,選用帶過濾功能的截止閥。

列管冷凝器的故障預防重于維修,建議建立定期巡檢制度:每日檢查壓力、溫度波動,每周測量振動與噪音,每月進行壁厚檢測(重點關(guān)注列管入口段),每年做一次全系統(tǒng)清洗。針對腐蝕性介質(zhì),可采用 “在線腐蝕監(jiān)測” 技術(shù),通過探針實時監(jiān)測壁厚變化,提前預警故障風險。

《如何判斷冷凝器是否出現(xiàn)故障》

 


 

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