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浮头列管式石墨换热器在盐酸生产中常见故障的处理方法

2022-07-23    来源:    作者:佚名  浏览次数:312
浮头列管式石墨换热器以其优越的耐腐蚀性、导热性及耐热冲击胜等特点,在盐酸生产中得到了广泛地应用。成为盐酸生产中高额造价的金属换热设备的替代产品。石墨换热器的主体材料为浸渍石墨和压型石墨,该石墨材料的物理、机械性能与金属不同,其使用、维护、维修等方面也有自己的特点。浮头式石墨列管换热器在盐酸生产中常出现的故障有列管破裂、石墨管板破裂、石墨管板内部渗漏、上下封头渗漏。下面我们就石墨换热器在使用过程中常见的几种故障,提出几种可行的处理方法:

1、列管破裂列管破裂是浮头列管式石墨换热器最常见的损坏现象。列管破裂后,冷却水将从壳程内渗入管程,盐酸含量随之降低。随着泄漏量的增大最后不得不中断盐酸生产。检修时拆去封头试漏,可发现其破裂部位多发于管子与管板的胶接处,对于其损坏原因,我们经过对多个损坏换热器进行分析,认为有以下几个方面:
(1)运输、安装过程中,由于碰撞、振动而造成机械损伤。
(2)冬季停车后,由于积水结冰造成管子冻裂。
(3)运行中氯氢比例失调等原因造成炉顶爆破,系统压力剧增,压力冲击造成列管破裂。
(4)冷却水压不稳、压力增值超过石墨管允许承受压力造成列管破裂。冷却水断缺,换热器温度随HCl温度升高超过允许使用温度时,导致管子破裂。
(5)制品质量不良,出现砂孔、裂纹等现象。
(6)运行时间长久,腐蚀等原因导致列管损坏。鉴于上述原因损坏后的列管的修复可根据实际情况采取不同的方法,对于损坏列管比例较小,几乎不影响使用的情况可采用两端封堵的方法,对于损坏比例较大者则需更换列管,下面主要介绍两种列管封堵方法。
(7)石墨塞粘结封堵这种方法是利用与管板孔径相符的石墨塞将损坏的管子两端管板孔粘结堵死,石墨塞的有效粘结长度可选在100mm左右,粘结剂采用酚酯树脂调和石墨粉。这种由生产厂家提供的修补方法,已广泛应用到各用户,但经使用发现有以下缺点:其一,粘结工作繁琐。其二,粘结剂需要固化时间,检修后不能马上投入使用故停车时间长。其三,粘结方法为以后更换列管带来困难。针对上述问题,我们尝试了下面一种封堵方法,并取得了良好效果。石墨螺栓封堵这种方法是利用螺纹联接达到密封目的。根据石墨换热管内径选用适当的丝锥,在对应管板孔上攻制50~60mm深的丝孔,石墨螺栓可用石墨棒车制,联接时螺丝表面敷以生料带。这种方法简单易行,工作量小,检修时间短,拆卸方便。

2、固定管板破裂也是换热器使用中常见损坏现象,这种破坏形式大多发生在换热器投入使用的初期和末期,其损坏原因有以下几点:
(1)运输安装过程中机械损伤。
(2)使用中温差突变,收缩膨胀超过其允许值而导致管板破裂。
(3)产品质量不良出现裂纹。
(4)运行长久,由于腐蚀等原因使材质性能变差,使用时产生裂纹。对于破裂严重者应更换管板,轻者经修复后可利用的可采用下面胶接方法。在固定管板表面册裂纹制成一深10mm、宽10mm左右的沟槽,然后用胶接剂(酚醛树脂调和石墨粉)填充。若遇裂纹与管孔重合处,则应底部塞以布团以防胶接剂下流。

3、固定管板内部渗漏多发于管板为双层结构的胶接处(石墨降膜吸收器也常发生这种现象)。由于胶接质量缺陷以及使用中腐蚀等原因,胀缝处存有间隙,当与管板胶接处的管于破损脱接后,冷却水通过破损管壁流入胶接缝,然后通过缝隙流入其他列管。这种泄漏现象极易被误为多根列管破损,若不仔细区别将造成不必要的维修工作量,这种误断不少厂家存在。因此当多根列管泄漏后,应首先检查管板是否内部渗漏。其检查方法简单,可将换热器壳程注水升压后用手电筒光照泄漏管管板孔,可以看到胶接缝,如发现水从胶接缝隙流入管网,则可初步判断固定管板内部渗漏。然后利用铁丝拴挂一团布,逐个试漏(注意勿将棉布团掉入管内,若堵塞某一列管管板胶接缝后,其它列管泄漏量显著减小,甚至不再有水流,则可断定为固定管板内部渗漏。处理方法可参考1、2项介绍,利用胶接计将主泄列管封堵。

4、下封头渗漏   石墨换热器使用一段时间后,有的下封头铁壳被腐蚀穿孔,盐酸外流。拆卸后检查可发现大多石墨封头无漏点存在,这种泄漏的原因一般源于密封垫。我们知道,下封头法兰连接面有两个平面即石墨平面和铸铁平面。由于制造、安装等原因有的石墨平面稍低于铸铁平面。经过长时间渗漏铸铁封头被盐酸腐蚀穿孔。这种腐蚀形式比较容易解决,不过关键是安装前的检查和修复。若发现有上述情况存在可用以下方法处理。
(1)根据石墨封头外径尺寸制作法兰平垫,避免与铸铁壳接触,但这种方法安装比较麻烦,不易将平垫放正,建议采用下列方法。
(2)修补方法。将石墨封头表面加高,将封头从换热器本体拆下倒置,用酒精擦净石墨表面,晾干。然后用胶接剂(同上)填补石墨封头表面,使之高于铸铁法兰平面,取一白纸敷在上面,然后用一尺寸相应的法兰压在上面并施加一定力。其中白纸可起到胶接剂不与外加法兰粘到一起的作用,当胶接剂固化之后,取下法兰和白纸,石墨封头表面将出现一个带有水封线的密封面。列管式石墨换热器在使用中还会遇到氯化物堵塞、外壳泄漏等现象,但这些现象不常发生,也易于解决,这里不再介绍。
上面就是关于浮头列管式石墨换热器在盐酸生产中常见故障的处理方法,如果觉得对自己有帮助的话可以参考一下,也希望如果有其他不明白的问题可以来电联系我们广恒环保科技。

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