板式换热器泄露、腐蚀等常见故障全面分析
2022-08-29 15:38:55
作者： 设备管理与防腐 来源： 设备管理与防腐
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换热器渗漏主要是腐蚀造成的，少部分是由于换热器选型和换热器本身的制造工艺缺陷。
板式换热器应用越来越广泛，针对常见的泄漏问题，分析其主要原因有：
(1) 换热板片腐蚀穿透；
(2) 换热板片有裂纹；
(3) 夹紧螺栓紧固不均匀；
(4) 换热板片变形太大；
(5) 密封垫片断裂或老化；
(6) 密封垫片厚度不均；
(7) 密封垫片压偏。
具体失效形式可能由如下情况造成：
由于水质不达标加上水处理设备运行不当，且冷热介质温差，易在板式换热器板片表面形成积垢（碳化物、二氧化硅垢层），从而引起导热不良、换热效果降低，严重的将产生局部点蚀穿孔泄漏；
在板式换热器密封垫片槽底或板片封闭流道的角孔垫片外侧等缝隙处，会造成介质的滞留，由于滞留介质的电化学不均匀性而导致在此处产生缝隙腐蚀泄漏；
板式换热器板片在制作压制过程中会产生一定残余内应力，若与介质中的一定浓度的卤素离子（如氯离子等离子）或H2S长时间的接触可能引起板片应力腐蚀开裂；
板式换热器不锈钢板片在焊接过程中造成晶间腐蚀；
板式换热器板片选材不当或使用期过长，超过了允许使用寿命造成泄漏；
安装或拆卸清洗的时候夹紧螺栓紧固不均匀，造成垫片、板片错位而泄漏；
安装垫片时，垫片上和垫片槽内有砂子、油污、铁屑和焊剂等杂物，造成密封面破坏而泄漏。
板式换热器腐蚀失效类型
① 点蚀：
由“闭塞电池腐蚀”（Ocluded Cell Corrosion）作用引起的一种局部腐蚀，使局部金属表面的钝化膜破坏，形成尺寸小于1mm的穿孔或蚀坑。例如，在不锈钢板片表面生锈或积垢（碳化物、二氧化硅垢层）处，因导热不良、介质的pH值减小产生的腐蚀；
② 缝隙腐蚀：
由“闭塞电池腐蚀”作用引起的一种呈斑点状或溃疡形的局部腐蚀。同点蚀的主要区别是腐蚀产生在金属零件的缝隙处，由于滞留介质的电化学不均匀性而导致的。例如，密封垫片槽底或板片封闭流道的角孔垫片外侧处产生的腐蚀；
③ 应力腐蚀开裂：
在静态拉伸应力与电化学介质共同作用下，由阴极溶解过程引起的金属局部腐蚀裂纹或断裂。例如，板片压制成型时将产生残余内应力，若与介质中的卤素离子（如Cl-、F-等离子）或H2S接触可能引起应力腐蚀开裂；
④ 晶间腐蚀：
起源于金属表面并沿晶粒边界深入到内部的腐蚀，可导致晶粒间的结合力丧失，使材料的强度大大降低。例如，不锈钢在过敏温度范围 （400~600℃）内产生的腐蚀；
⑤ 均匀腐蚀：
接触介质的金属表面全部或大部分被腐蚀的现象。例如，板片选材不当，或使用期过长，超过了允许使用寿命；
⑥ 其他腐蚀失效：
主要有露点腐蚀、磨蚀、微生物腐蚀等。例如，含有酸性物质的热蒸汽与冷的板片接触，可引起露点腐蚀；板片的介质入口角孔处和导流区的流速过高，或流体中含有砂粒类颗粒物时，可导致磨蚀；海水中的藻类、细菌、原生物等，可导致板片的微生物腐蚀。
以上几种腐蚀失效中，Cr-Ni奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂约占50％，点蚀和缝隙腐蚀共约占20％，所以最危险、最常见。
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