换热器安全隐患有哪些?早知道早预防!

换热器安全隐患有哪些?早知道早预防!
换热器安全隐患
换热器在化⼯、⽯油、治⾦等领域中应⽤⼗分⼴泛,据统汁,换热器的损坏率在所有化⼯设备损坏的⽐例中所占的⽐重最⼤,⽽且其损坏容易引起泄露爆炸等事故。
所以⼀定要知道换热器存在哪些安全隐患,及时采取措施才能防⽌悲剧的发⽣。
换热器的事故类型主要有燃烧爆炸严重泄漏和管束失效三种。
⼀、燃烧爆炸
1具体原因
⾃制换热器,盲⽬将设备结构和材质做较⼤改动,制造质量差,不符合压⼒容器规范,设备强度⼤⼤降低。
焊接质量差,特别是焊接接头处未焊透,⼜未进⾏焊缝探伤检查、爆破试验,导致焊接接头泄漏或产⽣疲劳断裂,进⽽⼤量易燃易爆流体溢出,发⽣爆炸。
由于腐蚀(包括应⼒腐蚀、晶间腐蚀),耐压强度下降,使管束失效或产⽣严重泄漏,遇明⽕发⽣爆炸。
换热器做⽓密性试验时,采⽤氧⽓补压或⽤可燃性精炼⽓体试漏,引起物理与化学爆炸。
操作违章、操作失误,阀门关闭,引起超压爆炸。
长期不进⾏排污,易燃易爆物质(如三氯化氮)积聚过多,加之操作温度过⾼导致换热器(如换热器)发⽣猛烈爆炸。
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过氧爆炸。
2预防措施
换热器设计、制造应符合国家压⼒容器的规范要求,图纸修改与变动必须经主管部门同意,经验收质量合格。
制造换热器时,要保证焊接质量,并对焊缝进⾏严格检查。
制造换热器时,要保证焊接质量,并对焊缝进⾏严格检查。
流体为腐蚀介质时,提⾼管材质量和焊接质量,增加管壁厚度或在流体中加⼊腐蚀抑制剂。
定期检查管⼦表⾯腐蚀情况和对易腐蚀损坏的设备进⾏检测,采取有效措施。
换热器做⽓密性试验时,必须采⽤⼲燥的空⽓、氮⽓和其他惰性⽓体,严禁使⽤氧⽓和可燃性⽓体试漏或补压。
严禁违章操作,严格执⾏操作规程。
对于易结垢的流体可定期进⾏清洗,将结垢清洗掉。
严格控制氧的含量。
⼆、严重泄露
1具体原因
因腐蚀(如蒸汽雾滴、硫化氢、⼆氧化碳)严重,引起列管泄漏。
由于开停车频繁,温度变化过⼤,设备急剧膨胀或收缩,使花板胀管泄漏。
换热器本⾝制造缺陷,焊接接头泄漏。
因操作温度升⾼,螺栓伸长,紧固部位松动,引起法兰泄漏。
因管束组装部位松动、管⼦振动、开停车和紧急停车造成的热冲击,以及定期检修时操作不当产⽣的机械冲击⽽引起泄漏。
2预防措施
定期进⾏清洗;选择耐蚀管材;流体中加⼊腐蚀抑制剂;控制管内流速;视泄漏情况决定停车更换或采取堵漏措施。
精⼼操作,控制系统温度不要发⽣较⼤的波动。
保证焊接质量,对焊缝进⾏认真检查。
尽量减少法兰连接,升温后及时重新紧固螺栓,紧固作业要⼒求⽅便。
对胀管部位不允许有泄漏的换热器宜采取焊接装配。
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三、管束失效
1具体原因
腐蚀
管道内衬
换热器多⽤碳钢制造,冷却⽔中溶解的氧所致的氧极化腐蚀极为严重,管束寿命往往只有⼏个⽉或⼀⼆年。
管⼦与管板的接头是管束上的易损区,许多管束的失效都是由于接头处的局部腐蚀所致。
结垢
在换热器操作中,管束内外壁都可能会结垢,⽽污垢层的热阻要⽐⾦属管材⼤得多,从⽽导致换热能⼒迅速下降,严重时将会使换热介质的流道阻塞。
流体流动诱导振动
为强化传热和减少污垢层,通常采⽤增⼤壳程流体流速的⽅法。⽽壳程流体流速增加,产⽣诱导振动的可能性也将⼤⼤增加,从⽽导致管束中管⼦的振动,最终致使管束破坏。
常见的破坏形式有以下⼏种。
碰撞破坏
当管⼦的振幅⾜够⼤时,将致使管⼦之间相互碰撞,在碰撞中,管壁磨损变薄,最终发⽣开裂。
折流板处管⼦切开
折流板孔和管⼦之间有径向间隙,当管⼦发⽣横向振动的振幅较⼤时,就会引起管壁与折流板孔的内表⾯间产⽣反复碰撞。
由于折流板厚度不⼤,管壁多次、频繁与其接触,将承受很⼤的冲击载荷,因⽽在不长的时间内就可能发⽣管⼦被切开的局部性破坏。
虚拟房间管⼦与管板连接处破坏
此种连接结构可视为固定端约束,管⼦振动产⽣横向挠曲时,连接处的应⼒最⼤,因此,它是最容易产⽣管束失效的地区之⼀。
此外,壳程接管也多位于管板处,接管附近介质的⾼速流动更容易在此区域内产⽣振动。
材料缺陷的扩展造成失效
如果管⼦材料本⾝存在缺陷(包括腐蚀和磨蚀产⽣的缺陷),那么在振动引起的交变应⼒作⽤下,位于主应⼒⽅向上的缺陷裂纹就会迅速扩展,最终导致管⼦失效。
振动交变应⼒场中的拉应⼒还会成为应⼒腐蚀的应⼒源
地热电缆流动诱导振动引起管⼦破坏,易发⽣在挠度相对较⼤和壳程横向流速较⾼的区域。
此区域通常是U形弯头、壳程进出⼝接管区、管板区、折流板缺⼝区和承受压缩应⼒的管⼦。
2预防措施
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预防腐蚀和结垢
定期清洗管束;
合理选材;
在流体中加⼊缓蚀剂;
选择适当流速;
在流体⼊⼝设置过滤装置和缓冲结构等。
防⽌管束振动失效的⽅法
制定合理的开停⼯程序,加强在线监测,严格控制运⾏条件,在流体⼊⼝前设置缓冲板,减少脉冲;
优化结构设计,适当减⼩折流板间距,增⼤管壁厚度和折流板厚度;
折流板上的管孔与管⼦采⽤紧密配合,间隙不要过⼤;
改变⽀撑物形式,如折流板改为折流杆式,可有效消除流体诱导振动。
另外,降低壳程流体流速是防⽌管束振动最直接的⽅法,但同时传热效率也会随之降低。
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本文发布于:2024-09-22 12:41:30,感谢您对本站的认可!

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