板式换热器泄漏情况实例分析

 

　　根据板式换热器常见的泄漏原因，结合实际装置中板式换热器的泄漏情况（观察泄漏处情况和查看泄漏板式换热器压力试验结果）和使用工况进行讨论，分析泄漏原因，提出改进建议。

 

      使用工况介绍

 

      本例装置中为全焊型板式换热器。

 

      使用情况描述 

　　该板式换热器，在使用不久后，换热效果明显降低。并且发生内部泄漏，换热器底板出现明显的腐蚀，拆开后观察泄漏处情况和观察压力试验后泄漏处情况有如下几个特点： 

　　冷介质流程整体结垢严重，尤其是出口部位部分流道结垢堵死； 

　　冷介质流程进口侧和出口侧经试压后发现，进口端无泄露点，泄露点主要集中存在于出口端，且泄露点分布于液体分界线以上部分； 

　　焊接接头（焊缝）处无泄漏，泄漏点集中分布于近焊缝端母材上成不规则点状分布；

 

      泄漏原因分析 

　　板式换热器结垢严重，因板式换热器使水质不达标，可能含有超标的氯离子，钙化盐，污泥微颗粒等成分，而且系统中水处理不够，由于热介质进口温度高，造成循环水在热介质进口处迅速被加热，属于有利于结垢环境，经使用后迅速结垢使流道变小或者堵死流道，冷介质由于流道变小，通量减小，换热面积减小，换热效果也大大降低，出口管箱出现汽液混合，在一定时间内汽体无法排出，出现汽液两腔，在分界液面上出现汽液混合腐蚀层； 

　　由于板式换热器使用的冷却水水质较差，水中氯离子等含量较高，迫使不锈钢的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能降低，容易发生点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀，进而造成板片腐蚀穿孔或板片有裂纹，最终造成该板式换热器泄漏； 

　　结合压力试验结果来看，冷介质进口（热介质出口端）无泄漏点，而泄漏点主要集中在冷介质出口端（热介质进口端），故判断板式换热器的选材、设备制造安装焊缝质量和密封垫片问题不是造成泄漏的原因； 

　　由于热介质进口温度高，成气相进入，在与冷介质间壁换热时，冷介质与板壁接触部分存在气蚀的物理条件，也不排除气蚀原因造成的腐蚀。 

　　综上所述并结合造成板式换热器泄漏常见原因，总结出造成该板式换热器泄漏主要原因是由于水质不达标，导致板式换热器出口侧结垢严重，进而造成腐蚀泄漏。

 

      改进方案 

　　根据以上分析，可从以下几个方面进行改进和预防。 

　　由于水质不达标是造成板式换热器发生泄漏的根本原因，故运行中需严把水质关，对进入系统的水质加强过滤（需定期清理过滤器）并进行水质化验，控制相关离子的含量，合格后方可进入换热系统； 

　　装置中是全焊型板式换热器，结垢后清洗不便，可根据相关的工艺条件，部分符合工艺条件的可选择可拆式板式换热器替代，以方便清洗；然而可拆式板式换热器最薄弱的环节就是密封垫片，所以垫片要选择结构合理、质量可靠的密封垫片，并在安装使用检修过程中防治； 

　　对装置中的每台板式换热器进行工况分析，对容易造成板式换热器泄漏的工况进行优化调整或者选择其他型式的换热器替代（如管壳式换热器或列管式换热器等）；