Điều trị rò rỉ của máy trao đổi nhiệt vỏ và ống

Điều trị rò rỉ của máy trao đổi nhiệt vỏ và ống

Máy trao đổi nhiệt vỏ và ống là một trong những thiết bị trao đổi nhiệt được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.Thiết bị khối lượng đơn vị có thể cung cấp khu vực truyền nhiệt lớn hơn nhiều và hiệu ứng truyền nhiệt tốt hơn. Do cấu trúc nhỏ gọn, mạnh mẽ, và có thể chọn một loạt các vật liệu để sản xuất, do đó khả năng thích nghi mạnh mẽ, đặc biệt là trong thiết bị quy mô lớn 4 và nhiệt độ cao,áp suất cao được sử dụng rộng rãi.

Đầu tiên, giới thiệu bộ trao đổi nhiệt ống

Trong nhiều năm, rò rỉ của hệ thống đường ống chiếm tỷ lệ lớn nhất trong tất cả các loại lỗi của bộ trao đổi nhiệt cung cấp nước trong nhà máy.Áp lực phía nước của bộ trao đổi nhiệt bề mặt lớn hơn áp lực phía hơi nướcMột khi hệ thống đường ống rò rỉ, nước cung cấp sẽ chạy vào vỏ, làm cho phía hơi nước đầy nước.gây ra biến dạng xi lanh tua-bin hơi nước, sự thay đổi sự mở rộng khác biệt, rung động của đơn vị, và thậm chí là gãy lưỡi và các tai nạn khác.

Loại rò rỉ bộ trao đổi nhiệt này do toàn bộ thiết bị và tai nạn tắt tua bin hơi nước xảy ra trong nhà máy.nó rất quan trọng để phân tích các lý do của rò rỉ trao đổi nhiệt và tìm ra các biện pháp đối phó để giảm rò rỉ càng nhiều càng tốt.

Thứ hai, phân tích lý do rò rỉ

Sự rò rỉ của hệ thống ống bên trong của bộ trao đổi nhiệt ống chủ yếu được chia thành rò rỉ của chính ống và rò rỉ của đầu.

1- Nguyên nhân rò rỉ ống dẫn.

1.1Áp lực nhiệt quá mức

Trong hoạt động của máy trao đổi nhiệt vỏ và ống, do nhiệt độ khác nhau của chất lỏng lạnh và nóng, nhiệt độ của vỏ và tường ống khác nhau.Sự khác biệt này làm cho sự mở rộng nhiệt của vỏ và ống khác nhau, khi sự khác biệt nhiệt độ giữa hai có thể là một ống lớn xoắn, hoặc ống từ trần nhà để nới lỏng, hoặc thậm chí phá hủy toàn bộ bộ bộ trao đổi nhiệt.cần phải xem xét tác động của sự mở rộng nhiệt trong cấu trúc và áp dụng các phương pháp bù đắp khác nhauTrong quá trình khởi động và dừng bộ trao đổi nhiệt, tốc độ tăng nhiệt và giảm nhiệt vượt quá quy định, do đó đường ống và tấm ống của Gawga bị áp lực nhiệt lớn hơn,và hàn hoặc ghép mở rộng của ống và Tubesheet đã bị hư hại, gây rò rỉ cổng: tải trọng đỉnh thay đổi quá nhanh và động cơ chính hoặc bộ trao đổi nhiệt thất bại khi tắt đột ngột của bộ trao đổi nhiệt, nếu mặt hơi ngừng cung cấp hơi hơi quá nhanh,hoặc dừng bên hơi nước, mặt nước tiếp tục đi vào nước cung cấp, bởi vì các bức tường ống mỏng, co lại nhanh chóng, dày ống, co lại chậm, thường dẫn đến ống và tấm ống hàn hoặc gia tăng khớp tổn thương.Đây là lý do tại sao tỷ lệ giảm nhiệt độ cần thiết chỉ là 1.7°C/min -2.0°C/min, và tỷ lệ tăng nhiệt độ là 2°C/min -5°C/min.

1.2 Sự biến dạng tấm ống

Nó chủ yếu là biến dạng của tấm ống và biến dạng được tạo ra trong quá trình chế biến.Các biến dạng ống tấm sẽ gây ra rò rỉ của cuối ống. áp suất cao và nhiệt độ thấp ở phía nước của tấm ống, áp suất thấp và nhiệt độ cao ở phía hơi nước, đặc biệt là phần làm mát thoát nước tích hợp,sự khác biệt nhiệt độ lớn hơn. Nếu độ dày của tấm ống là không đủ, tấm ống sẽ có một số biến dạng. trung tâm tấm ống sẽ là áp suất thấp, nhiệt độ cao hơi nước bên nhô ra.một sự trầm cảm trung tâm xảy ra trong tấm ốngKhi tải trọng chính của động cơ thay đổi, áp suất bên hơi nước và nhiệt độ thay đổi tương ứng.tốc độ điều chỉnh đỉnh quá nhanh hoặc tải đột ngột, trong điều kiện sử dụng máy bơm cấp nước tốc độ không đổi, áp suất bên nước cũng sẽ thay đổi rất nhiều, nó thậm chí có thể vượt quá áp suất định số của nước cấp nước cao:Những thay đổi này có thể gây ra biến dạng tấm ống dẫn đến rò rỉ ở đầu ống hoặc biến dạng vĩnh viễn của tấm ống. Nếu van đầu vào Gawga đang rò rỉ, áp suất cao ở phía nước cao sẽ được làm nóng sau khi tắt động cơ chính. Nếu không có van an toàn ở phía nước hoặc van an toàn thất bại,áp suất có thể tăng rất cao, nó cũng biến dạng tấm ống.

1.3 Quá trình cắm không đúng cách

Thông thường được sử dụng conic plug hàn ống cắm. Khi cắm conic được lái vào, lực nên vừa phải; lực búa là quá lớn, gây ra biến dạng của lỗ ống,ảnh hưởng đến khớp ống và tấm ống liền kềTrong quá trình hàn, chẳng hạn như làm nóng trước, vị trí và kích thước may hàn không phù hợp, sẽ gây ra tổn thương kết nối ống và tấm ống liền kề.Phương pháp cắm ống khác, chẳng hạn như cắm ống mở rộng, cắm ống nổ, chẳng hạn như quá trình không đúng, cũng sẽ gây rò rỉ của lỗ ống liền kề.phải tuân thủ quy trình cắm ống nghiêm ngặt.

2- Nguyên nhân của sự rò rỉ của ống chính nó.

2.1 Sự xói mòn

Một lý do là khi tốc độ lưu lượng hơi nước cao và có những giọt nước lớn trong lưu lượng hơi nước, bức tường bên ngoài của ống được lau và mỏng bởi lưu lượng hơi nước hai pha.Các lý do chính của dòng chảy hai pha hơi nước trong bộ trao đổi nhiệt là như sau:: đầu tiên, hơi nước quá nóng trong phần làm mát hơi nước quá nóng và cửa ra của nó không thể đáp ứng các yêu cầu thiết kế;Thứ hai là mức độ thủy đạo của bộ trao đổi nhiệt được giữ quá thấp hoặc không có mức độ nước hoặc nhiệt độ thủy đạo cao hơn nhiều so với giá trị thiết kế, hoặc kháng lưu lượng hydrophobic lớn hơn hoặc áp suất hút đột ngột giảm, vv , khi thoát nước vào giai đoạn tiếp theo của bộ trao đổi nhiệt với hơi nước, rửa ống trao đổi nhiệt bị hư hỏng;Cung cấp nước áp suất cao từ rò rỉ ở tốc độ cao sẽ được vội vàng ra khỏi ống liền kề hoặc tổn thương xói mòn âm hộMột lý do khác là tác động trực tiếp của hơi nước hoặc nước hydrophobic. Bởi vì vật liệu tấm chống va chạm và cách cố định không hợp lý.nó vỡ hoặc rơi ra và mất chức năng bảo vệ chống xói mòn; diện tích của tấm chống xói mòn không đủ lớn, và các giọt nước di chuyển với dòng không khí tốc độ cao, tác động đến khối ống bên ngoài tấm chống xói mòn;khoảng cách giữa vỏ và dải ống quá nhỏ, làm cho dòng chảy hơi ở lối vào rất cao.

Nứt ăn mòn căng thẳng (SCC) là nứt kim loại hoặc hợp kim gây ra bởi tác động kết hợp của căng thẳng kéo và môi trường ăn mòn cụ thể.Nó được đặc trưng bởi thực tế là hầu hết bề mặt là không bị hư hỏng và chỉ một phần của các vết nứt mỏng thâm nhập bên trong của kim loại hoặc hợp kimSự nứt mẻ do ăn mòn căng thẳng có thể xảy ra trong phạm vi căng thẳng thiết kế thường được sử dụng, do đó hậu quả của nó là nghiêm trọng.Thành phần dung dịch, thành phần kim loại hoặc hợp kim, căng thẳng và cấu trúc kim loại.

2.2 Động lực của ống

Khi nhiệt độ nước quá thấp hoặc đơn vị quá tải, khi tốc độ lưu lượng hơi và tốc độ giữa các ống của bộ trao đổi nhiệt vượt quá giá trị thiết kế,các ống có độ đàn hồi nhất định sẽ rung động dưới tác động của lực nhiễu loạn chất lỏng ở phía vỏ, khi tần số của lực kích thích trùng với tần số tự nhiên của khối ống hoặc gấp đôi nó, nó sẽ làm cho khối ống cộng hưởng và tăng cường độ rất nhiều,cơ chế của sự tổn thương rung của chùm ống là như sau::

(1) do rung động, căng thẳng của ống hoặc khớp giữa ống và tấm ống vượt quá giới hạn chịu đựng mệt mỏi của vật liệu, gây ra gãy mệt mỏi của ống;

(2) ống rung trong lỗ của ống hỗ trợ baffle sẽ chà xát với kim loại baffle, do đó các bức tường ống sẽ trở nên mỏng, và cuối cùng dẫn đến vỡ;

(3) khi cường độ rung động lớn, các ống liền kề ở giữa dải sẽ chà xát với nhau, mòn hoặc mệt mỏi ống.

2.3 Sự xói mòn của ống dẫn nước

Thiệt hại ăn mòn của đầu ống vào chỉ xảy ra trong bộ trao đổi nhiệt thép cacbon, đó là một quá trình kết hợp ăn mòn và xói mòn:cơ chế là mà các phim oxy hóa hình thành trên bề mặt của các ống tường kim loại bị phá hủy và lấy đi bởi nguồn cung cấp nước nhiễu loạn caoĐôi khi bề mặt hư hỏng có thể được mở rộng đến hàn cuối ống và thậm chí đến tấm ống:khi giá trị pH của nước thức ăn thấp (dưới 9.6), hàm lượng oxy cao (nhiều hơn 7μg / L), nhiệt độ thấp (dưới 260 ° C) và độ hỗn loạn cao, xói mòn dễ xảy ra.

2.4 Sự ăn mòn

Khi ống của bộ trao đổi nhiệt áp suất thấp là đồng, ống đồng bổ sung thấp thường bị buộc phải thay thế vì rò rỉ nghiêm trọng. Tỷ lệ ăn mòn của đồng thấp nhất ở pH 8,5 ~ 8.8Thép carbon đòi hỏi pH ít nhất là 9.5Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự ăn mòn của các chùm ống thép cacbon là: hàm lượng oxy và giá trị pH của nước ăn:khi oxy hòa tan trong nước cung cấp quá cao hoặc giá trị pH quá thấp, tường bên trong của ống áp suất cao sẽ bị ăn mòn, do đó nồng độ oxy hòa tan trong nước cung cấp không nên vượt quá 7 pg/l và giá trị pH nên được duy trì trong khoảng 9.3 và 9.6. Nếu có oxy ở phía vỏ, nó sẽ gây ăn mòn oxy trên tường bên ngoài của chùm ống. Cát lắng đọng: có thể gây ăn mòn hố, hố hố.Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự hình thành của màng oxit FE3O4 trên bề mặt thép carbonNói chung, bộ phim oxy hóa FE3O4 được coi là tương đối ổn định khi nhiệt độ trên 260 ° C. Dưới nhiệt độ này,mức độ bảo vệ của màng oxit FE3O4 phụ thuộc vào độ pH của nước thức ăn và các yếu tố môi trường khácKhi pH trên 9.6, an toàn.

2.5 Vật liệu và công việc kém

Vật liệu của ống không tốt, độ dày của ống không đồng đều, ống có khiếm khuyết trước khi lắp ráp, miệng mở rộng bị thổi phồng quá mức,bên ngoài của ống có tổn thương kéo, vv .

Thứ ba, giải quyết các biện pháp đối phó

1Sau khi xảy ra các biện pháp xử lý rò rỉ

Khi rò rỉ xảy ra, áp suất nước cung cấp giảm và nước cung cấp cho nồi hơi giảm. do đó, khi rò rỉ của hệ thống ống trao đổi nhiệt được tìm thấy,bộ trao đổi nhiệt nên được ngừng ngay lập tức để giảm số lượng thiệt hại ống và giảm mức độ thiệt hại. Đơn vị tắt, nên kiểm tra xem GAWGA rò rỉ, và tìm cách loại bỏ.

Đối với rò rỉ của đầu, kim loại hàn ban đầu nên được cạo ra trước khi hàn sửa chữa và xử lý nhiệt thích hợp nên được thực hiện để loại bỏ căng thẳng nhiệt:cho rò rỉ của chính ống, hình thức và vị trí rò rỉ của các gói ống nên được kiểm tra đầu tiên, và chọn các quy trình cắm ống phù hợp, cắm hai đầu của ống.Bất kể công nghệ cắm nào được sử dụng, để đảm bảo chất lượng của nút, đầu của ống bị chặn phải được xử lý tốt để làm cho tấm ống và lỗ tròn và sạch sẽ, và có bề mặt tiếp xúc tốt với nút.Trong trường hợp nứt hoặc xói mòn tại khớp ống và tấm ống, vật liệu ống gốc và kim loại hàn phải được loại bỏ ở cuối để làm cho nút tiếp xúc chặt chẽ với tấm ống.

2Các biện pháp phòng ngừa

2.1 Các biện pháp phòng ngừa rò rỉ ở cảng

Máy trao đổi nhiệt nên có đủ độ dày tấm ống, có xử lý lỗ ống tốt, hàn bề mặt, mở rộng ống, quá trình hàn,vận hành của bộ trao đổi nhiệt tại tốc độ tăng nhiệt độ khởi động và dừng, tỷ lệ giảm nhiệt độ không vượt quá các quy định, mặt nước nên có van an toàn để ngăn ngừa áp suất quá mức, bảo trì để có đúng quy trình cắm ống.

2.2 Các biện pháp phòng ngừa rò rỉ của chính đường ống

(1) Các biện pháp để ngăn ngừa xói mòn, hạn chế dòng chảy của hơi hoặc thoát nước ở phía vỏ và để ngăn chặn flash trong phần làm mát;để đảm bảo rằng có quá nóng còn lại của hơi ở cửa ra của phần làm mát hơi; để đảm bảo rằng tấm được cố định chắc chắn và có đủ diện tích; Vật liệu phải tốt; giữ mức độ nước bên vỏ bình thường, cấm hoạt động nước thấp hoặc không có nước.

(2) Các biện pháp phòng ngừa rung động ống, lắp đặt cửa an toàn bên hơi nước ở phía áp suất cao, hạn chế dòng chảy hơi nước hoặc thoát nước ở phía vỏ,và khoảng cách ống đủ để giảm dòng chảy ở phía vỏ, mặt khác, nó làm giảm khả năng va chạm ống và hư hỏng ma sát: nó giới hạn chiều dài của phần tự do của khối ống.

(3) Các biện pháp phòng chống ăn mòn tại lối vào của đường ống nước, tốc độ dòng chảy của chất lỏng ở phía đường ống hoặc ở phía đường ống,không chỉ ảnh hưởng đến giá trị của hệ số chuyển nhiệt thông qua đối lưu, nhưng cũng ảnh hưởng đến sức đề kháng nhiệt của bụi bẩn, do đó ảnh hưởng đến tổng hệ số chuyển nhiệt.Tốc độ dòng chảy thấp thậm chí có thể dẫn đến tắc nghẽn ống, ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc sử dụng thiết bị. Tuy nhiên, mất áp suất tăng đáng kể với tốc độ dòng chảy tăng. Do đó, rất quan trọng để chọn tốc độ dòng chảy phù hợp.Khi dòng chảy của nước cung cấp bị hạn chế, tốc độ lưu lượng trong ống sẽ tăng rõ ràng khi một hàng trao đổi nhiệt bị chặn hoặc số lượng ống bị tắc là lớnvà giá trị pH của nước thức ăn được kiểm soát là 9.2-9.6.

(4) Các biện pháp phòng ngừa ăn mòn

Để loại bỏ căng thẳng, căng thẳng có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như căng thẳng bên ngoài, căng thẳng dư thừa, căng thẳng hàn và căng thẳng do các sản phẩm ăn mòn.Đơn vị sẽ được thay đổi thành một hệ thống không chứa đồng, có lợi cho chống ăn mòn của toàn bộ đơn vị và kiểm soát chất lượng hơi và tinh thể, để ngăn chặn khí không ngưng tụ trong bộ trao đổi nhiệt áp suất thấp,để đảm bảo hoạt động bình thường của hệ thống thông gió, trong khởi động, mặt nước, mặt hơi nước nên được thải không khí sạch, chất lượng nước để đủ điều kiện;Các biện pháp chống ăn mòn tốt nên được thực hiện trước khi rời khỏi nhà máy để ngăn ngừa ăn mòn trong quá trình lưu trữ và vận chuyểnCác phương pháp chống ăn mòn chứa nitơ thường được áp dụng cho các bộ trao đổi nhiệt ống thép cacbon, cả phía hơi nước và phía nước, các biện pháp chống ăn mòn của nước điền,chứa khí hoặc chứa nitơ được áp dụng tương ứng, và giá trị pH của nước khử khí được điều chỉnh thích hợp ở phía nước để đóng một vai trò bảo vệ.

(5) Các biện pháp phòng ngừa rò rỉ ống dẫn do vật liệu và công nghệ kém

Tường ống phải ít nhất 2,0 mm để cải thiện khả năng chống xói mòn. Trước khi lắp ráp, mỗi ống nên được kiểm tra bằng cách phát hiện lỗi và thử áp suất nước,các gói ống nên được xử lý nhiệt mà không có khiếm khuyết thị giác, và các lỗ ống trên tấm ống nên được duy trì với độ thô nhất định, dung nạp và mức độ tập trung, ống lỗ chamfer hoặc tròn nên mịn mà không có burrs.

(6) Chốt ngăn ngừa

Thực hiện chốt phòng ngừa.Nó được đề nghị rằng một kích thước nhất định của lỗ bỏ qua nên được thực hiện trên tấm ống trong khi chặn một phần của ống để giảm tốc độ dòng chảy nước cung cấp và giảm ăn mònPhương pháp này đã được sử dụng trong nhiều nhà máy điện trong nước và nước ngoài, và nó đã được chứng minh rằng nó có thể kéo dài tuổi thọ của bộ trao đổi nhiệt một cách thích hợp, giảm số lượng rò rỉ.

(7) Lựa chọn quy trình

Trong một bộ trao đổi nhiệt, chất lỏng chảy qua phía ống và chảy qua phía vỏ, nguyên tắc lựa chọn chung có thể là xem xét những điều sau:

a) Vật liệu không sạch hoặc dễ phân hủy và vảy nên chảy qua mặt dễ làm sạch.các vật liệu nêu trên thường nên đi vào bên trong ống, nhưng khi các gói ống có thể được loại bỏ để làm sạch, nó cũng có thể đi ra ngoài ống.

b) Các chất lỏng đòi hỏi tốc độ lưu lượng tăng để tăng hệ số chuyển nhiệt đối lưu của chúng nên đi qua ống;vì diện tích cắt ngang trong ống thường nhỏ hơn so với giữa các ống, và dễ dàng sử dụng nhiều chiều dài ống để tăng tốc độ lưu lượng.

c) vật liệu ăn mòn phải được mang bên trong ống để vỏ có thể được làm bằng vật liệu thông thường, chỉ ống, tấm ống và đầu phải được làm bằng vật liệu chống ăn mòn.

d) Vật liệu áp suất cao đi vào ống để lồng không thể chịu áp suất cao.

e) vật liệu ở nhiệt độ rất cao hoặc rất thấp nên được chạy qua ống để giảm mất nhiệt.bạn cũng có thể cho phép nhiệt độ cao vật liệu đường đi vỏ.

f) hơi nước thường đi qua mặt vỏ, bởi vì nó thuận tiện để xả ngưng tụ, và hơi nước sạch hơn,và hệ số chuyển nhiệt đối lưu của nó có mối quan hệ ít với tốc độ lưu lượng.

g) chất lỏng nhớt thường chảy ở phía vỏ, bởi vì đường cắt ngang và hướng dòng chảy của kênh liên tục thay đổi khi chất lỏng chảy ở phía vỏ với phao,và dòng chảy giật có thể đạt được ở số Re thấp (Re> 100) , có lợi cho việc cải thiện hệ số chuyển nhiệt đối lưu của chất lỏng bên ngoài ống.nó nên dựa trên các hoàn cảnh cụ thể, hiểu các khía cạnh chính, đưa ra quyết định thích hợp.