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列管式换热器的泄漏原因及防漏措施研究

文档作者：董瑞华文档来源：甘肃省化工高级技工学校		点击数：	更新时间： 2022年03月19日
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2015 年2 月
列管式换热器的泄漏原因及防漏措施研究
董瑞华（甘肃省化工高级技工学校，甘肃兰州730046）
摘要：换热器的使用可以有效地完成不同温度物料间的热
量交换，该设备在我国的工业生产及人们的日常生活中使用十
分广泛，但是在具体的使用过程当中，由于所用设备的结构影
响，以及各种操作工艺之间的差别等，使得很多换热器在成年
累月的使用中出现了泄漏的现象，严重的影响了设备的正常工
作，同时泄漏的物质还会造成一定的环境污染，如果泄漏现象
没有被及时发现，还会造成操作故障的发生，埋下了安全隐患
等，直接的影响了经济效益。因此要对换热器的泄漏原因进行
彻底的分析，并针对泄漏影响因素采取有效的防漏措施，从而
有效的保证换热器的正常工作。本文以列管式换热器为例，对
换热器的泄漏原因及防漏措施进行了深入的研究。
关键词：列管式换热器；泄漏原因；防漏措施
由于我国工业现代化的不断深入，提高了用于工业生产相
关设备的要求，各种新型的设备也不断的投入到工业生产中
来，列管式换热器就这其中一项非常重要的技术。在日常的工
业生产中，通过对相关冷、热量的传递及结合，可以实现多种生
产目的。通过流体间的热量转移，使得所需流体的温度达到生
产工艺得以顺利进行的所需温度，通过列管式换热器的使用，
就可以很好的实现上述目的。在列管式换热器的实际应用过
程当中，由于各种因素的影响，使得列管式换热器较易出现泄
漏及破损的问题，从而导致设备失效，无法进行正常的工业生
产。因此要对列管式换热器进行定期的、及时的检查及更换，
并迅速排除发现的问题，从而提高列管式换热器的使用效率。
1.列管式换热器出现泄漏的原因分析
1.1换热管与管板连接接头泄漏原因分析
1.1.1设计制造缺陷引起泄漏
列管式换热器在设计初期就没有选择较为合适设计制造
方案，对于原材料的选择及相关的加工工艺可能存在问题，而
在生产制造时，又是严格按照设计方案进行生产和加工，从而
导致列管式换热器在实际的使用过程中出现泄漏问题。此外，
在列管式换热器的加工过程当中，由于焊接质量达不到要求的
质量，使得换热管及管板处的焊接出现问题，造成了残余应力
过多、残余变形等现象，从而导致列管式换热器与管板接近头
处出现泄漏。同时由于在制造中某些管件的热处理工艺质量
不达标，使其产生延迟裂纹，当有应力腐蚀时，管板便出现开裂
现象，而导致泄漏。
1.1.2管束振动引起的泄漏
由于设计方案中出现管壳程走物料不当或支撑跨距过大
等问题时，就会使管束发生振动。当列管式换热器进行正常工
作状态后，如壳程为相变物料，而管程却为无相变物流时，就会
造成紊流抖动、形成气泡并破裂等问题，造成换热管的振动，使
得换热管与管板连接部位发生裂纹，并由于气孔等其它因素的
影响，就会扩大裂纹，最终导致开裂及泄漏等。
1.1.3由于使用操作不当造成泄漏
列管式换热器在正常的使用过程中，由于操作人员的技术
水平不高，以及违章操作等现象的存在，使得换热品会受到热
应力的冲击，当材料出现延性降低等问题时，就会发生脆断。
此外，当使用的介质腐蚀性超过换热器的设计标准时，就会造
成连接处的冲刷腐蚀，最终导致泄漏等。
1.1.4列管式换热器换热管与管板的连接形式主要有胀接
和焊接两种，其中胀接又分为机械胀接和液压胀接。这三种连
接形式的换热器在生产中均发生过泄漏失效。焊接时，由于高
温产生热影响区的附近组织出现塑性变形，加上焊接时未完全
按工艺要求施焊，易形成较大的残余应力和应力集中，这是产
生腐蚀的主要原因。当介质中"4%、5%含量较高时，也会引起
应力腐蚀开裂。
1.2隔板与列管接触处列管泄漏
对于列管式换热器，为使管束安装方便，隔板上的孔内径
比管外径大，这就不可避免地产生管与隔板孔边缘反复碰撞的
现象。通常，管的材料为铜、低碳钢或不锈钢等，隔板的材料一
般为碳钢或不锈钢。当管材硬度低于隔板材料硬度时，碰撞结
果会使管被切割。当切割量大到一定程度时，管壁厚不足以承
受介质的压力，就会产生泄漏现象。
2.列管式换热器的防漏措施探究
2.1换热管与管板连接接头泄漏防漏措施
2.1.1在设计过程中的防泄漏措施
在进行列管式换热器结构设计时，首先就要进行所需生产
原料的选择，在选取的过程当中，除了要考虑其具体的使用要求
外，还要针对温差较大的场使，选择相对膨胀系数小的材料，同
时，如果其使用环境存在较强的腐蚀性，还要着重考虑所选材料
的耐腐蚀性能是否达标等等。在结构设计方面，当列管式换热
器的使用环境温差较大时，固定管板式结构已经不再适用，要选
择约束较少的U型管式等类似结构。当使用工况存在应力腐蚀
时，为了降低腐蚀对缝隙连接处的影响，尽量不要应用胀接或胀
焊等连接形式，宜使用焊接结构以减轻残余应力对结构件的影
响。此外，当列管式换热器在使用中相对较易疲劳时，应最大限
度的降低结构开状异常变化的出现，衔接部位的管端就进行圆
滑过度，以减少局部应力对列管式换热器的影响。
在列管式换热器的使用过程当中，受到管内流体的横流流
速的影响会使管件发生严重的振动现象，想要解决这一问题，
就要在设计方案中减小折流板间距，换热器在满足实现需求的
基础上，选择直径较大的换热管，并将单弓形折流板用双弓形
折流板来代替等，通过在设计中这些事项的更改，可以有效的
降低相应的管速振动。此外，在列管式换热器的设计过程中，
还要遵照一定的必威体育官方网站
标准及国家标准进行具体设计和制造，对
管束级别、焊接形势及要求等进行详细的设定。并明确的标出
无需热处理的设备，最终保证列管式换热器的设计达到正常的
使用要求，并降低发生泄漏的机率。
(下转第55页)
安全管理
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2015 年2 月
2.1.2在制造过程中应采取的防泄漏措施
在进行实际的生产制造工作之前，要对相关的生产用原材
料进行合性性检验，特别要指出的是要对换热管进行水压试漏
试验。在焊接过程中，要严格遵照设计技术要求进行焊接，并
制定科学的焊接工艺流程及焊接原料的使用制度等，对焊接过
程中所使用的焊条及焊接位置等加以重视，从而保证无焊接缺
陷，提高焊接质量。在管板与管的连接处应采用液压胀接的方
法，使得管件的受力更为均匀等。在完成了相关的生产加工工
艺后，不要对制成的列管式换热器进行水压试验以及气密性试
验，可起到消除部分应力，保证列管式换热器产品质量达标。
2.1.3使用操作过程中的防泄漏措施
在列管式换热器进行安装时，要预先在两端管板处进行防
府处理，降低因腐蚀而导致泄漏发生的机率。同时在设备运行
过程当中，应加强相关的设备管理工作，提高操作工作人员的
操作技能水平及对相关操作规范的认知程度，杜绝超负荷运
转，尤其是存在腐蚀介质时，要对列管式换热器进行及时的检
查及数据结果记录，并对整个操作过程进行监督，一旦出现问
题及时采取措施，最大限度的降低泄漏故障的发生。
2.2针对隔板与列管接触处列管泄漏的防漏措施
在列管式换热器的设计及生产制造过程中，在满足相关使
用要求及过多增加成本的情况下，应选择硬度相对较高的列管
材料。采用隔板移位法延长换热器列管使用寿命，即在管壁磨
损到最小壁厚前，将隔板平移一位置，一般为20毫米到30毫
米，使磨损在新的位置上重新开始。通常，对于换热器的隔板，
如条件允许可移位3到4次，相应管的密封性就提高了3到4
倍，泄漏发生的时间也延长了3到4倍，从而延长了列管的使用
寿命。
3.结语
综上所述，本文对列管式换热器在使用过程中易出现泄漏
的原因进行了详细的分析和探讨，并针对这些问题进行了详细
的预防措施介绍，从中可以看出，基于列管式换热器在工业生产
中的重要性，要着重提高列管式换热器的质量及使用效率。故
在列管式换热器的设计初期就要严把质量关，选择质量较为合
理的结构形式，同时在生产及制造过程当中也要控制好相关的
生产工艺及产品质量，并做好合格性检查。在换热器投入使用
后，相关的设备操作人员要遵守操作规程要求，不违规操作。此
外，还要对列管式换热器进行定期的检查和维护，按阶段进行清
洗工作，及时排除设备故障，从而提高换热器的工作效率，为工业
生产以及人们日常生活提供更加高质量的设备保障。
参考文献：
[1]张晓霞.列管式换热器结垢的原因及解决措施[J].科技信
息.2011(12).
[2]吕新春,孟令霄.列管式换热器制作质量控制要点[J].磷肥
与复肥.2012(06).
[3]江发雄,施可敏,秦国安,周志刚.超长列管式换热器制造
技术研究[J].四川化工.2013(03).
作者简介：董瑞华（1982—），男，甘肃白银人，本科，研究方向：
化工工艺教学、实习实训指导。
(上接第53页)
技术管理
作员接口）、维护人员接口（工程师接口）、通用微机接口、上级
调度接口，这些设备安装在变电站（所）值班室内，并通过站内
以太网连接。现场单元包括数据采集与处理模块、主变保护模
块、出线保护模块、母线保护模块、直流保护模块、电容器保护
模块，这些设备分布于变电站现场。
采用一体化通信平台作为各变电站、电力调度中心和用户
之间的高速数据网络平台，并采用光纤通道实现高可靠性的通
信要求。除保留必要的紧急操作的手动分、合闸以外，其他全
部监控、测量、报警等都由监控计算机完成。调度自动化平台
由前置系统、系统服务器和Web服务器等设备组屏而成。
改造后的数字化变电所具有分布式结构与集中设计相结
合、系统结构简单可靠、兼容性与可扩展性强的特点。
3.变电所自动化技术展望
虽然数字化技术较好地解决了变电所自动化过程中存在
的众多问题，但是仍未完全成熟，目前存在的不足有：（1）IEC
61850应用问题，如该标准基于欧美标准和习惯而制定，与我国
目前使用的保护功能、方法等方面存在一些差异，在实际建模
过程中受到一些限制；再如高压保护双重化配置，两套保护同
时动作并发送报文时存在冲突的可能。（2）设备方面的不成熟，
如智能一次设备智能断路器未完全成熟，所以采用完全数字化
技术有一定困难，折中的解决方法包括设计基于IEC 61850通
信协议的过渡型数字变电站或基于IEC 61850通信协议与数字
化互感器的实用型数字化变电站。
无论如何，一项新技术从孕育、发展到成熟必然有一个过
程，展望未来可以预计在信息安全、状态检修、基于GOOSE网络
技术新应用、采用高端交换机冗余组网、高度集成、智能自愈、
异地同步测量、三态数据标准化等方面会有所突破，从而使数
字化变电站运行更加智能、可靠，并为智能电网的建设奠定坚
实基础。
4.结语
煤矿变电所进行自动化建设不仅可降低人力、物力和财力
的投入，更重要的是提高煤矿运行的安全性，为煤矿稳定生产
和可持续发展提供坚实的基础保障。从变电所自动化技术的
发展历程可以看出，技术进步是无止境的，只有保持对技术发
展的敏感性，才能不落伍。
参考文献：
[1]李素英，薛冲，窦真兰. 基于IEC 61850标准的煤矿变电
所数字化改造[J]. 电工技术，2012(9)：35-37.
[2]屠强，周迎秋，肖荣国，等. 变电所自动化实用技术及应
用指南[M]. 北京：中国电力出版社，2004.
[3]郑建平，蔡永智，张勇志. 数字化变电站技术丛书. 成果
与展望分册[M]. 北京：中国电力出版社，2010.
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