Pengolahan kebocoran penukar panas shell-and-tube

Pengolahan kebocoran penukar panas shell-and-tube

Penukar panas kerang dan tabung adalah salah satu peralatan penukar panas yang paling banyak digunakan saat ini.peralatan volume unit dapat memberikan area transfer panas yang jauh lebih besar dan efek transfer panas yang lebih baik. Karena struktur kompak, kuat, dan dapat memilih berbagai bahan untuk memproduksi, sehingga kemampuan beradaptasi yang kuat, terutama dalam perangkat skala besar 4 dan suhu tinggi,tekanan tinggi banyak digunakan.

Pertama, pengenalan penukar panas tabung

Selama bertahun-tahun, kebocoran sistem pipa merupakan bagian terbesar dari semua jenis kesalahan penukar panas pasokan air di pabrik.Tekanan sisi air penukar panas permukaan lebih besar dari tekanan sisi uapSetelah sistem pipa bocor, air masuk ke cangkang, menyebabkan sisi uap penuh air.menyebabkan deformasi tabung turbin uap, perubahan ekspansi diferensial, getaran unit, dan bahkan patah bilah dan kecelakaan lainnya.

Jenis kebocoran penukar panas yang disebabkan oleh seluruh peralatan dan kecelakaan penutupan turbin uap terjadi di pabrik.sangat penting untuk menganalisis alasan kebocoran penukar panas dan mencari tahu tindakan pencegahan untuk mengurangi kebocoran sebanyak mungkin.

Kedua, analisis penyebab kebocoran

Kebocoran dari sistem pipa dalam penukar panas tabung terutama dibagi menjadi kebocoran tabung itu sendiri dan kebocoran ujungnya.

1Penyebab kebocoran pipa

1.1 Tekanan termal yang berlebihan

Dalam operasi penukar panas cangkang dan tabung, karena suhu fluida dingin dan panas yang berbeda, suhu dinding cangkang dan tabung berbeda satu sama lain.Perbedaan ini membuat ekspansi termal cangkang dan tabung berbeda, ketika perbedaan suhu antara keduanya dapat menjadi tabung besar memutar, atau tabung dari langit-langit untuk longgar, atau bahkan menghancurkan seluruh penukar panas.perlu untuk mempertimbangkan efek dari perluasan termal dalam struktur dan mengadopsi berbagai metode kompensasiSelama mulai dan berhenti dari penukar panas, tingkat kenaikan suhu dan tingkat penurunan melebihi peraturan, sehingga pipa Gawga dan lembaran tabung mengalami tekanan termal yang lebih besar,dan pengelasan atau sambungan ekspansi pipa dan Tubesheet rusak, menyebabkan kebocoran port: perubahan beban puncak terlalu cepat dan mesin utama atau pemindai panas kegagalan ketika penutupan mendadak pemindai panas, jika sisi uap berhenti pasokan uap terlalu cepat,atau stop sisi uap, sisi air terus masuk ke air masuk, karena dinding tabung tipis, mengecilkan cepat, ketebalan tabung, mengecilkan lambat, sering menyebabkan tabung dan tabung-plat las atau ekspansi sendi kerusakan.Ini adalah alasan mengapa tingkat penurunan suhu yang diperlukan hanya 10,7°C/min -2,0°C/min, dan rasio tingkat kenaikan suhu adalah 2°C/min -5°C/min.

1.2 Deformasi lembaran tabung

Ini terutama adalah deformasi lembaran tabung dan deformasi yang dihasilkan selama pengolahan.Deformasi lembaran tabung akan menyebabkan kebocoran ujung tabungTekanan tinggi dan suhu rendah di sisi air lembaran tabung, tekanan rendah dan suhu tinggi di sisi uap, terutama bagian pendinginan saluran pembuangan yang dibangun,perbedaan suhu lebih besarJika ketebalan tabung tidak cukup, tabung akan memiliki beberapa deformasi. pusat tabung akan tekanan rendah, suhu tinggi uap sisi lonjakan. di sisi air,depresi pusat terjadi di tabung lembaranKetika beban mesin utama berubah, tekanan sisi uap dan suhu berubah sesuai.kecepatan regulasi puncak terlalu cepat atau beban tiba-tiba, dalam kondisi menggunakan pompa umpan kecepatan konstan, tekanan sisi air juga akan sangat berubah, bahkan mungkin melebihi tekanan nominal dari air umpan tinggi:Perubahan ini dapat menyebabkan deformasi lembaran tabung yang menyebabkan kebocoran di ujung pipa atau deformasi permanen lembaran tabungJika katup masuk Gawga bocor, tekanan tinggi di sisi air tinggi akan dipanaskan setelah mati mesin utama. Jika tidak ada katup keselamatan di sisi air atau katup keselamatan gagal,Tekanan bisa naik sangat tinggi, itu juga mendistorsi lembaran tabung.

1.3 Proses penyumbatan yang tidak tepat

Umumnya digunakan tabung soldering plug plug kerucut. Ketika tabung kerucut didorong ke dalam, kekuatan harus moderat; kekuatan palu terlalu besar, yang menyebabkan deformasi lubang pipa,mempengaruhi sendi pipa dan lembaran tabung yang berdekatan, dan akan menyebabkan kerusakan dan kebocoran baru. selama proses pengelasan, seperti prapanas, lokasi jahitan pengelasan dan ukuran yang tidak sesuai, akan menyebabkan kerusakan pipa berdekatan dan sambungan tabung lembaran.Metode penyumbatan pipa lainnya, seperti penyumbatan pipa ekspansi, penyumbatan pipa ledakan, seperti proses yang tidak benar, juga akan menyebabkan kebocoran lubang pipa yang berdekatan.proses penyumbatan pipa yang ketat harus diikuti.

2. Penyebab kebocoran pipa itu sendiri

2.1 Erosi

Salah satu alasannya adalah bahwa ketika kecepatan aliran uap tinggi dan ada tetesan air besar dalam aliran uap, dinding luar pipa disapu dan menipis oleh aliran dua fase uap-air.Alasan utama aliran dua fase uap-air di penukar panas adalah sebagai berikutPertama, uap superpanas di bagian pendingin uap superpanas dan outletnya tidak dapat memenuhi persyaratan desain;Yang lain adalah bahwa tingkat hidrofobik penukar panas disimpan terlalu rendah atau tidak ada tingkat air atau suhu hidrofobik jauh lebih tinggi dari nilai desain, atau hambatan aliran hidrofobik lebih besar atau tekanan hisap tiba-tiba menurun, dll. , ketika drainase ke tahap berikutnya dari penukar panas dengan uap, mencuci kerusakan tabung penukar panas;Pasokan air bertekanan tinggi dari kebocoran pada kecepatan tinggi akan terburu-buru keluar dari pipa berdekatan atau kerusakan erosi diafragmaAlasan lain adalah dampak langsung dari uap atau air hidrofobik. karena bahan anti-impact plat dan cara tetap tidak masuk akal. dalam operasi,pecah atau jatuh dan kehilangan fungsi perlindungan anti erosi; area lempeng anti-erosi tidak cukup besar, dan tetesan air bergerak dengan aliran udara kecepatan tinggi, berdampak pada bundel tabung di luar lempeng anti-erosi;jarak antara cangkang dan bundel tabung terlalu kecil, membuat aliran uap di pintu masuk sangat tinggi.

Stress corrosion cracking (SCC) adalah retakan logam atau paduan yang disebabkan oleh aksi gabungan tegangan tarik dan media korosi tertentu.Hal ini ditandai dengan fakta bahwa sebagian besar permukaan tidak rusak dan hanya sebagian dari retakan halus menembus bagian dalam logam atau paduan. Kerusakan korosi tegangan dapat terjadi dalam kisaran tegangan desain yang umum digunakan, sehingga konsekuensinya serius.komposisi larutan, komposisi logam atau paduan, tegangan dan struktur logam.

2.2 Getaran pipa

Ketika suhu air terlalu rendah atau unit terbebani, ketika aliran uap dan kecepatan antara tabung penukar panas melebihi nilai yang dirancang,tabung dengan elastisitas tertentu akan bergetar di bawah tindakan gaya gangguan cairan di sisi cangkang, ketika frekuensi kekuatan yang bersemangat bertepatan dengan frekuensi alami bundel tabung atau kelipatannya, itu akan menyebabkan bundel tabung beresonansi dan meningkatkan amplitudo sangat,mekanisme kerusakan getaran bundel tabung adalah sebagai berikut::

(1) karena getaran, tegangan tabung atau sendi antara tabung dan lembaran tabung melebihi batas ketahanan kelelahan material, yang menyebabkan retak kelelahan tabung;

(2) pipa bergetar di lubang pipa yang mendukung baffle akan menggosok dengan logam baffle, sehingga dinding pipa akan menjadi tipis, dan akhirnya menyebabkan pecah;

(3) ketika amplitudo getaran besar, pipa yang berdekatan di tengah rentang akan saling menggosok, memakai atau kelelahan pipa.

2.3 Erosi pintu masuk pipa air

Kerusakan korosi ujung pipa masuk hanya terjadi pada penukar panas baja karbon, yang merupakan proses gabungan korosi dan erosi:mekanisme adalah bahwa film oksidasi yang terbentuk di permukaan dinding pipa logam hancur dan dibawa pergi oleh pasokan air turbulensi tinggikadang-kadang permukaan kerusakan dapat diperpanjang ke las ujung pipa dan bahkan ke lembaran tabung:ketika nilai pH air pakan rendah (kurang dari 9.6), kandungan oksigen tinggi (lebih dari 7μg/L), suhu rendah (kurang dari 260 ° C), dan tingkat turbulensi tinggi, erosi mudah terjadi.

2.4 Korosi

Ketika tabung penukar panas bertekanan rendah adalah tembaga, tabung tembaga penambahan rendah sering dipaksa untuk diganti karena kebocoran serius.8Baja karbon membutuhkan pH setidaknya 9.5. Nilai pH tinggi air pakan boiler menyebabkan korosi pipa tembaga. Faktor utama yang mempengaruhi korosi bundel tabung baja karbon adalah: kandungan oksigen dan nilai pH air pakan:ketika oksigen terlarut dalam air pakan terlalu tinggi atau nilai pH terlalu rendah, dinding dalam tabung bertekanan tinggi akan terkorosi, oleh karena itu konsentrasi oksigen terlarut dalam air pakan tidak boleh melebihi 7 pg/L, dan nilai pH harus dipertahankan antara 9.3 dan 9.6. Jika ada oksigen di sisi cangkang, itu akan menyebabkan korosi oksigen pada dinding luar bundel tabung.Suhu mempengaruhi pembentukan film oksida FE3O4 di permukaan baja karbonSecara umum dianggap bahwa film oksida FE3O4 relatif stabil pada suhu di atas 260 °C%. Di bawah suhu ini,Tingkat perlindungan film oksida FE3O4 tergantung pada pH air pakan dan faktor lingkungan lainnyaKetika pH di atas 9.6Aman.

2.5 Bahan dan pekerjaan yang buruk

Bahan tabung tidak baik, ketebalan tabung tidak seragam, tabung memiliki cacat sebelum dirakit, mulut ekspansi terlalu terendam,bagian luar tabung memiliki kerusakan tarik, dll. .

Ketiga, menangani tindakan balas

1.Setelah terjadi tindakan pengolahan kebocoran

Ketika kebocoran terjadi, tekanan air masuk menurun dan air masuk ke boiler menurun.penukar panas harus dihentikan segera untuk mengurangi jumlah kerusakan tabung dan mengurangi tingkat kerusakan. unit shutdown, harus memeriksa apakah kebocoran GAWGA, dan menemukan cara untuk menghilangkan.

Untuk kebocoran ujung, logam las asli harus dikikis sebelum pengelasan perbaikan, dan perawatan panas yang tepat harus dilakukan untuk menghilangkan tekanan termal:untuk kebocoran pipa itu sendiri, bentuk dan lokasi kebocoran bundel pipa harus diperiksa terlebih dahulu, dan memilih proses penyumbatan pipa yang sesuai, menyumbat kedua ujung pipa.Tidak peduli apa teknologi plugging yang digunakan, untuk memastikan kualitas penyumbatan, ujung pipa yang tersumbat harus diobati dengan baik untuk membuat lembaran tabung dan lubang bulat dan bersih, dan memiliki permukaan kontak yang baik dengan colokan.Dalam kasus retakan atau erosi pada sendi tabung dan lembaran tabung, bahan tabung asli dan logam las harus dilepas di ujung untuk membuat colokan bersentuhan erat dengan lembaran tabung.

2Tindakan pencegahan

2.1 Langkah-langkah pencegahan kebocoran pelabuhan

Penukar panas harus memiliki lembaran tabung ketebalan yang cukup, memiliki pengolahan lubang pipa yang baik, pengelasan permukaan, perluasan pipa, proses pengelasan,Operasi penukar panas pada kecepatan kenaikan suhu start dan stop, tingkat penurunan suhu tidak melebihi ketentuan, sisi air harus memiliki katup keselamatan untuk mencegah tekanan berlebihan, pemeliharaan untuk memiliki proses penyumbatan pipa yang benar.

2.2 Tindakan pencegahan kebocoran pipa itu sendiri

(1) Langkah-langkah untuk mencegah erosi, untuk membatasi aliran uap atau drainase di sisi cangkang dan untuk mencegah kilat di bagian pendingin;untuk memastikan bahwa ada terlalu panas sisa uap yang cukup di outlet dari bagian pendingin uapUntuk memastikan bahwa pelat dipasangkan dengan aman dan memiliki luas yang cukup; Bahan yang baik; menjaga tingkat air sisi cangkang normal, melarang tingkat air yang rendah atau tidak ada operasi tingkat air.

(2) Langkah-langkah pencegahan terhadap getaran pipa, pemasangan pintu keamanan sisi uap di sisi tekanan tinggi, pembatasan aliran uap atau drainase di sisi cangkang,dan jarak pipa yang cukup untuk mengurangi aliran di sisi cangkang, sebaliknya, mengurangi kemungkinan tabrakan tabung dan kerusakan gesekan: membatasi panjang bagian bebas bundel tabung.

(3) Pengukuran pencegahan korosi di inlet pipa pasokan air, kecepatan aliran cairan di sisi pipa atau di sisi pipa,tidak hanya mempengaruhi nilai koefisien transfer panas konvektif, tetapi juga mempengaruhi ketahanan panas kotoran, sehingga mempengaruhi koefisien transfer panas total.Tingkat aliran rendah bahkan dapat menyebabkan penyumbatan pipa, yang sangat mempengaruhi penggunaan peralatan. Namun, kehilangan tekanan meningkat secara signifikan dengan peningkatan kecepatan aliran. Oleh karena itu, sangat penting untuk memilih laju aliran yang tepat.Ketika aliran air pakan terbatas, arus dalam tabung akan meningkat jelas ketika barisan penukar panas dihentikan atau jumlah tabung tersumbat besar Kandungan oksigen air masuk dikontrol menjadi 7 μg/l,dan nilai pH air pakan dikontrol menjadi 9.2-9.6.

(4) Langkah-langkah pencegahan korosi

Untuk menghilangkan stres, stres dapat berasal dari berbagai sumber, seperti stres eksternal, stres residual, stres pengelasan dan stres yang dihasilkan oleh produk korosi.unit akan diubah menjadi sistem bebas tembaga, yang bermanfaat untuk anti korosi dari seluruh unit dan kontrol kualitas uap dan kristal, untuk mencegah gas non-kondensasi akumulasi di exchanger panas tekanan rendah,untuk memastikan kerja normal dari sistem ventilasi udara, di start-up, sisi air, sisi uap harus dilepaskan udara bersih, kualitas air untuk memenuhi syarat;Langkah anti korosi yang baik harus diambil sebelum meninggalkan pabrik untuk mencegah korosi selama penyimpanan dan transportasiMetode anti korosi yang diisi nitrogen biasanya diadopsi untuk penukar panas tabung baja karbon, baik sisi uap maupun sisi air, langkah anti korosi pengisian air,mengisi gas atau mengisi nitrogen masing-masing diadopsi, dan nilai pH air yang mengudara diatur dengan tepat di sisi air untuk memainkan peran pelindung.

(5) Tindakan pencegahan kebocoran pipa yang disebabkan oleh bahan dan teknologi yang buruk

Dinding tabung harus setidaknya 2,0 mm untuk meningkatkan ketahanan erosi. Sebelum perakitan, setiap tabung harus diperiksa dengan mendeteksi cacat dan tes tekanan air,bundel tabung harus dirawat panas tanpa cacat visual, dan lubang tabung pada lembaran tabung harus dipertahankan dengan kekasaran tertentu, toleransi dan derajat konsentris, pipa lubang chamfer atau bulat harus halus tanpa burrs.

(6) Penumpukan pencegahan

Lakukan pen plugging pencegahan.Hal ini disarankan bahwa ukuran tertentu dari lubang bypass harus dibuat pada lembaran tabung sementara memblokir bagian dari tabung untuk mengurangi arus air masuk dan mengurangi korosiMetode ini telah digunakan di banyak pembangkit listrik di dalam dan luar negeri, dan telah terbukti bahwa hal itu dapat memperpanjang umur penukar panas dengan tepat, mengurangi jumlah kebocoran.

(7) Pemilihan proses

Dalam penukar panas, cairan yang mengalir melalui sisi tabung dan yang mengalir melalui sisi cangkang, prinsip umum pilihan dapat mempertimbangkan hal berikut:

a) bahan yang tidak bersih atau mudah terurai dan sisik harus mengalir melalui sisi yang mudah dibersihkan.bahan yang disebutkan di atas umumnya harus masuk ke dalam tabung, tapi ketika bundel tabung dapat dilepas untuk membersihkan, itu juga bisa keluar tabung.

b) cairan yang membutuhkan aliran yang lebih tinggi untuk meningkatkan koefisien transfer panas konvektif mereka harus bergerak melalui tabung,karena luas penampang di tabung biasanya lebih kecil dari antara tabung, dan mudah untuk menggunakan panjang tabung ganda untuk meningkatkan laju aliran.

c) bahan korosif harus dibawa ke dalam pipa sehingga cangkang dapat terbuat dari bahan biasa, hanya pipa, lembaran tabung dan kepala harus terbuat dari bahan tahan korosi.

d) bahan bertekanan tinggi masuk ke dalam pipa sehingga rumah tidak dapat menahan tekanan tinggi.

e) bahan pada suhu yang sangat tinggi atau sangat rendah harus berjalan melalui tabung untuk mengurangi kehilangan panas.Anda juga dapat memungkinkan suhu tinggi perjalanan material shell.

f) uap umumnya melewati sisi cangkang, karena nyaman untuk membuang kondensat, dan uap lebih bersih,dan koefisien perpindahan panas konvektifnya memiliki sedikit hubungan dengan laju aliran.

(g) cairan kental umumnya mengalir di sisi cangkang, karena rantai silang dan arah aliran saluran terus berubah ketika cairan mengalir di sisi cangkang dengan baffle,dan aliran lonjakan dapat dicapai pada jumlah Re rendah (Re> 100) , yang bermanfaat untuk meningkatkan koefisien transfer panas konvektif dari cairan di luar tabung.harus didasarkan pada keadaan tertentu, memahami aspek utama, membuat keputusan yang tepat.