【干货】换热器知识全解读

换热器的日常检查内容

日常检查是及早发现和处理突发性故障的重要手段。检查内容：运行异声、压力、温度、流量、泄漏、介质、基础支架、保温层、振动、仪表灵敏度等等。

温度是换热器运行中主要的操作指标，测定及检查换热器中各流体的进、出口温度计变化，可以分析判断介质流量的大小及换热情况的好坏。传热效率主要表现在传热系统上，传热系统系数降低，换热器的效率也降低，通常传热系数在短时间变化较小，发生变化时会连续下降，定期测量换热器两种介质的出入口温度、流量，计算传热系数作记录图表，作为判断传热系数变化的依据。若低于某一定值，则应清洗管束以提高传热系数，保证一定的传热效率。

要防止温度的急剧变化，因温度剧变会造成换热器内件，特别是管束与管板的膨胀和收缩不一致，产生温差应力，从而引起管束与管板脱离或局部变形及裂缝，还会加快腐蚀及产生热疲劳裂纹。

用水作为冷却介质时，水的出口温度**在38℃以下，因为超过38℃，微生物的繁殖加速，腐蚀生产物的分解也加快，引起管子腐蚀穿孔，同时结垢情况会加重，故出口温度**不能超过45℃。

通过对流体压力及进出口压差的测定与检查，可判断换热器内部结垢、堵塞情况及流体流量大小或泄漏情况。高压流体往低压流体中泄漏，使低压流体压力很快上升，甚至超压，并可能产生各种不良后果，对运行中的高压换热器应特别警惕这一点。

操作中若发现压力骤变，除检查换热器本身问题以外，还应考虑系统内部其他因素的影响，如系统阀门损坏及输送流体的机械发生故障，等等。

换热器在运行中产生外漏是较容易发现的。对低毒介质轻微的气体外漏，可以直接抹上肥皂水或发泡剂来检查，亦可借助试纸变**况检查。检查换热器外壳体表面涂层的剥落污染情况，来预测壳体的泄漏，是低压换热器检查壳体外泄漏点的一种常用方法。对严禁泄漏的中高毒性介质，*常用的方法是在易泄漏口，如法兰、接管处涂对该毒性介质反应非常灵敏的涂料，有毒介质发生微小泄漏，涂料颜色即会发生明显的变化，以此可作出迅速判断，采取措施。

定期对壳体各连接处周围空气取样分析，也能判断泄漏及泄漏量的大小，此法不*准确可靠，操作方便，而且对外部、内部泄漏都适用，并且实现自动分析、记录及报警。

内部泄漏，操作人员不易直接发现，但可从介质的温度、压力、流量、异声、振动及其异常现象来判断。例如，某一换热器管内是压力较高的气体，管间是压力较低的液体，当列管穿孔时，管内的气体窜到管间液体中，从液体压力表中马上会反映出压力上升和压力波动大。由于气体窜入液体，引起液体剧烈的翻腾，造成压力波动，用听音棒会发现壳体内有异常的响声。如有较多的泄漏，用手摸壳体和液体出口管，会有振动的感觉。

对于冷却器，可在冷却水出口处对低压介质管上装上取样接管，定期取样检查，判断有无被冷却介质混入。当被冷却介质是气体时，可在冷却水出口管道上部装积气报警器，以此检测泄漏。

对一般换热器（不使用冷却水），在出口处对低压介质定期取样，可知有无泄漏，试验项目根据两介质的特性选取，如色相、密度、粘度和成分等。

换热器内的流体一般有较高的流速，由于流体的脉冲和横向流动都会引起基础支架的振动，如支架结构位置不合适或螺栓的松动、折断等都会使振动加剧。要求控制振动偏差在250μm以下，超过此值，则需要检查处理。

保温（保冷）层的损坏会直接影响换热器的传热效率，另外，由于保温（保冷）层一旦破损，在壳体外部就将积附水分，使壳体发生局部腐蚀，因此，发现保温（保冷）层破损应尽快修补，并且要采取措施，防止水分进入保温层内部。

换热器振动的防护

换热器管子产生振动的原因主要有两种：一种是外界激振源引起的振动，如往复式机械（如往复式压缩机）的脉动气流引起的激振，或通过支撑构件或连接管道传来的振动。另一种是流体流动激振，又可分为管侧和壳侧流体激发的振动。由于一般情况下管侧流动激发的振动振幅小，危害性不大，往往可以忽略，除非在流速远远高于正常流速的情况下，管侧激振才需要考虑。换热器内的振动主要是壳侧介质所激发的，在正常流速下壳侧流动就可能引发很大的振幅，对换热管的危害**。

研究表明，*当流体诱发振动频率与换热元件的频率一致或相当接近时，才会使元件的振幅突然大幅度增加，从而导致其破坏。

换热管振动损坏情况主要有两种，即管子的磨损和管子材料的疲劳断裂。管子磨损又分为两种情况：一种是在振幅很大的振动情况下，管子与管子相互接触而磨损（磨平穿漏）成菱形，这种情况绝大多数产生在振动位移**的中间跨度处。管子的热膨胀增加了振动磨损的可能性。这是由于管子的热变形扩大了引起接触的相对运动，致使管子产生六角形的磨损。另一种是管子与支撑板由于振动发生相对运动而产生磨损，导致管壁逐渐变薄而**磨穿。另外，由于折流板（支承板）上的管孔通常都比管子外径大0.8~1. 2mm，振动管的管壁有可能被折流板（或支承板）切割、断裂，且当折流板很薄而材料比管材硬时尤其突出。接头的松弛与腐蚀同时存在的情况下，振动磨损增加，这种磨损形状呈马鞍形。在管子穿出管板处，也会由于振动而使管孔尖锐的边缘对管子起切割作用。

管子的疲劳断裂则是由于周期的循环激振（包括出现共振或微振的情况下）所造成的。因为当管子振动时，会出现反复弯曲作用的周期**变应力。如果管子长久地承受很强的交变应力，管子的某些应力**部位就会出现疲劳破裂。

振动破坏的位置一般出现在下列位置处：

(1)传热管件支承跨度中间位置处，由于管间相互碰撞，外观呈现明显磨口；

(2)紧靠折流板缺口处，换热管与折流板发生碰撞而遭磨损；

(3)折流板管孔内，传热管振动时折流板管孔边缘对传热管的锯切、碰撞，严重时会导致管子断裂；

(4)传热管原有的一些细小裂纹或缺陷，因振动逐渐扩展，*终导致破坏。

管子振动破坏多发生在壳程内介质是气体或蒸汽的场合，操作压力高于0. 8MPa则更明显。壳程内介质为液体时，也会发生管子振动破坏，但一般限于流体局部高速区的少数管子。