列管冷凝器的幾種常見故障

時(shí)間：2025/7/9閱讀：41

列管冷凝器的幾種常見故障

列管冷凝器作為工業(yè)熱交換的關(guān)鍵設(shè)備，在長期運(yùn)行中難免因介質(zhì)腐蝕、操作不當(dāng)或部件老化出現(xiàn)故障。掌握常見故障的成因與處理方法，能有效降低停機(jī)損失，保障生產(chǎn)連續(xù)性。

一、泄漏故障

泄漏是列管冷凝器最頻發(fā)的問題，主要表現(xiàn)為殼程與管程介質(zhì)互竄，或介質(zhì)向外界滲漏，成因可分為三類：

管板與列管連接失效：脹接部位因溫度波動(dòng)產(chǎn)生松動(dòng)，或焊接處出現(xiàn)微裂紋，尤其在頻繁啟停的工況下更易發(fā)生。某化工企業(yè)的 30 平方冷凝器曾因冬季快速升溫，導(dǎo)致 12 處脹接部位滲漏，檢測發(fā)現(xiàn)列管與管板的間隙達(dá) 0.15mm。

列管腐蝕穿孔：含氯、硫的介質(zhì)會(huì)對不銹鋼列管產(chǎn)生點(diǎn)蝕，304 不銹鋼在氯離子濃度超 50ppm 的環(huán)境中，6 個(gè)月內(nèi)可能出現(xiàn)穿孔；列管入口端因流體沖刷形成的 “湍流腐蝕” 也會(huì)導(dǎo)致壁厚減薄。

殼體法蘭密封失效：密封墊片老化或螺栓預(yù)緊力不均，導(dǎo)致法蘭面出現(xiàn)縫隙。溫度超過 150℃時(shí)，普通丁腈橡膠墊片易硬化，而聚四氟乙烯墊片在壓力波動(dòng)下可能被擠出密封面。

處理方法：對脹接泄漏可重新脹接修復(fù)，深度控制在 3-5mm；焊接泄漏需用氬弧焊補(bǔ)焊，焊后進(jìn)行水壓試驗(yàn)（1.25 倍工作壓力）；列管穿孔需更換整根管子，批量腐蝕時(shí)建議升級為 316L 材質(zhì)；法蘭泄漏應(yīng)更換耐溫耐腐墊片（如金屬纏繞墊），并按對角順序均勻緊固螺栓。

二、傳熱效率驟降

當(dāng)冷凝效果明顯下降（如出口介質(zhì)溫度升高 10℃以上），通常是傳熱受阻所致，主要原因包括：

結(jié)垢層增厚：管程冷卻水未軟化時(shí)，鈣鎂離子會(huì)在列管內(nèi)壁形成水垢，厚度達(dá) 1mm 時(shí)傳熱系數(shù)下降 40%；殼程蒸汽中的雜質(zhì)（如鍋爐給水中的硅酸鹽）會(huì)沉積在列管外壁，形成硬垢。

不凝氣積聚：殼程頂部排氣閥堵塞，導(dǎo)致空氣等不凝氣占比超 5%，傳熱熱阻增大。某制藥廠的冷凝器曾因排氣閥失靈，使乙醇蒸汽冷凝效率從 98% 降至 75%。

折流板變形：長期受流體沖擊，折流板可能偏移或斷裂，導(dǎo)致殼程流體短路，與列管的有效接觸面積減少 30% 以上。

處理方法：采用化學(xué)清洗去除水垢（5%-8% 檸檬酸溶液循環(huán) 2-3 小時(shí)），硬垢可先用高壓水沖洗（壓力 15-20MPa）；定期打開排氣閥排凈不凝氣，建議安裝自動(dòng)排氣閥；變形折流板需更換，同時(shí)檢查拉桿與定距管的緊固性。

三、振動(dòng)與噪音異常

設(shè)備運(yùn)行時(shí)若出現(xiàn)明顯振動(dòng)（振幅超 0.15mm）或噪音（超 85 分貝），可能引發(fā)部件疲勞損壞：

流體誘導(dǎo)振動(dòng)：殼程流速過高（超過 3m/s）時(shí)，列管在漩渦脫落力作用下產(chǎn)生共振，尤其在折流板缺口處更易發(fā)生。25mm 直徑的列管在流速 4m/s 時(shí)，振動(dòng)頻率可達(dá) 100Hz 以上。

轉(zhuǎn)子不平衡：配套的冷卻水泵或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子失衡，通過管路傳遞振動(dòng)至冷凝器，表現(xiàn)為周期性噪音。

支座固定松動(dòng)：鞍式支座與基礎(chǔ)的連接螺栓松動(dòng)，使設(shè)備在攪拌流體力作用下晃動(dòng)，加劇管板與列管的連接應(yīng)力。

處理方法：降低殼程流速至 2m/s 以內(nèi)，或在列管間加裝防振隔板；對泵類轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡校正，聯(lián)軸器同心度誤差控制在 0.1mm/m；重新緊固支座螺栓，加裝防松螺母，必要時(shí)增加減震墊。

四、堵管與流通不暢

介質(zhì)中的固體顆?；蚪Y(jié)晶會(huì)導(dǎo)致列管堵塞，表現(xiàn)為進(jìn)出口壓差增大（超過 0.1MPa）：

管程入口堵塞：進(jìn)料未過濾時(shí)，雜質(zhì)（如催化劑顆粒、纖維）會(huì)卡在列管入口，尤其在多程設(shè)計(jì)的返程處更易堆積。

殼程結(jié)晶沉積：處理易結(jié)晶介質(zhì)（如硫酸鈉溶液）時(shí)，降溫過快會(huì)導(dǎo)致殼程底部形成晶體堆積，堵塞折流板間隙。

閥門故障：進(jìn)出口閥門閥芯脫落，或止回閥失靈導(dǎo)致介質(zhì)倒流，形成局部憋壓。

處理方法：在進(jìn)料管加裝 100 目過濾器，定期拆卸清洗；結(jié)晶堵塞可通入熱水或蒸汽加熱融化，控制冷凝溫度高于結(jié)晶點(diǎn) 5-10℃；及時(shí)更換故障閥門，選用帶過濾功能的截止閥。

列管冷凝器的故障預(yù)防重于維修，建議建立定期巡檢制度：每日檢查壓力、溫度波動(dòng)，每周測量振動(dòng)與噪音，每月進(jìn)行壁厚檢測（重點(diǎn)關(guān)注列管入口段），每年做一次全系統(tǒng)清洗。針對腐蝕性介質(zhì)，可采用 “在線腐蝕監(jiān)測” 技術(shù)，通過探針實(shí)時(shí)監(jiān)測壁厚變化，提前預(yù)警故障風(fēng)險(xiǎn)。

《如何判斷冷凝器是否出現(xiàn)故障》

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