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管板與列管連接失效:脹接部位因溫度波動產(chǎn)生松動,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,導致 12 處脹接部位滲漏,檢測發(fā)現(xiàn)列管與管板的間隙達 0.15mm。
列管腐蝕穿孔:含氯、硫的介質會對不銹鋼列管產(chǎn)生點蝕,304 不銹鋼在氯離子濃度超 50ppm 的環(huán)境中,6 個月內可能出現(xiàn)穿孔;列管入口端因流體沖刷形成的 “湍流腐蝕” 也會導致壁厚減薄。
殼體法蘭密封失效:密封墊片老化或螺栓預緊力不均,導致法蘭面出現(xiàn)縫隙。溫度超過 150℃時,普通丁腈橡膠墊片易硬化,而聚四氟乙烯墊片在壓力波動下可能被擠出密封面。
結垢層增厚:管程冷卻水未軟化時,鈣鎂離子會在列管內壁形成水垢,厚度達 1mm 時傳熱系數(shù)下降 40%;殼程蒸汽中的雜質(如鍋爐給水中的硅酸鹽)會沉積在列管外壁,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,導致殼程流體短路,與列管的有效接觸面積減少 30% 以上。
流體誘導振動:殼程流速過高(超過 3m/s)時,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,振動頻率可達 100Hz 以上。
轉子不平衡:配套的冷卻水泵或風機轉子失衡,通過管路傳遞振動至冷凝器,表現(xiàn)為周期性噪音。
支座固定松動:鞍式支座與基礎的連接螺栓松動,使設備在攪拌流體力作用下晃動,加劇管板與列管的連接應力。
管程入口堵塞:進料未過濾時,雜質(如催化劑顆粒、纖維)會卡在列管入口,尤其在多程設計的返程處更易堆積。
殼程結晶沉積:處理易結晶介質(如硫酸鈉溶液)時,降溫過快會導致殼程底部形成晶體堆積,堵塞折流板間隙。
閥門故障:進出口閥門閥芯脫落,或止回閥失靈導致介質倒流,形成局部憋壓。
列管冷凝器的故障預防重于維修,建議建立定期巡檢制度:每日檢查壓力、溫度波動,每周測量振動與噪音,每月進行壁厚檢測(重點關注列管入口段),每年做一次全系統(tǒng)清洗。針對腐蝕性介質,可采用 “在線腐蝕監(jiān)測” 技術,通過探針實時監(jiān)測壁厚變化,提前預警故障風險。
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