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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(cè)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(duì)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。
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。
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。
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。
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(cè)量振動(dòng)與噪音,每月進(jìn)行壁厚檢測(cè)(重點(diǎn)關(guān)注列管入口段),每年做一次全系統(tǒng)清洗。針對(duì)腐蝕性介質(zhì),可采用 “在線腐蝕監(jiān)測(cè)” 技術(shù),通過探針實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壁厚變化,提前預(yù)警故障風(fēng)險(xiǎn)。
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