高分子材料修复换热器腐蚀渗漏结垢

列管式换热器，板式换热器，渗漏，结垢，解决方案

一．内容提要

本文详细解析了列管式换热器和板式换热器最为常见的渗漏、结垢问题的原因，针对出现的原因提出了目前先进工业企业解决此类问题的手段和管理思路，从而为工业企业换热器设备管理者、换热器维修专业人员提供管理思路和技术帮助。

二．换热器综合介绍

列管式换热器和板式换热器是广泛应用于石油、化工、制药、氯碱、冶金、焦化、制冷、轻工、制盐、电力、海水淡化等行业的通用设备。其主要用于加热、冷却、蒸发、冷凝、干燥等。换热器门类众多，但是目前企业最常见的换热器仍是列管式换热器和板式换热器。列管式和板式换热器具有结构简单，造价较低，选材范围广泛，处理能力大，温度和压力适应范围广的优点。

换热器分类：

列管式换热器从分类上来说，按材质分为碳钢列管换热器、不锈钢列管式换热器、铜列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器四种；按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程；按列管与管板连接形式分为焊接、胀接和胀焊结合三种形式。

板式换热器的分类没有列管式换热器这么复杂，板式换热器根据生产工艺的不同可分为：可拆式、半焊式、石墨板式、全焊式换热器等类型。通常板式换热器材质为不锈钢，板与板之间由橡胶垫间隔密封。

三．换热器渗漏解析

换热器渗漏主要是腐蚀造成的，少部分是由于换热器选型和换热器本身的制造工艺缺陷，列管式和板式换热器的腐蚀形式基本有两种：电化学腐蚀和化学腐蚀。列管式换热器在制作时，管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊，焊缝形状存在不同程度的缺陷，如凹陷、气孔、夹渣等，焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触，而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明，工业水无论是淡水还是海水，都会有各种离子和溶解的氧气，其中氯离子和氧的浓度变化，对金属的腐蚀形状起重要作用。另外，金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此，管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看，管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物，分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时，还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀，换热器管板接触各种各样的化学介质，就会受到化学介质的腐蚀。另外，换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。

综上所述，影响换热器管板腐蚀的主要因素有：

（1）介质成分和浓度：浓度的影响不一，例如在盐酸中，一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀最严重，而当浓度增加到60%以上时，腐蚀反而急剧下降

（2）杂质：有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等，这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀

（3）温度：腐蚀是一种化学反应，温度每提升 10℃，腐蚀速度约增加1~3倍，但也有例外

（4）ph值：一般ph值越小，金属的腐蚀越大

（5）流速：多数情况下流速越大，腐蚀也越大

列管式换热器换热管与管板之间一般采用焊接的方式进行连接，焊缝及其附近是最容易发生腐蚀的地方，有下列几个原因：

（1）焊缝造成了缝隙腐蚀

（2）焊接过程中焊缝附近的温度达到了合金（不锈钢）的敏化温度，引起晶间腐蚀

（3）焊接过程中焊缝附近因受热不均产生了热应力（残余应力），容易引起应力腐蚀破裂

（4）其他还有因焊接工艺不良引起腐蚀

四．换热器渗漏的危害

换热器管板与换热管焊接处一旦泄露，将会严重影响安全生产。原有的解决方法是采用拆卸下来后重新打压试验确定渗漏点，然后再进行重新焊接防止渗漏，同时也必须将渗漏处的钢管堵住，以防止串液，堵得越多，换热器的换热效率也越来越低，最后只能报废更换。这种传统的修复方法不仅操作困难（需要拆卸安装打压试压,在补焊高温热应力的影响下，极易产生热应力裂纹，多数情况需要多次补焊打压才能堵住漏点，修复效率低下），而其随着焊接次数的增加，最终报废更换，增加了企业的维修费用。

五．换热器先进管理经验

目前国外针对换热器管理较为优秀的管理理念为：提前做好换热器保护，采用高分子复合材料技术实现换热器渗漏的在线快速修复，采用环保清洗剂通过泵循环实现水垢清除。美国ENECON总结与客户合作的众多案例，提出宝贵的换热器管理与维修维护经验，为广大换热器应用企业提供参考。

1、高分子产品可用于修复修补和处理磨损、汽蚀、锈蚀、冲蚀、机械磨损、配合间隙不当、变形、裂纹、孔洞、渗漏等各种缺陷和故障。

2、高分子产品以高分子材料，但其特殊的配方使它具有很好的物理机械性能和抗腐蚀、耐磨损、抗高温性能。

3、 产品系列化，应用范围广泛，适用于所有工业设备、机械、管道、结构和建筑。适应修复各种基材上存在的缺陷，如钢铁、有色金属、橡胶、塑料、陶瓷、水泥制品等等。因此被广泛应用于石油化工、船舶、电力、水处理、矿山、冶金、造纸、酿造、公路道路、工业和民用建筑等行业和领域。

4、高分子 产品中既有用于发现缺陷后进行修复修补的材料，也有用于防止缺陷（特别是腐蚀、气蚀、磨损等）发生的材料。

5、 既可修复、修补、成形形状复杂的曲面，也可在修复后进行机械加工，保证修复部位的精度要求。

6、 施工完全现场化，无需远距离搬送设备或零部件。

7、不需要特殊的设备和工具即可施工，非专业人员只要严格按提供的施工工艺方案操作，也保证能成功。

8、 施工中不需要动火，适用于易燃易爆场合，防止因热应力给机械设备、零部件带来热变形或伤害。

9、施工时间可控制，既适用于修复大面积缺陷的多种材料，也有可用于局部小面积紧急修补快速固化的材料。

10、直接费用低，而最显著的是它给用户带来的间接效益，如节能、增效，大大减少停机时间，甚至可以不中断正常生产，降低对零配件的需求，减少零配件库存等等。

案例一：新换热器的预防保护

换热器是企业生产过程中非常普遍的设备，具有非常重要的地位，如果一个企业的换热器经常出问题，不仅仅会造成产品质量的下降、换热效率的降低、生产时间的浪费以及设备采购成本的居高不下，正是由于换热器具有如此重大的意义，所以该化工企业花费了大量的精力来解决换热器渗漏问题。通常大多数企业的做法就是尽量采购质量高的换热器，经过细心维护，让换热器寿命尽可能的延长，不可避免的出现渗漏以后，就会被迫停机堆焊，2～4人需要几天时间才能修复完成，如果企业高薪聘请的高级焊工，还能保证换热器继续使用一段时间，如果焊工的技术一般，那么就会造成更多的漏点甚至报废，企业不得不更换新的换热器，这是由于此种传统方法造成的种种弊端，完全不能保证企业的安全连续性生产，因此，众多企业积极寻求新技术解决换热器渗漏问题，通过引入福世蓝高分子复合材料的耐腐蚀性和抗冲刷性，通过提前对新换热器的保护，这样不仅有效治理了新换热器存在的焊缝和砂眼问题，更避免了使用后化学物质腐蚀换热器金属表面和焊接点，在以后的定期维修时，也可以涂抹美国ENECON高分子复合材料来保护裸露的金属；即使使用后出现了渗漏现象，也可以通过美国ENECON技术及时修复，避免了长时间的堆焊维修影响生产。正是由于此种精细化的管理，才使得换热器渗漏问题出现的概率大大降低，不仅降低了换热器的设备采购成本，更保证了产品质量、生产时间，提高了产品竞争力。

具体操作如下：

案例二：列管式换热器渗漏的及时维修

由于换热器的运行环境恶劣，不仅换热设备的温差变化大，而且换热物质多为腐蚀性物质，对金属腐蚀性高，并且换热器通常存在的结垢现象对设备破坏也比较大，因此，如果不通过提前预防保护、及时清洗水垢等精细化管理，换热器必然出现渗漏现象，通常企业在出现换热器渗漏后，为保证生产会拖延维修时间，只有出现了严重影响产品质量时才会被迫停机堆焊维修，甚至报废更新。针对堆焊在换热器维修中的种种弊端，美国ENECON高分子复合材料技术通过类似刷涂油漆的操作方法，依靠高分子复合材料耐腐蚀性和抗冲刷性有效解决了换热器管板腐蚀穿孔问题，避免了打压试验、堆焊、再打压的落后耗时耗力的维修方式，维修的方法同上述案例类似，依靠此种及时有效的现场维修手段，不仅节省了大量的维修时间，更保证了维修效果，甚至让原本要报废的旧换热器“焕发青春”，节省了设备采购费用。

正是由于美国ENECON技术在预防保护、修理腐蚀渗漏的巨大优势，顺应了国家提倡的可持续发展的战略，降低了企业的综合成本，提高了竞争力，所以美国ENECON才会与越来越多的企业实现合作共赢。

六．总结

随着科技的不断进步，换热器的管理理念与维修维护技术不断升级，然而受传统经验的影响，国内大多数的企业在换热器管理过程中，仍然采用堆焊、直接报废更新等较为传统方式，这些不仅不利于生产效率的提升、设备管理水平的提高，更是影响了企业竞争力的改善。天下之大作于细，天下之难作于易。只有做好了换热器等诸多细节的管理，才能真正提升综合生产力、竞争力。

有七大系列24款产品：
金覆家族系列：
◆金覆DA耐固合金                   ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆SA速凝合金                   ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆QS超速凝合金                ◆金覆CBX瓷釉合金
◆金覆CP+AC瓷釉合金             ◆金覆DW耐久碳纤
◆金覆CL+AC瓷釉合金  
柔覆家族系列：
◆柔覆DP耐韧                         ◆柔覆DL耐韧 
化覆家族系列：
◆化覆XC超强                         ◆化覆SC标准
土覆家族系列：
◆土覆DQ耐久                         ◆土覆WP水塞
◆土覆DF耐充                         ◆土覆WS水密
密覆家族系列：
◆密覆HR热折射                     ◆ 密覆CR防腐          ◆密覆MP砖石穿渗 
地覆家族系列：
◆地覆FPS地面保护系统            ◆地覆SPS自注找平系统
◆地覆CFS透明地面密封系统      ◆地覆SB超能胶
安耐浮家族系列：
◆节油宝                                  ◆节水宝 

相关附件：金覆CL+AC.pdf