不锈钢冷凝器是电站机组中常见的设备,是金属监督检验的重点。目前电站机组中使用的不锈钢冷凝器普遍采用小直径不锈钢薄壁管。这种不锈钢冷凝器结构简、传热效果好,在电力行业中获得广泛的应用。近年来,国内多次出现电站机组冷凝器小直径、不锈钢薄壁管开裂或腐蚀穿孔泄漏事故,导致锅炉给水品质下降,不锈钢冷凝器换热效率降低,直接影响机组的正常运行。目前,国内对冷凝器不锈钢薄壁管的检测主要采用涡流检测法,但涡流差动自比式线圈检测轴向贯穿薄壁管的条状缺陷的灵敏度较低,易出现对这类危险性缺陷的漏检。因此,需要研究率、高灵敏的无损检测方法对电站机组用冷凝器管进行检测。提出采用兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管进行无损检测,对轴向、周向缺陷的可检性进行试验研究,并对不锈钢冷凝器管进行探索性在役检测。
)物料预热器对冷凝器的影响
物料进入蒸发设备前的温度都比较低,需要逐级预热后才能达到沸点或沸点以上的温度。温度较低的物料对三效来说一般要分预热。位于末效分离器之上的预热为级预热即单独设置盘管式物料预热器。该预热器利用未效产生的二次蒸汽对物料进行预热。其它预热分别在三个效体壳程中完成。因此在计算冷凝器的传热面积时这部分热量应扣除掉。
氧化铁垢:
铁垢是钢管在潮湿环境中生成的腐蚀产物,氧化铁垢的产生原因就是列管在停运以后时而空置、时而注满水,再加上壳程油料在30~40℃传热后冷凝水的侵蚀,造成锈层的存在并加快其腐蚀速度而生成的。这种化学介质与金属之间直接起化学反应使大量氧化铁垢产生而导致设备损坏的现象在换热容器中很普遍。
由于冷凝器管内腐蚀严重,氧化铁垢的产生导致换热能力下降,不能满足油加工生产线的正常运行,同时氧化铁垢的脱落沉积堵塞管内径,也减少了其设备的换热面积。如不立即加强保护,采取必要的防腐措施,终会大大缩短冷凝器的使用寿命甚至会在短时间内使整台设备报废,造成不应有的损失。
浮头式换热器两端的管板,一端不与壳体相连,该端称浮头。管子受热时,管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。
浮头式换热器的一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动,这个特点在现场能看出来。这种换热器壳体和管束的热膨胀是自由的,管束可以抽出,便于清洗管间和管内。其缺点是结构复杂,造**(比固定管板高20%),在运行中浮头处发生泄漏,不易检查处理。浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。
浮头式换热器优点:
(1)管束可以抽出,以方便清洗管、壳程;
(2)介质间温差不受限制;
(3)可在高温、高压下工作,一般温度小于等于450度,压力小于等于6.4兆帕;
(4)可用于结垢比较严重的场合;
(5)可用于管程易腐蚀场合。
这 类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有 流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。因此,当管壁与壳壁温 差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。
为 了克服温差应力必须有温差补偿装置,一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与管 壁温差**60~70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强**过0.6Mpa时由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其他结构。
浮头式换热器
列管式冷凝器的泄漏一般是壳体损伤或列管损伤、管口焊缝泄漏。由于生产的连续性,冷凝器一般处于不断工作状态,很难发现漏点,发现了又很难处理。究其原因大致有4种。
1、外力损伤:
冷凝器在运输、安装等过程中由于受到外力的作用,往往会损伤暴露在外面的钢板外壳,使外壳出现裂纹或其它损坏,初期可能很小,不易被发觉,但使用一段时间后就会慢慢扩大,发生泄漏。
2、磨损腐蚀:
有些冷凝器已经使用了多年,钢管壁受到冷却水内杂质的磨损及物料等的腐蚀,使管壁有一定损害。加上为了去除水垢、泥垢、锈等,每年都要进行1~2次的清洗,也对管壁及管壳造成一定的损伤。另外,一次水中含有的沙粒等硬物也会对管壁造成磨损。
3、焊接质量差:
大多数情况下,冷凝器的泄漏是在端头花板与列管管头的焊缝上。焊缝泄漏,只能说明是焊接质量问题。由于这部分通常是采用手工电弧焊,其中存在着夹渣、气泡、焊缝不饱满及未焊透等现象。这些情况在初期很难判断,但使用一段时间后就会暴露出来。
4、钢管质量差:
有些时候我们发现列管间物料从列管口冒出,这说明管壁有破损,物料从管口漏入管内,再从管口冒出来。列管式冷凝器暴露在外面的是钢板外壳,列管均匀分布在壳体内,并两头焊接在壳体两端的花板上,列管不会受到外力的损伤。而这些冷凝器使用时间还不太长,**提到的磨损腐蚀损伤都不会太严重,因此只能认为列管泄漏是部分钢管质量有问题。
检修:
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