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預(yù)防板式換熱器膠墊老化可從材料選擇入手

發(fā)布日期:2019-02-26 10:51 點擊量:2271

預(yù)防板式換熱器膠墊老化可從材料選擇入手,板式換熱器膠墊/密封墊片材料,可拆式板式換熱器使用時出現(xiàn)泄漏,其原因除板片腐蝕外,板式換熱器膠墊密封墊片材料的失效也是個重要因素。主要存在以下方式:橡膠密封墊片材料在與流體接觸時,當(dāng)某流體組份滲入橡膠,有時可萃取其中的可溶解物質(zhì),導(dǎo)致產(chǎn)生橡膠密封墊片的溶脹;鹵素的存在和臭氧的作用使密封墊片變軟或使其發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。在某些條件下,特別是在高溫下,彈性材料會分解并釋放出化學(xué)物質(zhì),而這些物質(zhì)本身會腐蝕板片材料,比如FPM橡膠會釋放氧。拆卸該板式換熱器后,發(fā)現(xiàn)板片冷流體端表面光亮,局部有少量黑色垢狀物,腐蝕坑數(shù)量較少并未穿透,且腐蝕坑中有黑色沉積物,故可推斷為密封墊片腐蝕存在。

板式換熱器膠墊

流體壓力:可拆式板式換熱器在額定工作壓力之內(nèi)使用時出現(xiàn)泄漏,除設(shè)備在制造裝配方面的質(zhì)量因素之外,主要與系統(tǒng)中出現(xiàn)的水錘、氣錘非正常沖擊載荷有關(guān),這是使用過程中不易觀察到的現(xiàn)象。沖擊所造成的瞬間壓力峰值往往比正常的工作壓力高出1-3倍,使安裝在板式換熱器中的橡膠密封墊移位,導(dǎo)致密封失效[2]。由于該種設(shè)備的傳熱元件,采用不銹鋼薄板制造(厚度為0.5-1.0m m),其密封剛性相對較差且密封周邊很長,所以耐沖擊壓力的能力遠(yuǎn)低于管殼式換熱器。板式換熱器的這種非正常沖擊可依據(jù)為其提供輸送介質(zhì)的設(shè)備來判斷,在檢修為該板式換熱器輸送堿液的堿泵時發(fā)現(xiàn),泵殼存在少量蜂窩,說明泵運行過程中有氣蝕現(xiàn)象;同時因前期板片的周圍存在泄漏的情況,故可推斷流體壓力的變化也是泄漏的一個可能因素。

溫度:溫度的急劇變化也能造成密封失效。當(dāng)溫度變化過快時,橡膠密封墊的線脹系數(shù)與彈性變形量和密封預(yù)緊力不相匹配,使密封預(yù)緊力下降,造成設(shè)備承壓能力低于額定設(shè)計壓力。從該板式換熱器的工作條件看,溫度對其的影響不大,故可排除。

腐蝕:板式換熱器的腐蝕主要是指板片的腐蝕。板式換熱器大多是由不銹鋼薄板壓制而成,不銹鋼雖有極好的耐腐蝕性,但是在鈍化膜被破壞后將使不銹鋼板片產(chǎn)生均勻的或局部的腐蝕。板式換熱器表現(xiàn)出的腐蝕現(xiàn)象大多是Cl-引起的應(yīng)力腐蝕,常發(fā)生在板片密封槽底部以及有污垢形成后的垢底部位,其主要成因為:不銹鋼板片由機(jī)械冷沖壓而成,不可避免地殘存一定量的表面殘余應(yīng)力,對于不含鉬元素的不銹鋼薄板,表面殘余應(yīng)力的消除是很困難的。板片組裝后形成了多縫隙結(jié)構(gòu),相鄰板片波紋頂端相互交叉形成大量觸點。在交叉觸點上將存在縫隙,縫隙內(nèi)介質(zhì)流動不暢,使縫隙內(nèi)外存在氧的濃度差,從而引起縫隙腐蝕。當(dāng)板片表面的污垢嚴(yán)重時,介質(zhì)中的腐蝕元素(Cl、S等)可能大量附著于污垢,并在垢底縫隙處富集。密封槽底中的有害元素往往是粘接劑中的Cl因溫度升高失穩(wěn)析出來的。如氯丁膠系列的粘接劑、壓縮石棉墊(含有CaCl2),往往在水與蒸汽工況條件下,析出的富集Cl-與H+形成H Cl,使槽底縫隙處發(fā)生嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕開裂。檢查拆開的板片時發(fā)現(xiàn),熱流體側(cè)進(jìn)口處大部分板片有裂紋,且未清洗前均有一層厚厚的黑褐色沉積物;在板片熱流體進(jìn)口側(cè)人字形波紋頂端、相鄰板片人字形波紋頂端的觸點上,均有點狀表面損傷及腐蝕斑點,周圍有黑褐色沉積物。在每一板片上有1~2處發(fā)生穿孔腐蝕,均處在波紋頂端靠近熱流體進(jìn)口側(cè)的相互交叉觸點上,局部區(qū)域則成腐蝕麻點、麻坑。


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