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钛管换热器最常见泄漏问题分析
来源:联合换热器  发布者:A  发布日期:2023-01-04

由于钛材的价格较高,传统填料函钛管换热器中的换热管采用钛制造,而管板采用钛钢复合板制造。由于钛和钢的可焊性,钛管换热器的制造难度较大。因此,填料箱换热器的管箱通常不采用钛钢复合板,而是采用整体内衬橡胶的碳钢或低合金钢管箱方案,节约了成本,降低了加工难度。为了降低制造成本和加工制造难度,在传统的填料函钛管换热器设计方案中,所有不与海水接触的零件都不是秦材料,因此换热器浮动管板处的管板裙部通常由碳钢制成,可以避免钛材料与碳钢的焊接,降低成本。填料函钛管换热器的传统结构设计方案虽然降低了成本和制造难度,但也带来了严重的设备泄漏问题。

目前最常见的泄漏现象是浮动管板处的密封泄漏。根据用户反馈,传统填料函钛管换热器在浮动管板处腐蚀严重。分析主要是由于填料压紧过程中,浮动管板的碳钢部分暴露在填料外,密封处浮动管板与插入的管箱之间存在间隙,海水与碳钢部分直接接触,造成海水快速腐蚀,直接导致换热器泄漏,而碳钢对海水腐蚀的抵抗力极强。有数据显示,海水与碳钢直接接触时,浮动管板的碳钢部分会在很短的时间内被腐蚀,严重的情况下,腐蚀部分只剩下薄薄的钛部分。一旦发生上述泄漏,很难修复。即使在设备腐蚀初期通过检修维护可以及时发现,并且腐蚀的部分可以通过补焊修复,但由于条件限制和金属焊接的特点,短时间内修复后的设备在运行中会再次发生大规模腐蚀,设备随时有泄漏的风险。一旦填料函钛管换热器因碳钢腐蚀而泄漏,必须更换设备,以消除危险。

另一种常见的泄漏是由钛管断裂引起的,这通常是由换热管的擦伤和碰撞引起的。由于钛价格昂贵,为了降低成本,钛管换热器选用的换热管壁厚通常较薄,约为0.5 mm,在此类泄漏情况下,经常会发现换热器管箱内有大量大颗粒的砂子甚至贝壳。分析的主要原因是实际使用中,含有大量杂物的海水不断在换热管内流动,容易划伤或磨损钛管。除了影响换热效果外,换热器的使用寿命也大大缩短,使得原本就极薄的钛管过早断裂,导致泄漏。由于结构原因和清洗困难等环境条件,很难通过补焊修复,只能通过封堵泄漏的管口来解决泄漏问题,严重影响了换热器的换热效果。

第三种常见的泄漏主要是钛管接头与管板连接处的问题引起的,主要是焊接质量问题或换热管振动引起的管接头损坏引起的,其修复难度很大。

在实际使用中,钛材料焊接变形大,形状矫正困难,特别是冷加工时,容易产生裂纹。当发生弯曲变形时,弹性回弹力大,很难得到正确的形状。冷加工硬化倾向的强化程度随着变形速度的增加而增加,变形速度对加工零件的极限程度和质量有很大影响。钛存在很多缺陷,使得钛设备更不利于修复,有时甚至导致实际效果更差。鉴于钛的这些特性。

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