高壓隔膜式換熱器泄漏分析及解決對策

李崇甡

(威海職業(yè)學院，山東 威海 264200)

高壓隔膜式換熱器是電力系統(tǒng)較為常用的冷卻裝備，其采取的是雙殼程結構，通過U型管束的管板將換熱器分隔成管程和殼程。該結構實現(xiàn)了內部元件的緊密性，能夠大大提高換熱面積，提高工作效率。然而高壓隔膜式換熱器卻存在泄露問題，因此本文立足于對泄露點的探討，分析導致泄露的原因并提出相應的解決對策。

一、高壓隔膜式換熱器泄露點

通過對高壓隔膜式換熱器的檢修維護，高壓隔膜式換熱器所存在的泄露點主要集中在以下幾個方面：(1)換熱管管束板與殼體之間出現(xiàn)泄露。該部位出現(xiàn)泄露會導致高壓換熱器出現(xiàn)內漏，導致內部的介質出現(xiàn)串液;(2)導流筒與管板等之間的密封面出現(xiàn)泄露。該部位出現(xiàn)泄露之后會導致部分管程介質走直流，從而影響換熱器的換熱效果；(3)換熱器管、殼程進出口法蘭等出現(xiàn)泄露。例如由于環(huán)境的氧化等導致法蘭墊片密封出現(xiàn)氧化，從而影響設備的精密度，進而導致出現(xiàn)泄露；(4)隔膜密封盤與管箱法蘭之間的密封面。隔膜密封是設備的主要元件，如果其焊接質量不合理將直接導致出現(xiàn)泄露。通過無數(shù)案例表明如果在高壓隔膜式換熱器運行的過程中，隔膜密封盤、管殼程出現(xiàn)泄露將直接導致嚴重的安全事故，因此需要加強對高壓隔膜式換熱器的檢修工作，及時發(fā)現(xiàn)泄露點采取相應的解決對策。

二、高壓隔膜式換熱器泄露的原因

高壓隔膜式換熱器能夠在復雜的環(huán)境中很好的運行，具有較強的應用性，根據(jù)實踐調查高壓隔膜式換熱器排除人為因素影響，其發(fā)生泄露的比例非常少。根據(jù)其工作原理可以看出，高壓隔膜式換熱器焊接的作用就是密封作用，避免出現(xiàn)泄露。設備的內部壓力則通過管箱法蘭蓋、管箱端部大法蘭及其連接螺栓來承受，因此導致高壓隔膜式換熱器泄露的主要原因為(1)管箱法蘭螺栓的緊固力沒有達到設計的要求，導致隔膜密封盤承受來自內部介質的壓力，進而破壞密封焊縫的密封性，進而導致出現(xiàn)泄露；(2)在高壓隔膜式換熱器焊接作業(yè)中由于施工人員的工藝不規(guī)范導致出現(xiàn)泄露。例如對于隔膜式封面盤角的焊接工藝要求角焊縫兩遍成形，焊腳高度設計為7mm，但是在實踐中部分焊接工作人員沒有嚴格執(zhí)行焊接兩遍的要求，結果導致焊接質量不合格產生泄露。

三、解決高壓隔膜式換熱器泄露的對策

(一)加強隔膜式換熱器的檢修工作

對換熱器的定期檢修維護是規(guī)避泄露及時發(fā)現(xiàn)潛在問題的重要舉措，因此電力企業(yè)必須要建立嚴格的設備檢修維護制定，提高檢修工作的質量：一是建立設備檢修工作流程，嚴格規(guī)范檢修維護的工作要求。例如在對高壓隔膜式換熱器進行檢修時必須要讓檢修人員熟悉設備設計圖紙，了解技術要求；二是要做到定期檢修與不定時維護的巡查模式。根據(jù)實踐案例一旦高壓隔膜式換熱器出現(xiàn)泄露將會產生巨大的安全事故，而且泄露出現(xiàn)具有一定的偶然性，所以換熱器在運行的過程中，相關工作人員必須要不定時的對設備進行觀察，重點對容易出現(xiàn)泄露的部位進行分析，以便可以及時發(fā)現(xiàn)泄露點，降低因設備泄露而造成的損害；三是要依托互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術構建在線監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對換熱器運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，這樣在出現(xiàn)泄露時，系統(tǒng)可以第一時間給予反饋，并且采取相應的應對舉措。

(二)嚴格控制隔膜密封盤焊接質量

由于焊接質量直接關系到密封盤的密封性，因此在焊接的時候必須要嚴格按照規(guī)范要求：首先在焊接時必須要采取小電流，低電壓，氬弧焊，控制焊接線能量，將層間溫度控制在150℃以內。焊接保護氣為氬氣，要求純度在99.7%以上，焊接速度控制在10—12cm/min；其次焊縫分兩層，層間接頭錯開100mm以上，密封焊焊縫焊腳高度不小于7mm。為了避免隔膜密封盤在焊接中發(fā)生變形，采用了剛性固定法對隔膜密封盤進行加固；最后完成焊接之后，需要對焊接部分進行滲透檢測，保證焊接質量符合相關技術標準要求。只有焊接質量符合要求之后才能進行管箱法蘭蓋的安裝作業(yè)。

(三)提高換熱器維修人員的專業(yè)技能

隨著高壓隔膜式換熱器技術的不斷發(fā)展，尤其是精密器件的應用對維修人員的技能提出了更高的要求，因此檢修人員必須要不斷提升自我能力：一是換熱器檢修人員要加強理論學習，提高檢修維護的能力。隨著智能化技術的發(fā)展，檢修人員必須要緊隨時代發(fā)展要求不斷學習，掌握其基礎原理，以此更好更快的對高壓隔膜式換熱器故障進行判斷，提高檢修的能力。例如在管束回裝時需要拆出管板與殼程筒法蘭之間的舊墊片，并安裝新的墊片，這就需要維修人員要具備較強的能力，以此提高墊片的穩(wěn)定性，避免因墊片安裝不合理而造成泄露；二是加強實踐鍛煉，不斷總結經驗。實踐中容易出現(xiàn)泄露的部位較為常見，而且每個部分出現(xiàn)泄露的現(xiàn)象也不同。所以換熱器檢修人員要加強經驗總結，這樣可以在出現(xiàn)泄露時，憑借經驗快速的對泄露點進行確認，減少經濟損失；三是提高檢修人員的質量意識。檢修人員在工作中必須要樹立質量管理意識，嚴格按照工作規(guī)范要求進行作業(yè)。

總之，高壓隔膜式換熱器對電力系統(tǒng)的安全運行具有重要的作用，由于種種原因高壓隔膜式換熱器在工作中容易出現(xiàn)泄露，因此根據(jù)泄露故障采取相應的對策是當前高壓隔膜式換熱器檢修工作的重要內容，也是保證電力運行安全的重要舉措。