板式熱交換器常見故障處理

尹 哲

（江蘇核電有限公司，江蘇連云港 222000）

0 引言

板式熱交換器換熱面積大、換熱效率高、使用維護簡便，廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)。在板式熱交換器實際維修工作中缺陷分析及處理一般從單個設(shè)備本身考慮，對缺陷的原因分析可能不全面，不能從根本上消除缺陷。應(yīng)把設(shè)備放在一個系統(tǒng)內(nèi)整體看待，如分析缺陷原因時要考慮設(shè)備所在系統(tǒng)的壓力、溫度等參數(shù)[1]。

1 板式熱交換器

1.1 板式熱交換器的優(yōu)缺點

（1）優(yōu)點。熱交換器主要分為套管式、噴淋式、管殼式和板式。相比于其他形式換熱器，板式換熱器換熱效率更高；在換熱能力相同條件下，板式換熱器占地面積更?。唤M裝靈活，可以根據(jù)實際情況增加或減少換熱板片數(shù)量；對于檢修空間要求不高，可安裝在空間較為狹小的地方；可使用范圍廣，如使用特殊材料可在惡劣環(huán)境下正常使用。

（2）缺點。對于檢修人員檢修水平要求高，對密封效果要求高；如板片數(shù)量較多的大型板式熱交換器，密封面也較多，易出現(xiàn)泄漏；受密封膠條材料等限制，不能承受較高介質(zhì)壓力。

1.2 板式熱交換器主要部件

（1）前端板。用于將整個板式換熱器固定在次板上。

（2）中間板。用于將熱量通過槽型通道從一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)。

（3）后端板。用于承受后端的壓緊力。

（4）拉緊螺栓。用于將通道板壓在一起。

（5）上導(dǎo)桿。用于承載中間板和壓緊板。

（6）接口。用于管道和換熱器連接。

2 常見故障及故障處理

2.1 換熱效率下降，換熱器前后介質(zhì)溫差變小，壓差變大

故障主要原因為流道內(nèi)存在雜質(zhì)，雜質(zhì)將流道堵塞或換熱板間沉積物增多。這種情況常出現(xiàn)在以海水為換熱介質(zhì)的換熱器中，海水中的細(xì)小雜質(zhì)如魚蝦殘骸等在進入換熱器前不能完全被過濾掉，在進入板式熱交換器后容易集中在海水側(cè)通道內(nèi)，堵塞進水口。另外，雖然板式熱交換器板型的設(shè)計能夠在板間產(chǎn)生較強紊流，使細(xì)小物體不易沉積在換熱板表面，但板上的沉積物仍不可避免。沉積物的形成會使換熱效率大大降低，并且沉積層由于介質(zhì)流動性較差，容易富集腐蝕活化物，或板間夾雜細(xì)小顆粒（如沙粒）等，造成換熱板的間隙腐蝕。若長時間不清洗，則可能使換熱板腐蝕穿孔。

對于板式換熱器換熱效率下降問題，一般采取兩種方法處理，一種是拆除介質(zhì)流道的盲板清理流道，將流道內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈。對于存在異物或雜質(zhì)導(dǎo)致流道堵塞的情況，使用這種方法，效果較為明顯。但是對于長期運行后換熱效率下降，打開介質(zhì)流道，雜質(zhì)并不多的情況，清理介質(zhì)流道往往達不到目的。需要使用第二種方法，即解體板式換熱器，解體板式換熱器需將中間換熱板拆除，使用鋼絲刷等工具，清理換熱板表面的沉積物、小顆粒等[2]。

雖然采取上述局部檢修和解體檢修可以保證換熱器的正常運行，但這種方法不能從根本上解決問題。某電廠在大修期間對板式換熱器上游管線進行改造，將上游濾網(wǎng)的過濾精度改造的更加精細(xì)，并在換熱器前增加自動反沖洗過濾器，實際運行后效果非常明顯，改造后幾乎不需要對板式換熱器進行解體清洗。

2.2 外漏

引起外漏的主要原因有：密封條裂紋、脫落；在兩塊板的密封面之間夾雜有異物，甚至一根頭發(fā)絲粗細(xì)的雜物都會引起外漏；相鄰兩塊換熱板頂部的卡槽出現(xiàn)變形，造成兩塊板壓不平；換熱板懸掛錯誤，板型應(yīng)是A-B-A-B……交錯排列；換熱板本身有裂紋或穿孔；換熱器壓緊螺栓緊固不到位。根據(jù)這些外漏原因，處理方法如下。

首先確認(rèn)螺栓是否緊固不到位，均勻緊固各個螺栓，觀察漏點是否消除。注意：緊固螺栓時隨時測量各部分壓緊值（A），緊固后的A 值不得小于原A 值的99%。且各螺栓緊固力矩不能超過規(guī)定的緊固力矩。理論壓緊尺寸A理論=（板片厚度+溝槽深度）板片數(shù)量。

若漏點無法消除，則用記號筆標(biāo)記外漏位置，重新解體換熱器。檢查外漏位置處密封條是否有脫落，若有則需用專用膠水重新將膠條粘好；如果密封條有裂紋，則需要將換熱板取下更換相同型號的換熱板，將有缺陷的密封條換下重新粘接新密封條；如果密封條或密封面上有異物則清除異物；如果換熱板的卡槽有變形則取下?lián)Q熱板，將換熱板卡槽敲平，若不能修復(fù)則更換換熱板；如果板型有錯誤，則調(diào)整為正確位置。注意：若暫時無備件，可將損壞的板及該板前或后的板中取出一塊，重新組裝熱交換器，此時板組須壓緊到新的尺寸AN，AN=A-2，為板厚尺寸+溝槽深度。相應(yīng)的如果取出N 塊板，則需在原來A 值的基礎(chǔ)上減去N 塊板的厚度。當(dāng)取下的板數(shù)量較少時，不會影響換熱器的性能。

這里需要指出的是，有一種外漏可以自行消除。這種情況通常發(fā)生在熱介質(zhì)溫度較高的換熱器上。較劇烈和突然溫度下降，可能導(dǎo)致?lián)Q熱器暫時外漏，如將熱介質(zhì)突然關(guān)閉。一般情況下，外漏會隨著熱介質(zhì)重新投運，換熱板兩側(cè)溫度趨于穩(wěn)定而逐漸消失。

2.3 內(nèi)漏

換熱板因頻繁拆裝，導(dǎo)致板片變形、裂紋，或海水里雜質(zhì)較多，長期沖刷引起換熱板穿孔，都是造成內(nèi)漏原因。另外還有一個可能被忽略的原因，板式熱交換器換熱板上的密封條是整體制作而成，其中側(cè)密封條和環(huán)形密封條保證了兩側(cè)的介質(zhì)互相分開，支撐條不起密封作用，只起到支撐、固定作用，在支撐條上開有預(yù)留槽。側(cè)密封條失效或環(huán)形密封條失效時，若預(yù)留槽未被堵塞，則介質(zhì)可以從預(yù)留槽流出，造成外漏，若預(yù)留槽被堵塞則可能造成壓力積聚，使一側(cè)介質(zhì)進入另一側(cè)。

判斷內(nèi)漏的方法：打開位置較低的管道，在換熱板另一側(cè)充介質(zhì)，觀察打開的通道內(nèi)是否有水滲出，若有則用尺子標(biāo)記泄漏的大概位置，解體換熱器，將標(biāo)記位置前后5 塊板取下進行查漏。常用的查漏方法是用強光手電在一側(cè)照，從另一側(cè)觀察有無光點；還可以在一側(cè)刷滲透劑，在另一側(cè)觀察是否有滲透劑滲出，也可以使用放大鏡仔細(xì)觀察有無裂紋、小孔等[3]。如果用上述方法還查不到缺陷換熱板，則需逐個檢查所有換熱板，直至確認(rèn)缺陷位置。

確認(rèn)了缺陷換熱板后，如果是換熱板腐蝕穿孔，則將換熱板取下更換新的備件，若是密封條預(yù)留槽被堵塞，則將雜物清理干凈，同時用密封膠將失效的側(cè)密封條或環(huán)形密封條粘接修復(fù)。

2.4 維修中需要注意的問題

（1）解體換熱器之前應(yīng)注意問題。檢查并將導(dǎo)軌擦干凈，防止卡澀，檢查壓緊板的滑輪無卡澀；取下螺栓的塑料護套，用鋼絲刷清理螺紋，并涂抹一層潤滑油，使螺母運動自如。螺栓松開時應(yīng)按對角同時松開相同圈數(shù)，松開過程中應(yīng)隨時關(guān)注壓緊板的左右、上下偏差，切勿偏差過大，防止換熱板變形。

（2）清洗換熱板時應(yīng)注意問題。在推換熱板時上、下要均勻用力，防止換熱板頂部卡槽處及板片變形；刷洗換熱板上沉積物時應(yīng)注意不要使密封條脫落；刷洗換熱板時要保護密封膠條，防止損壞。

（3）回裝換熱器時應(yīng)注意問題?；匮b前檢查各螺栓螺紋上有無雜物，若有雜物可能導(dǎo)致螺栓緊固不到位造成外漏，或者使螺母卡死，要更換新備件；若更換某片中間板，則必須與更換前板片的懸掛方式一致；如果回裝后有少量幾處輕微外漏，不用立即重新解體，在換熱板兩側(cè)介質(zhì)均達到運行壓力時可以使密封條壓得更緊些，這些微小外漏可能消除。