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预防板式换热器胶垫老化可从材料选择入手

发布日期:2019-02-26 10:51 点击量:407

预防板式换热器胶垫老化可从材料选择入手,板式换热器胶垫/密封垫片材料,可拆式板式换热器使用时出现泄漏,其原因除板片腐蚀外,板式换热器胶垫密封垫片材料的失效也是个重要因素。主要存在以下方式:橡胶密封垫片材料在与流体接触时,当某流体组份渗入橡胶,有时可萃取其中的可溶解物质,导致产生橡胶密封垫片的溶胀;卤素的存在和臭氧的作用使密封垫片变软或使其发生应力腐蚀开裂。在某些条件下,特别是在高温下,弹性材料会分解并释放出化学物质,而这些物质本身会腐蚀板片材料,比如FPM橡胶会释放氧。拆卸该板式换热器后,发现板片冷流体端表面光亮,局部有少量黑色垢状物,腐蚀坑数量较少并未穿透,且腐蚀坑中有黑色沉积物,故可推断为密封垫片腐蚀存在。

板式换热器胶垫

流体压力:可拆式板式换热器在额定工作压力之内使用时出现泄漏,除设备在制造装配方面的质量因素之外,主要与系统中出现的水锤、气锤非正常冲击载荷有关,这是使用过程中不易观察到的现象。冲击所造成的瞬间压力峰值往往比正常的工作压力高出1-3倍,使安装在板式换热器中的橡胶密封垫移位,导致密封失效[2]。由于该种设备的传热元件,采用不锈钢薄板制造(厚度为0.5-1.0m m),其密封刚性相对较差且密封周边很长,所以耐冲击压力的能力远低于管壳式换热器。板式换热器的这种非正常冲击可依据为其提供输送介质的设备来判断,在检修为该板式换热器输送碱液的碱泵时发现,泵壳存在少量蜂窝,说明泵运行过程中有气蚀现象;同时因前期板片的周围存在泄漏的情况,故可推断流体压力的变化也是泄漏的一个可能因素。

温度:温度的急剧变化也能造成密封失效。当温度变化过快时,橡胶密封垫的线胀系数与弹性变形量和密封预紧力不相匹配,使密封预紧力下降,造成设备承压能力低于额定设计压力。从该板式换热器的工作条件看,温度对其的影响不大,故可排除。

腐蚀:板式换热器的腐蚀主要是指板片的腐蚀。板式换热器大多是由不锈钢薄板压制而成,不锈钢虽有极好的耐腐蚀性,但是在钝化膜被破坏后将使不锈钢板片产生均匀的或局部的腐蚀。板式换热器表现出的腐蚀现象大多是Cl-引起的应力腐蚀,常发生在板片密封槽底部以及有污垢形成后的垢底部位,其主要成因为:不锈钢板片由机械冷冲压而成,不可避免地残存一定量的表面残余应力,对于不含钼元素的不锈钢薄板,表面残余应力的消除是很困难的。板片组装后形成了多缝隙结构,相邻板片波纹顶端相互交叉形成大量触点。在交叉触点上将存在缝隙,缝隙内介质流动不畅,使缝隙内外存在氧的浓度差,从而引起缝隙腐蚀。当板片表面的污垢严重时,介质中的腐蚀元素(Cl、S等)可能大量附着于污垢,并在垢底缝隙处富集。密封槽底中的有害元素往往是粘接剂中的Cl因温度升高失稳析出来的。如氯丁胶系列的粘接剂、压缩石棉垫(含有CaCl2),往往在水与蒸汽工况条件下,析出的富集Cl-与H+形成H Cl,使槽底缝隙处发生严重的应力腐蚀开裂。检查拆开的板片时发现,热流体侧进口处大部分板片有裂纹,且未清洗前均有一层厚厚的黑褐色沉积物;在板片热流体进口侧人字形波纹顶端、相邻板片人字形波纹顶端的触点上,均有点状表面损伤及腐蚀斑点,周围有黑褐色沉积物。在每一板片上有1~2处发生穿孔腐蚀,均处在波纹顶端靠近热流体进口侧的相互交叉触点上,局部区域则成腐蚀麻点、麻坑。


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