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换热器存在哪些安全隐患呢?那么换热器存在哪些安全隐患呢?换热器的事故类型主要有燃烧爆炸、严重泄漏和管束失效三种。下面苏州珅创为您详细介绍下。
换热器在化工、石油、治金等领域中应用十分广泛,据统计,换热器的损坏率在所有化工设备损坏的比例中所占的比重最大,而且其损坏容易引起泄露爆炸等事故,所以一定要知道换热器存在哪些安全隐患,及时采取措施才能防止悲剧的发生。
换热器的事故类型主要有燃烧爆炸、严重泄漏和管束失效三种。
一、燃烧爆炸
(1)具体原因
1、自制换热器,盲目将设备结构和材质做较大改动,制造质量差,不符合压力容器规范,设备强度大大降低。
2、焊接质量差,特别是焊接接头处未焊透,又未进行焊缝探伤检查、爆破试验,导致焊接接头泄漏或产生疲劳断裂,进而大量易燃易爆流体溢出,发生爆炸。
3、由于腐蚀(包括应力腐蚀、晶间腐蚀),耐压强度下降,使管束失效或产生严重泄漏,遇明火发生爆炸。
4、换热器做气密性试验时,采用氧气补压或用可燃性精炼气体试漏,引起物理与化学爆炸。
5、操作违章、操作失误,阀门关闭,引起超压爆炸。
6、长期不进行排污,易燃易爆物质(如三氯化氮)积聚过多,加之操作温度过高导致换热器(如液氯换热器)发生猛烈爆炸。
7、过氧爆炸。
(2)预防措施
1、换热器设计、制造应符合国家压力容器的规范要求,图纸修改与变动必须经主管部门同意,经验收质量合格。
2、制造换热器时,要保证焊接质量,并对焊缝进行严格检查。
3、流体为腐蚀介质时,提高管材质量和焊接质量,增加管壁厚度或在流体中加入腐蚀抑制剂。
4、定期检查管子表面腐蚀情况和对易腐蚀损坏的设备进行检测,采取有效措施。
5、换热器做气密性试验时,必须采用干燥的空气、氮气和其他惰性气体,严禁使用氧气和可燃性气体试漏或补压。
6、严禁违章操作,严格执行操作规程。
7、对于易结垢的流体可定期进行清洗,将结垢清洗掉。
8、严格控制氧的含量。
二、严重泄露
(1)具体原因
1、因腐蚀(如蒸汽雾滴、硫化氢、二氧化碳)严重,引起列管泄漏。
2、由于开停车频繁,温度变化过大,设备急剧膨胀或收缩,使花板胀管泄漏。
3、换热器本身制造缺陷,焊接接头泄漏。
4、因操作温度升高,螺栓伸长,紧固部位松动,引起法兰泄漏。
5、因管束组装部位松动、管子振动、开停车和紧急停车造成的热冲击,以及定期检修时操作不当产生的机械冲击而引起泄漏。
(2)预防措施
1、定期进行清洗;选择耐蚀管材;流体中加入腐蚀抑制剂;控制管内流速;视泄漏情况决定停车更换或采取堵漏措施。
2、精心操作,控制系统温度不要发生较大的波动。
3、保证焊接质量,对焊缝进行认真检查。
4、尽量减少法兰连接,升温后及时重新紧固螺栓,紧固作业要力求方便。
5、对胀管部位不允许有泄漏的换热器宜采取焊接装配。
三、管束失效
(1)具体原因
【腐蚀】
1、换热器多用碳钢制造,冷却水中溶解的氧所致的氧极化腐蚀极为严重,管束寿命往往只有几个月或一二年。
2、管子与管板的接头是管束上的易损区,许多管束的失效都是由于接头处的局部腐蚀所致。
【结垢】
在换热器操作中,管束内外壁都可能会结垢,而污垢层的热阻要比金属管材大得多,从而导致换热能力迅速下降,严重时将会使换热介质的流道阻塞。
【流体诱导振动】
为强化传热和减少污垢层,通常采用增大壳程流体流速的方法。而壳程流体流速增加,产生诱导振动的可能性也将大大增加,从而导致管束中管子的振动,最终致使管束破坏。
(2)预防措施
【预防腐蚀和结垢】
1、定期清洗管束;
2、合理选材;
3、在流体中加入缓蚀剂;
4、选择适当流速;
5、在流体入口设置过滤装置和缓冲结构等。
【防止管束振动失效的方法】
1、制定合理的开停工程序,加强在线监测,严格控制运行条件,在流体入口前设置缓冲板,减少脉冲;
2、优化结构设计,适当减小折流板间距,增大管壁厚度和折流板厚度;
3、折流板上的管孔与管子采用紧密配合,间隙不要过大;
4、改变支撑物形式,如折流板改为折流杆式,可有效消除流体诱导振动。
另外,降低壳程流体流速是防止管束振动最直接的方法,但同时传热效率也会随之降低。
换热器安全检查。
主要检查内容有:压力表的取压管有无泄漏和堵塞现象,旋塞手柄是否处在全开位置,弹簧式安全阀的弹簧是否有锈蚀,安全装置和计量器具是否在规定的使用期限内,其精度是否符合要求。如安全阀的定期校验每年至少一次;爆破片应定期更换,一般爆破片应在2~3年更换一次,在苛刻条件下使用的爆破片应每年更换一次,对于超压未破的爆破片应立即更换;压力表的校验和维护应符合国家计量部门的规定。压力表的精度对低压换热器应不低于2.5级,对中压以上的换热器应不低于1.5级。
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