板式换热器的状态失效因素

板式换热器的状态失效因素

   板式换热器作为一种紧凑高效的换热设备，在一些企业有了广泛的应用了（如食品、制药、氯碱等行业）
但是由于个种原因或者操作不当而至使换热器的失效。

  下面是工作总结失效的几点因素。
  
1、密封垫片失效
   
        板式换热器使用时出现泄漏，其原因除板片腐蚀外，密封垫片材料的失效也是个重要因素，其因素有几点

        ①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。
 
        ②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；

        ③在高温条件下，弹性材料分解并释放出化学物质，而这些物会腐蚀板片材料。拆卸被腐蚀的板式换热器后，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。
  
 

    流体压力
      
       如板式换热器在正常用作时出现泄漏，除设备在制造装配的质量因素之外，主要的系统中出现的气锤的正常冲击负荷有关，
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值往往比正常的工作压力高出3倍左右。这样板式换热器中的橡胶密封垫移位，
导致密封失效。由于该种设备的传热元件，采用厚度为0.5-1.0m m不锈钢薄板制造，其密封性相对较差且密封周边很长，板式换热器的这种
非正常冲击可依据为其提供输。同时因前期板片的周围存在泄漏的情况，可推断泄漏的因素有：
 
    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：

  ① 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。

  ② 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。

  ③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。穿孔腐蚀坑热流体一侧裂口较明显，
多数腐蚀呈缝隙形状，大部分已经穿透。因此可判断该板式换热器的腐蚀情况是多种因素的综合反应。

  ④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。

   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。