不锈钢冷凝器是电站机组中常见的设备,是金属监督检验的重点。目前电站机组中使用的不锈钢冷凝器普遍采用小直径不锈钢薄壁管。这种不锈钢冷凝器结构简、传热效果好,在电力行业中获得广泛的应用。近年来,国内多次出现电站机组冷凝器小直径、不锈钢薄壁管开裂或腐蚀穿孔泄漏事故,导致锅炉给水品质下降,不锈钢冷凝器换热效率降低,直接影响机组的正常运行。目前,国内对冷凝器不锈钢薄壁管的检测主要采用涡流检测法,但涡流差动自比式线圈检测轴向贯穿薄壁管的条状缺陷的灵敏度较低,易出现对这类危险性缺陷的漏检。因此,需要研究率、高灵敏的无损检测方法对电站机组用冷凝器管进行检测。提出采用兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管进行无损检测,对轴向、周向缺陷的可检性进行试验研究,并对不锈钢冷凝器管进行探索性在役检测。
不锈钢冷凝器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
不锈钢冷凝器既可是一种单独的设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的热交换器。由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器(冷凝器)只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。
不锈钢冷凝器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。 该设备一般都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外,奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;镍合金则用于高温条件下.。
列管式冷凝器的泄漏一般是壳体损伤或列管损伤、管口焊缝泄漏。由于生产的连续性,冷凝器一般处于不断工作状态,很难发现漏点,发现了又很难处理。究其原因大致有4种。
1、外力损伤:
冷凝器在运输、安装等过程中由于受到外力的作用,往往会损伤暴露在外面的钢板外壳,使外壳出现裂纹或其它损坏,初期可能很小,不易被发觉,但使用一段时间后就会慢慢扩大,发生泄漏。
2、磨损腐蚀:
有些冷凝器已经使用了多年,钢管壁受到冷却水内杂质的磨损及物料等的腐蚀,使管壁有一定损害。加上为了去除水垢、泥垢、锈等,每年都要进行1~2次的清洗,也对管壁及管壳造成一定的损伤。另外,一次水中含有的沙粒等硬物也会对管壁造成磨损。
3、焊接质量差:
大多数情况下,冷凝器的泄漏是在端头花板与列管管头的焊缝上。焊缝泄漏,只能说明是焊接质量问题。由于这部分通常是采用手工电弧焊,其中存在着夹渣、气泡、焊缝不饱满及未焊透等现象。这些情况在初期很难判断,但使用一段时间后就会暴露出来。
4、钢管质量差:
有些时候我们发现列管间物料从列管口冒出,这说明管壁有破损,物料从管口漏入管内,再从管口冒出来。列管式冷凝器暴露在外面的是钢板外壳,列管均匀分布在壳体内,并两头焊接在壳体两端的花板上,列管不会受到外力的损伤。而这些冷凝器使用时间还不太长,前面提到的磨损腐蚀损伤都不会太严重,因此只能认为列管泄漏是部分钢管质量有问题。
检修:
浮头式换热器两端的管板,一端不与壳体相连,该端称浮头。管子受热时,管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。
浮头式换热器的一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动,这个特点在现场能看出来。这种换热器壳体和管束的热膨胀是自由的,管束可以抽出,便于清洗管间和管内。其缺点是结构复杂,造价高(比固定管板高20%),在运行中浮头处发生泄漏,不易检查处理。浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。
浮头式换热器优点:
(1)管束可以抽出,以方便清洗管、壳程;
(2)介质间温差不受限制;
(3)可在高温、高压下工作,一般温度小于等于450度,压力小于等于6.4兆帕;
(4)可用于结垢比较严重的场合;
(5)可用于管程易腐蚀场合。
双纹管换热器概念:
双纹管换热器是一种节能型换热设备。具有传热系数高、自动除垢能力强、运行安全可靠等特点,有很好的综合经济性能,是传统列管换热器的替代产品。
双纹管换热器根据热媒不同分为汽水换热和水水换热,从安装型式为立式和卧式两种,选用方便,型号齐全,亦可根据具体情况进行设计,是一种新型强化传热节能热交换设备,它使用于生产及采暖、空调等多种换热场合。
双纹管换热器参数:
1、公称直径:DN150-DN1000
2、设计压力MPa:0.6、1.0、1.6、2.5、4.0
3、管程数:Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ
4、材质:壳程(碳钢、不锈钢)管程(20、S30408、T2 、H68A