列管式換熱器(tubular exchanger)是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛的一種換熱器,。它主要由殼體、管板,、換熱管,、封頭,、折流擋板等組成。所需材質(zhì) ,，可分別采用普通碳鋼,、紫銅、或不銹鋼制作,。在進(jìn)行換熱時(shí),，一種流體由封頭的連結(jié)管處進(jìn)入，在管流動(dòng),，從封頭另一端的出口管流出,，這稱之管程;另一種流體由殼體的接管進(jìn)入，從殼體上的另一接管處流出,，這稱為殼程,。

       列管式換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、緊湊,、造價(jià)便宜,，但管外不能機(jī)械清洗。此種換熱器管束連接在管板上,，管板分別焊在外殼兩端,，并在其上連接有頂蓋，頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出口接管,。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板,。同時(shí)管子和管板與外殼的連接都是剛性的，而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體,。因此,，當(dāng)管壁與殼壁溫差較大時(shí)，由于兩者的熱膨脹不同,，產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力,，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器,。
       為了克服溫差應(yīng)力有溫差補(bǔ)償裝置,，一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時(shí),，為安全起見，換熱器應(yīng)有溫差補(bǔ)償裝置,。但補(bǔ)償裝置(膨脹節(jié))只能用在殼壁與管壁溫差低于60~70℃和殼程流體壓強(qiáng)不高的情況,。一般殼程壓強(qiáng)超過0.6Mpa時(shí)由于補(bǔ)償圈過厚，難以伸縮,，失去溫差補(bǔ)償?shù)淖饔?，就?yīng)考慮其他結(jié)構(gòu)。

       為提高殼程流體流速,，往往在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)目與管束相互垂直的折流擋板,。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速,，還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯(cuò)流通過管束,，使湍動(dòng)程度大為增加。常用的折流擋板有圓缺形和圓盤形兩種,，前者更為常用,。
       列管式換熱器從結(jié)構(gòu)上考慮熱膨脹的影響，采取各種補(bǔ)償?shù)霓k法,，消除或減小熱應(yīng)力,，根據(jù)所采取的溫差補(bǔ)償措施。

       滲漏解析
      換熱器滲漏是換熱器使用中常見的設(shè)備管理問題,，滲漏主要是腐蝕造成的,，少部分是由于換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷，列管式換熱器的腐蝕形式基本有兩種:電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕,。列管式換熱器在制作時(shí),，管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷,，如凹陷,、氣孔、夾渣等,，焊縫應(yīng)力的分布也不均勻,。使用時(shí)管板部分一般與工業(yè)冷卻水接觸，而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì),、鹽類,、氣體、微生物都會(huì)構(gòu)成對(duì)管板和焊縫的腐蝕,。這就是我們常說的電化學(xué)腐蝕,。研究表明，工業(yè)水無論是淡水還是海水，都會(huì)有各種離子和溶解的氧氣,，其中氯離子和氧的濃度變化,，對(duì)金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,，金屬結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也會(huì)影響腐蝕形態(tài)。因此,，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主,。從外觀看，管板表面會(huì)有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物,，分布著大小不等的凹坑,。以海水為介質(zhì)時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生電偶腐蝕,?；瘜W(xué)腐蝕就是介質(zhì)的腐蝕，換熱器管板接觸各種各樣的化學(xué)介質(zhì),，就會(huì)受到化學(xué)介質(zhì)的腐蝕,。另外，換熱器管板還會(huì)與換熱管之間產(chǎn)生一定的雙金屬腐蝕,。一些管板還長期處于腐蝕介質(zhì)的沖蝕中,。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應(yīng)力, 管板與換熱管聯(lián)接處因易泄漏,導(dǎo)致?lián)Q熱器失效。
       綜上所述,，影響換熱器管板腐蝕的主要因素有:
      (1)介質(zhì)成分和濃度:濃度的影響不一,，例如在鹽酸中，一般濃度越大腐蝕越嚴(yán)重,。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕較為嚴(yán)重,，而當(dāng)濃度增加到60%以上時(shí)，腐蝕反而急劇下降;
      (2)雜質(zhì):有害雜質(zhì)包括氯離子,、硫離子,、氰離子、氨離子等,，這些雜質(zhì)在某些情況下會(huì)引起嚴(yán)重腐蝕
      (3)溫度:腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng),，溫度每提升 10℃，腐蝕速度約增加1~3倍,，但也有例外;
      (4)ph值:一般ph值越小,，金屬的腐蝕越大;
      (5)流速:多數(shù)情況下流速越大，腐蝕也越大,。

      試漏方法

       列管換熱器無損檢測(cè)
       在故障檢測(cè),、特別是換熱器部分可使用專業(yè)的知識(shí)和儀器，可以檢測(cè)腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，這里以美嘉華的技術(shù)產(chǎn)品為例來了解一下無損檢測(cè)設(shè)備的功能:
       1)可視內(nèi)窺鏡檢測(cè)管板內(nèi)表面;
       2)定制的問題研究和報(bào)價(jià);
       3)APR(聲脈沖反射法),，一種創(chuàng)新的無損檢測(cè)技術(shù),，基于分析管板內(nèi)產(chǎn)生多維聲波的分析;
       4)無損檢測(cè)直的和彎曲的由有磁性和無磁性材料制成的換熱器管材;
       5)快速檢測(cè):每個(gè)管材少于 10 秒;
       6)檢測(cè)泄露、全部和部分堵塞,、侵蝕和點(diǎn)蝕;
       7)適合橢圓管,、方形管、螺旋管,、肋片管及從 9/16"直徑出的彎曲;
       8)立即可視結(jié)果;
       9)數(shù)字存儲(chǔ)用于以后的檢查和比較;
       10)定制的問題研究和成本估計(jì),。

       水試漏的方法
       傳統(tǒng)上我們使用水對(duì)換熱器的試漏，就是將水注入換熱器中,，注滿水后再用水泵對(duì)換熱器中的水進(jìn)行打壓,，使之達(dá)到一定的壓力，進(jìn)行對(duì)換熱器的查漏,。查漏結(jié)束做出標(biāo)記后泄壓和排水,，再進(jìn)行堵漏。如果換熱器較大,、泄漏較嚴(yán)重,，水壓在較低時(shí)就會(huì)發(fā)生泄漏，不得不排水堵漏,，堵漏完成后再充水,、充壓試漏，反復(fù)進(jìn)行,，增加換熱器檢修時(shí)間,。由于充水和打壓需要大量的時(shí)間，泄漏的部位需要?jiǎng)踊鹧a(bǔ)焊消漏時(shí),，又要對(duì)泄漏部位進(jìn)行干燥處理,，否則影響補(bǔ)焊消漏的質(zhì)量。如果泄漏的換熱器內(nèi)部有可燃介質(zhì),，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q,，合格后才能動(dòng)火補(bǔ)焊消漏作業(yè)，否則會(huì)產(chǎn)生著火和爆炸,，危及人身和設(shè)備的安全,。
       氮?dú)庠嚶┑姆椒?/b>
       列管式換熱器泄漏后使用氮?dú)膺M(jìn)行充壓試漏，比較快速,。用氮?dú)鈱?duì)換熱器堵漏動(dòng)火作業(yè)時(shí),，不必再進(jìn)行置換處理，節(jié)約檢修消漏的時(shí)間,。
       氮?dú)庠诤铣砂睋Q熱器試漏中的使用
       操作要點(diǎn)
       (1)由于是高壓氮?dú)?壓力9.5MPa),，使用時(shí)要有2人以上作業(yè)開閥門,，在兩閥門中間加裝壓力表1個(gè)，一人監(jiān)護(hù)壓力表的指示,，另一人進(jìn)行開閥門作業(yè),，保證管道壓力在允許的范圍之內(nèi)，防止超壓,，造成管線或人員傷害,。
       (2)換熱器EA103為浮頭式換熱器，試漏時(shí)需要做試漏封頭安裝到換熱器上,。
       (3)投用步驟 先全開1閥和3閥,，如圖1，再緩慢打開2閥,，對(duì)換熱器進(jìn)行充壓,，同時(shí)注意壓力表壓力,，在3.0MPa之內(nèi),。
       (4)泄壓步驟 先全關(guān)1閥和2閥，打開泄壓閥門泄壓完成后,，全關(guān)3閥,。
       兩種試漏方法的比較
       從上述使用情況看，用氮?dú)庠嚶┕?jié)約大量的檢修時(shí)間,，檢修費(fèi)用,。水和氮?dú)庠嚶┓椒ǖ谋容^見表1。
       氮?dú)庠嚶┑陌踩⒁馐马?xiàng)
       (1)因?yàn)榈獨(dú)庥兄舷⒌娘L(fēng)險(xiǎn),，使用時(shí)注意人員的安全,，防止人員中毒。
       (2)氮?dú)馐褂脮r(shí)要提前進(jìn)行管線的預(yù)制,。
       (3)氮?dú)馐褂脮r(shí)臨時(shí)管線上要增加壓力表,，兩人用對(duì)講機(jī)聯(lián)系開閥門，防止超壓,。
       (4)氮?dú)馐褂猛瓿珊蠹皶r(shí)泄壓,、拆除。
       (5)氮?dú)馐褂脮r(shí)2人以上用對(duì)講機(jī)聯(lián)系充壓和泄壓操作,，防止管線超壓,，損壞管線，防止人員窒息,，造成人身傷害,。
       (6)氮?dú)獠皇褂脮r(shí)對(duì)管線的閥門進(jìn)行掛"禁動(dòng)"標(biāo)識(shí)牌，防止人員誤動(dòng)作,。