管子泄漏的原因与预防措施(二)

作者 www.cdhltgd.com 浏览 发布时间 14/03/18

三、管子入口处水涡流的冲刷
    1.管口涡流冲剧机理
    在经过除氧的给水中,含氧较少,铁在水中会生成铁离子,会与水中OH-结合生成铁的氢氧化物Fe(OH)2,当温度高于150°C时,反应向磁性氧化铁方向转移。磁性氧化铁与钢有相同的晶体结构、能够与原钢材紧密相联接,形成一层薄的氧化膜,将钢材与水中的氧和氢氧根以及其他一些腐蚀介质隔离,则保护了金属。当给水由水室进入各管子时,由于水流方向的改变、在管子入口处总存在一些涡流,若水速较高,则涡流的速度亦较快,水流不断碰接管壁,破坏管子表面已形成的氧化膜并将它带走,这会使在管子的入口段连续不断发生,最终引起冲蚀。钢管人口处水涡流的冲刷只在入口约200mm范围内。
    2.管口冲刷预防
    (1)限制水流。为防止管口涡流冲刷,应对进入管内的流速加以限制,对碳钢最高不允许超过1.5m/s,对其他较好管材,最高不超过3m/s。
    (2)减小入口涡流。减小给水进入管口内的涡流,可减小对管壁的冲刷,主要措施有:将水室内壁设计成导流形,使水在进管子前呈垂直管板的流向,以免产生涡流;水室中水的流速与管内流速相差不要太多,以免在流速突变时产生涡流;亦有在水室中装细孔阻尼板,起整流作用。在管子入口内装长的导流片,使水流成长节距祸旋,不但可防止管口内的冲刷,还有加强换热的作用。
    (3)管内加保护旁。在管于进口处内装入不锈钢保护套,厚0.3mm,长为200-300mm,为防止保护套松动,最外一段应用胀管器胀紧。
四、管子振动
    1.扳动损坏特点
    换热管子是一弹性体,在受力后特产生弹性变形,若汽流作用力不稳定,则会产生振动,当振动过大时,管子与管板固定处会产生疲劳折断。管子会与管子及中间支撑隔板相碰撞,不断碰摩并损坏。
    振动损坏的特点是损坏处在管板汽侧边口,支撑分隔板处和管子支撑点中间处。
    u形管式加热器,因支撑分隔板在直管段处,故管子u形弯头的自由长度比较长,这段的自振频率较低,振动时振幅亦较大,加上弯管时外径处管理变薄,强度降低,故弯头部分易因振动而损坏。一些卧式加热器,其上级疏水一般由u形弯头附近引入,利用简端的空间以扩存膨胀,若挡板设计安装不合理,汽流波动较大,则更易引起u形弯头损坏。
    在加热器设计时应计算在有支撑分隔板约束条件下管十的自振频率。汽流激振频率可按绕圆柱形障碍后涡动频率计算求得,要求激振力频率低于自振频率的1/2以下。
    2.振动损坏的预防
    为防止加热贸的振动损坏,首先是设计得当,让管子自振频率较高,以期比可能的微振频率高出一倍以上时,能保证不会产量共振,并反频率高、振幅小、动应力小,不易产生振动损坏。其次是防止加热器过载,当给水量增多,水的流速变大,相应的蒸汽流量亦增加,流速亦变大,使流动波动入,易引起扳动损环。在蒸汽冷却段,汽流速度取30-40m/s;在疏水冷却段不应让蒸汽流入管束,管束应一直浸没在凝结水中,不允许低水位、无水位运行。
    另应注意支撑分隔板孔的加工精度。两边有圆角,与管子间隙较小,可限制振动,增加阻尼。为增加管束的刚度、支撑分隔板以往用半圆形,现改为用圆形,这有利于管束的吊装。
五、腐蚀
    1.腐蚀机理与类型请参见文章铜管腐蚀的因素
    2.腐蚀的预防参见文章铜管腐蚀的预防
    3.停用后的保养
    管子腐蚀的另一原因是停用后的保养。在停运后,有存水未能放尽,可能还有水汽漏入,则管子在潮湿条件下极易被氧化腐蚀,因此,在停用后必须设法保养。在水侧可充以含有联氨、调好PH值(8.8—9.2)的除氧水(<0.005mg/L);在汽侧通以合格的蒸汽,并保持压力,较方便可靠的方法还是在水放尽烘干后(可结合停机后用压缩空气强迫冷却时进行),通氮保护,氮压用50kPa、氮气纯度要求在99.5%以上。

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