Vad orsakar läckor i skal- och rörvärmeväxlare?

Orsakerna till läckage i enskal och rörvärmeväxlarekan sorteras i två kategorier:

tillverkningsproblem med rören och felaktig användning av värmeväxlaren av operatören.

Design som undviker läckor är en av övervägandena för god design av skal- och rörvärmeväxlare.

I de flesta fall (99%+) är värmeväxlarrören sömlösa med rörplåten. De är inte svetsade utan är gjorda som ett stycke. Detta minskar risken för eventuellt läckage avsevärt.

Emellertid tillverkas värmeväxlare ibland med material eller tekniker som är olämpliga för applikationen för att, för det mesta, minska budgeten. Det är då problem uppstår.

Här är några exempel.

• I en värmeväxlare som utsätts för termiska påkänningar eller korrosion kan sömlösa eller svetsade rör gå sönder. Observera att andelen svetsade rör som misslyckas är betydligt större.
• I en värmeväxlare som hanterar hög-temperaturvätskor (t.ex. ångöverhettare) kan rören helt enkelt brännas till en permanent skada.
• När värmeväxlaren hanterar klorid och vatten orsakar höga temperaturer att vattnet kokar av, vilket ger en högre koncentration av klorid än vatten. Detta fräter på rören och orsakar läckage. Dessutom, när delar som används för att bygga värmeväxlare har kvarvarande spänningar som genereras under tillverkningsprocessen (U-böjrör), kan spänningskorrosionssprickor uppstå.
• Slutligen, låt oss överväga inte bara höga värme, utan en hög temperaturfördelning över en tubplåt. När den ena sidan av tubplåten har en mycket annorlunda temperatur än den andra, blir hela tubplåten skev. Detta är ödesdigert för packningarnas funktion.

I samtliga fall blir resultatet en blandning av de varma och de kalla materialen.

Lärdomen är att alltid designa värmeväxlaren med rätt material för applikationen och bygga den med moderna, högkvalitativa tillverkningstekniker.

Värmeväxlare är i allmänhet över-konstruerade. De måste fungera efter flera års användning och i miljöer som orsakar nedsmutsning av rören. Om en värmeväxlare behövdes i ett oljeraffinaderi som producerar 1 000 fat olja per minut, skulle värmeväxlaren troligen vara konstruerad för att hantera cirka 1 500 fat.

Att bygga värmeväxlare på det här sättet är bra för livslängd och tillförlitlighet, men vad händer när det oljeraffinaderiet vill producera 50 % mer olja? De kan pressa systemet till dess gränser. Värmeväxlaren klarar det, men till en kostnad. Vätska går genom samma tvärsnitt-med en högre hastighet, och när hastigheten går upp uppstår vibrationer. Då får man erosion av munstyckena.

Att trycka en värmeväxlare förbi dess designparametrar kommer att slita ut utrustningen mycket snabbare, vilket leder till läckor och fel.

Värmeväxlarläckor kan undvikas genom att hålla sig inom deras designparametrar. Om du vill ändra driften av värmeväxlaren bör du prata med din värmeväxlartillverkare för råd, så att den potentiella påverkan av eventuella förändringar kan undersökas.

Arbeta med en pålitlig tillverkare som kommer att använda lämplig design och material. På GNEE har vi över 100 års erfarenhet av värmeväxlardesign och sätter alltid relationen med våra kunder först. Läs mer på den här sidan: Varför samarbeta med oss?

Följande steg bör utföras antingen med dina interna ingenjörer eller med hjälp av din tillverkare.

Det första är att inspektera läckan. Se hur många rör som läcker och hur allvarlig läckan är.

För att åtgärda en läcka finns det några alternativ.

Du kanske kan koppla in rören som orsakar problemet. Eftersom skalrörsvärmeväxlare är överdesignade, om du bara har en liten andel av rören som läcker (mindre än 5 %, till exempel), och du blockerar dem, kommer växlaren fortfarande att uppfylla sin skyldighet.

På grund av nedsmutsningsfaktorer är vissa värmeväxlare 50 % större än vad som är absolut nödvändigt. Så få procent här och där påverkar inte driften.

Istället för att plugga rör kan om-slang vara det bästa alternativet. Detta är tillämpligt när rören inte är svetsade till rörplåten. Problemrören tas ut, byts ut och värmeväxlaren kan gå som vanligt.

I de fall där tubplåten är skev, kan det vara möjligt att maskinbearbeta den tillbaka till användbart skick. I svårare fall kan hela tubplåten behöva bytas ut, även om detta är en dyr lösning.

Vanligtvis innebär omfattande reparationsarbete att värmeväxlaren skickas tillbaka till tillverkaren, men ibland kan arbetet utföras på -platsen.

Kontakta nu

Behöver du skräddarsydda specifikationer, prestandaverifieringsrapporter och offerter för värmeväxlare? Skicka en förfrågan eller kontakta oss direkt, så levererar vi effektivt en exklusiv lösning.

E-post:global@gneesteels.com