固定式管板换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可防止固定式管板换热器壳程中介质与换热管和管板之间焊接焊缝腐蚀的固定式管板换热器，该换热器包括管板和与管板焊接的换热管，所述焊缝位于管板的管程侧，所述管板的壳程侧布置有阻隔壳程侧介质流向所述焊缝的涂层，换热管位于管板内的部分具有变径设计，即靠近管板两侧端面位置处的换热管外径小于位于管板中间位置处的换热管外径，所述涂层延伸覆盖至换热管的外壁与管板的内壁之间的表面。本实用新型专利技术以涂层材料填充满换热管与管板间的间隙或者稍微过量而覆盖管板内表面，形成一层保护膜，阻止壳程侧介质与焊接焊缝接触，防止腐蚀失效，延长换热器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
固定式管板换热器
本技术涉及固定式管板换热器的焊缝防护。
技术介绍
目前，固定式管板换热器的换热管与管板连接主要有强度胀接、强度焊接、胀焊并用三种型式。在化工生产使用过程中，固定式管板换热器的三种连接型式中强度焊接与胀焊并用又最常用。换热管与管板焊缝失效占所有换热器失效报废原因的绝大多数。因此，焊接质量及使用过程中焊缝稳定性，是影响固定式管板换热器寿命的关键性原因。现在化工生产中不可避免出现换热器壳程介质呈酸、碱、强氧化等特性，此种带有特性介质通过管程或壳程换热管与管板间间隙与焊接焊缝接触，形成点腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、电解腐蚀等现象，因而使焊缝大面积失效、介质泄漏穿程而减少寿命直至报废。管程侧出现介质腐蚀现象，在生产实际中相对有很多处理方法；但在壳程侧出现腐蚀，我们往往只有采用选用材料来规避。原因在于固定管板换热器，壳程通常为焊接组装，拆卸只有破坏拆除。那么在介质通过壳程换热管与管板间间隙与焊接焊缝接触出现局部腐蚀后，该怎么解决呢。以前的解决办法往往是等到腐蚀发生后再在管程侧补焊。有没有一种方法可以提前避免或者防止这种情况的发生呢。举个例来说明，申请人在生产中所使用的碱预热器，为固定式管板换热器，管程、壳程流通介质均为高温碱，由于碱产品来源广泛，其质量不一，其中含氯离子时高时底；故不能选用奥氏体不锈钢设备，根据性价比，最终选用碳钢设备。故频频出现换热管与管板焊缝处腐蚀现象，经常补焊，而频繁停车检修对生产影响非常大。经过分析，为壳程低温碱，通过换热后形成相对温度高的碱蒸发后，进入壳程换热管与管板间间隙，同时换热器管板又是高温传导体，当相对温度高的碱蒸汽在间隙内进行再次加热升温后与焊接焊缝接触，故出现非常严重碱蚀现象。着重说明，从工况来看，换热器选材完全满足生产使用。（注：不同温度碱，对同种金属存在不同腐蚀速率，参考腐蚀数据手册）。
技术实现思路
为了防止固定式管板换热器壳程中介质与焊接焊缝接触，形成腐蚀，从而设备失效损坏导致停产，本技术提供了一种固定式管板换热器，对该换热器管板焊缝局部先进行预处理，防止通过壳程的介质到达焊缝引起腐蚀。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：固定式管板换热器，包括管板和与管板焊接的换热管，所述焊缝位于管板的管程侧，所述管板的壳程侧布置有阻隔壳程侧介质流向所述焊缝的涂层。所述涂层为玻璃鳞片涂层。所述换热管位于管板内的部分具有变径设计，即靠近管板两侧端面位置处的换热管外径小于位于管板中间位置处的换热管外径，所述涂层延伸覆盖至换热管的外壁与管板的内壁之间的表面。本技术的有益效果是：在换热器的壳程内部使用涂层材料，填充满换热管与管板间的间隙或者稍微过量而覆盖管板内表面，形成一层保护膜，阻止壳程侧介质与焊接焊缝接触，防止腐蚀失效，延长换热器的使用寿命。附图说明图1是本技术固定式管板换热器的局部示意图。图2是图1中K部的局部放大图。图中标记为：1-换热管，2-涂层，3-管板，4-焊缝。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1和图2所示，本技术的固定式管板换热器包括管板3和与管板3焊接的换热管1，连接二者的焊缝4位于管板的管程侧，管板3的壳程侧布置有阻隔壳程侧介质流向所述焊缝4的涂层2。通过涂层的设置，改变了现有固定式管板换热器介质、管板接头工作状态形式，使苛刻介质直接接触模式被更换为隔绝模式，涂层材料作为缓冲层，只有在涂层被损坏的情况下，焊缝才可能被腐蚀，有效延长了换热器的使用寿命或检修周期。如图2所示，所述换热管1位于管板3内的部分具有变径设计，即靠近管板3两侧端面位置处的换热管外径小于位于管板3中间位置处的换热管外径，所述涂层2延伸覆盖至换热管1的外壁与管板2的内壁之间的表面。此种设计可有效减少涂层材料的使用量并提高涂层的附着稳定性。实施例：如图1和图2所示，本技术的固定式管板换热器包括管板3和与管板3焊接的换热管1，连接二者的焊缝4位于管板的管程侧，换热管1位于管板3内的部分具有变径设计，即靠近管板3两侧端面位置处的换热管外径小于位于管板3中间位置处的换热管外径，管板3的壳程侧布置有阻隔壳程侧介质流向所述焊缝4的涂层2，涂层2延伸覆盖至换热管1的外壁与管板2的内壁之间的表面。以上结构具体的实现方式是：在固定式管板换热器设备制造完成后，调配好涂层溶液，将换热器壳程侧向上方式直立，通过软管注入一定体积的调配好的涂层溶液，自然烘干。这就可以在设备壳程内部形成所述阻隔壳程侧介质流向所述焊缝的涂层，涂层溶液的体积按其可填充满换热管与管板间间隙或者稍微过量，过量情况下管板内壳程侧表面也将形成一层保护膜。涂层的使用可延长换热器的检修周期或寿命，效果比较好，缺点在于，必然会牺牲很小部分换热面积。所述管板的管程侧也可布置有阻隔管程侧介质流向所述焊缝的涂层。是否布置该涂层取决于是否进一步考虑到对换热面积的不利影响。涂层材料选用根据实际换热器的应用条件确定，主要是依据介质的性质确定，应满足固定式管板换热器使用工况、介质特性及设备结构等。涂层材料技术日新月异，例如，含石墨烯制产品涂料。对于介质为高温碱的换热器，宜选择玻璃鳞片涂层，效果较好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.固定式管板换热器，包括管板（3）和与管板（3）焊接的换热管（1），连接二者的焊缝（4）位于管板的管程侧，其特征是：所述管板（3）的壳程侧布置有阻隔壳程侧介质流向所述焊缝（4）的涂层（2）。/n

【技术特征摘要】
1.固定式管板换热器，包括管板（3）和与管板（3）焊接的换热管（1），连接二者的焊缝（4）位于管板的管程侧，其特征是：所述管板（3）的壳程侧布置有阻隔壳程侧介质流向所述焊缝（4）的涂层（2）。


2.如权利要求1所述的固定式管板换热器，其特征是：所述涂层（2）为玻璃鳞...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓敏，何楷平，毛林，赵华，何兵，
申请(专利权)人：宜宾天原海丰和泰有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51