碳化硅换热器典型故障及其对应处理方法

　　碳化硅换热器因其高导热性、优异的耐腐蚀性和耐高温性能，广泛应用于化工、冶金、电力等严苛工况。然而，在长期运行中仍可能出现故障。以下是碳化硅换热器典型故障及其对应处理方法：
　　1.换热效率明显下降
　　可能原因：
　　管程或壳程结垢、积灰、堵塞；
　　流体流速过低或分布不均；
　　换热面积因污堵实际减少。
　　处理方法：
　　反冲洗：采用高压蒸汽（压力≥1.5 MPa）或高压水从出口反向冲洗管程，清除松散沉积物；
　　化学清洗：对无机垢（如碳酸钙、硫酸盐）使用柠檬酸+缓蚀剂复合配方循环清洗；对有机污垢可选用碱性清洗剂；
　　定期维护：每季度进行一次预防性清洗，避免污垢累积；
　　优化操作：确保设计流速，避免低流速运行导致沉积。
　　2.介质互串（内漏）
　　可能原因：
　　碳化硅换热管因热冲击、机械应力或制造缺陷出现微裂纹甚至穿孔；
　　管板与换热管连接处（焊接或胀接）开裂；
　　密封垫片老化、错位或损坏。
　　处理方法：
　　停机隔离：立即停止运行，防止交叉污染或安全事故；
　　查漏定位：采用气密性试验（如氮气保压）或渗透检测（PT）定位泄漏点；
　　堵管处理：对穿孔的单根换热管，可用专用碳化硅堵头或耐温密封胶进行封堵（适用于少量管子损坏）；
　　更换密封件：若为密封垫问题，打开端盖，更换为耐温耐腐材质（如PTFE包覆垫、石墨复合垫）；
　　重焊/补焊：仅适用于金属管板结构，碳化硅陶瓷管本身不可焊接，需由厂家评估是否整体更换管束。
　　3.外壳或连接部位泄漏
　　可能原因：
　　壳体焊缝腐蚀开裂；
　　法兰密封面变形或螺栓松动；
　　外部环境湿度过高，加剧金属部件腐蚀。
　　处理方法：
　　局部修补：对小面积壳体腐蚀，可采用碳化硅-环氧树脂复合修补材料进行冷粘修复，该材料耐温可达200℃以上，且与基体结合良好；
　　紧固法兰：按对角线顺序均匀紧固螺栓，必要时更换密封垫；
　　防腐处理：对外露碳钢壳体喷涂耐酸碱防腐涂层，改善安装环境通风除湿。
　　4.运行中异常振动或噪音
　　可能原因：
　　流体流速过高引发湍流或共振；
　　支撑结构松动；
　　管束部分堵塞导致流场紊乱。
　　处理方法：
　　调整操作参数：降低流速至设计范围内；
　　检查支架与地脚螺栓：重新紧固或加装减振垫；
　　清洗管束：排除局部堵塞，恢复均匀流动。
　　5.启动或停机时出现裂纹（热冲击损伤）
　　可能原因：
　　升温或降温速度过快，碳化硅因热膨胀系数低但脆性大而产生热应力开裂；
　　冷热流体同时通入未预热的设备。
　　处理方法：
　　严格遵守操作规程：启动时先通低温介质，再缓慢引入高温介质，升温速率控制在≤30℃/h；
　　停机时排净存液：防止残留液体在低温下冻结或腐蚀；
　　已开裂管束无法修复：需联系原厂更换整组管束，不可带病运行。
　　6.进出口压差异常增大
　　可能原因：
　　管程或壳程严重堵塞；
　　过滤器失效，杂质进入换热器。
　　处理方法：
　　检查前置过滤器：清理或更换滤网；
　　拆卸清洗：若在线清洗无效，需停机拆解，采用高压水射流或化学浸泡彻底清通；
　　加装过滤装置：在入口管路增设Y型过滤器或自清洗过滤器，预防再次堵塞。
　　7.预防性维护建议
　　每季度：高压蒸汽吹扫或反冲洗；
　　每年：全面检查管板焊缝（渗透检测）、密封件状态、壳体腐蚀情况；
　　每次启停：严格按“缓慢升降温、避免骤冷骤热”原则操作；
　　建立运行档案：记录温度、压力、压差、清洗周期等数据，实现预测性维护。
　　综上所述，针对常见故障，需采取科学、针对性的处理方法，以保障设备安全、恢复换热效率并延长使用寿命。其核心部件——碳化硅陶瓷管不可焊接、不可机械加工、不可承受冲击载荷。一旦发生本体破裂，通常无法现场修复，必须返厂或更换。因此，规范操作+定期维护是避免重大故障的关键。