熱交換器の主な故障形態は腐食です

熱交換器の主な故障形態は腐食です

腐食は熱交換器の主な故障です。 最も一般的な腐食部位はパイプであり、腐食の主な形態としては、シェル側の媒体自体の酸性およびアルカリ性が腐食性であること、シェルまたはパイプに引張応力が存在すること、およびパイプとパイプの間に隙間があることが挙げられます。管プレートの腐食が促進され、熱交換器の故障を引き起こす可能性があります。

2.1 中程度の腐食

流体は腐食性媒体であり、媒体中に一定濃度の窒素、酸素、水素、硫黄などが溶解すると、熱交換器の故障を引き起こすことがよくあります。 解決策: 媒体に適した材料を合理的に選択し、窒素、酸素、水素、硫黄などのさまざまな腐食性イオンに対して対応する予防措置を講じます。 たとえば、硝酸排ガスから熱を回収するために使用される廃熱ボイラーには、窒素とアンモニアガスが含まれています。 特定の温度と圧力では、窒素は鉄や他の多くの合金元素と硬くて脆い窒化物を形成し、鋼の窒化を引き起こし、その機械的特性を劣化させる可能性があります。 特に高温ガスの入口部では、管板の表面、管板とチューブの接続部の溶接部、管板の表面付近の熱交換チューブの端部に中程度の腐食が発生します。漏れが発生して溶接できなくなり、装置全体が廃棄されることになります。

2.2 応力腐食

熱交換器の溶接、熱間加工、熱処理によって生じる材料の残留応力、設置時の組立応力、運転中の配管内外の圧力や温度差によって生じる機械的応力、熱的応力、負荷によって生じる追加応力、操作や振動はすべて引張応力を発生させる可能性があります。 主な対応策は引張応力を除去することです。たとえば、組み立て応力は熱処理などの方法で除去できます。

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