石墨换热器故障分析及防范措施

酸洗是利用盐酸与氧化铁发生化学反应,达到除锈的效果。化学反应需要在一定温度下进行,温度太低,反应就慢,除锈效果就差。实践经验表明,盐酸温度在65~95时,酸洗效果较好。冷轧板带厂采用石墨换热器加热盐酸。石墨换热器中的蒸汽冷凝后形成的冷凝水用作漂洗段的漂洗水对带钢进行漂洗。
石墨换热器主要由不透性石墨制作而成,具备优良的耐腐蚀性和传热性能,广泛应用于冷轧酸洗行业中腐蚀介质的加热。柳钢冷轧板带厂酸洗线的石墨换热器相继出现内漏,盐酸进入到冷凝水系统中,使得漂洗后带钢表面容易生锈,并且,因带钢表面有氯离子残留,破坏乳化液的稳定性,影响带钢的轧制。为此,本厂组织攻关,排除故障,本文进行总结。2分析与改进2.1石墨换热器内漏的原因分析正常情况下,蒸汽通过石墨换热器进行热交换之后,冷凝成水经疏水阀排到冷凝水收集罐内。 如果石墨换热器内冷凝水没能通过疏水阀及时排走,积压在管道里将造成蒸汽流通不畅,换热效率低下,导致酸液温度达不到生产工艺要求,特别是在冬天,酸液温度经常<70,影响酸洗生产。造成酸液温度偏低的直接原因是蒸汽压力偏低。工艺设计蒸汽工作压力为0.4~0.6MPa,实际入厂蒸汽压力仅0.4MPa左右,并且,生产线投产日久,疏水阀维护不足已多数失效,蒸汽主管道积水较多,特别是在冬天,蒸汽最低时压力只有0.3MPa。
当蒸汽压力小于0.35MPa时,冷凝水就会排水不畅;同时,由于蒸汽压力不足,饱和蒸汽的温度也相应降低,导致石墨换热器加热能力不足。每当冷凝水排水不畅时,都局部打开疏水阀 旁通球阀,让冷凝水顺利排到收集罐内。但是打开球阀也造成部分蒸汽进入到冷凝水管道中。热蒸汽遇到相对较冷的冷凝水,会快速降温冷凝而在管道产生强烈的水锤,水锤的产生对管道系统有很大的破坏作用。石墨换热器石墨块设计的工作压力为0.7MPa,试验压力为1.0MPa,在水锤效应下,石墨换热器换热块、密封层很容易破裂损坏。 实际生产中,1、2号酸罐石墨换热器都出现了换热块渗漏,介质串漏情况。尤其是带钢先进入1号酸罐,热交换量比较大,温降较多,旁通球阀打开的时间更长,开口度更大,水锤效应更明显,石墨换热器损坏得最快。而3号酸罐处在酸洗末端,热交换量较低,旁通球阀打开机会最少,开口度最小,水锤效应不明显,因此尚未发现石墨换热器内漏的现象。 2.2改进与防范措施(1)在石墨换热器冷凝水主管道疏水阀前面加一个DN25mm疏水阀,当主管道内疏水阀不能及时排走积留冷凝水时,则通过该阀溢流排水。这样既能保证冷凝水能及时排走,也不使蒸汽进入到冷凝水管道内,避免产生水锤效应,保护管网设备。(2)增加冷凝水事故阀自动控制功能。检测冷凝水电导率,当电导率超过设定值时,自动打开阀门,将被污染的冷凝水另行排放处理,避免进入漂洗水循环系统。