冶金碳化硅换热设备-故障排除
炉窑烟气刚经过一轮大幅波动,管端就开始渗漏,封堵之后邻近位置很快又出现新的漏点;与此同时管束间隙积灰,压差升得很快,反吹却几乎打不开。冶金工段里的冶金碳化硅换热设备常把热冲击和积灰这两类故障缠在一起,排除要围着这两头同时做,不能只处理当时看得见的那一处。
热冲击引起的损伤很常见。冶金炉窑的烟气温度波动大,设备入口温度可能在短时间内大幅上升,管壁承受骤热。碳化硅脆性明显,应力集中处会起裂。表现是投用一段时间后管端或连接处渗漏,且多发生在温度波动剧烈的时段之后。处置要回到运行控制:入口设混风或喷水降温,稳定进入设备的烟气温度。入口温度的波动幅度与波动速度都要记,波动剧烈的时段过后要加一次检查,重点看管端与连接处有没有新的渗漏痕迹。

积灰与堵塞是另一头要同时抓住的困扰。烟气含尘高,粉尘在管束间隙与折流处沉积,压差上升、换热能力下降。表现是压差快速上升且反吹效果有限。处置要按灰的性质选:黏性灰用蒸汽吹灰或声波清灰,松散灰用脉冲反吹。清灰手段选错,越吹越堵。含尘与温度还要联动判断。入口温度升高时粉尘的黏性可能变化,清灰手段的效果跟着改变;含尘量上升时积灰加快,压差上升的速率快于温度的影响。两项一起记录,才能分清是积灰还是结垢。只补漏、不清灰,压差很快会再升上去;只清灰、不把入口温度波动按住,管端的新漏点还会再来。
连接部位的失效多发生在高温工况。高温下法兰与螺栓的蠕变松弛,垫片失去预紧力,出现缓慢渗漏。表现是法兰边缘有痕迹、保温层下有锈渍。处置要按温度选垫片与螺栓材料,并在投用初期复紧。热冲击之后的渗漏有时看起来像连接松了,复紧可以暂时止住,可入口温度的波动还在,邻近位置仍可能再裂,所以复紧不能代替对烟气温度的控制。
含尘气流的高速冲刷还会造成磨损,管口与转弯处壁厚减薄。表现是局部区域反复渗漏,封堵后又出现。处置要从流速与结构入手:降低局部流速、在易磨损处加防磨结构,单纯换材质解决不了。烟气流速高、管束支撑松动时,还会产生振动与异响。长期振动会让连接处疲劳,进而演变为渗漏。这时要先查流速与支撑,再查管路共振。

处置顺序按代价从低到高:先调整运行参数、再清灰、然后复紧紧固、接着评估封堵、末了停机更换。每一项做完复核同一组数据,确认改善再往下走。备件策略要按损耗规律定。这个工段的易损件集中在管口、法兰密封与紧固件,按年消耗量备货,避免停等。碳化硅部件不能现场加工,备件周期长,库存下限要留足。故障处置之后写一份简短分析,记录现象、判断依据、处置动作与复核数据。分析积累起来,故障的规律就显出来了。同一类故障反复出现,说明运行条件或结构上的根子还在,不能只满足于当次处置过关。
要把入口温度的波动按住,也要把含尘量和局部流速稳住。这两头平稳了,冶金碳化硅换热设备上那类热冲击后渗漏、清灰后又堵上的故障才会少下来。设备本身的耐蚀能力,在这个工段往往不是短板。
冶金碳化硅换热设备-故障排除