upcyoung 发表于 2014-10-26 14:00:07

水浴式汽化器的一个维修实例

水浴式汽化器的一个维修实例发表于 2014-10-26 作者 upcyoung — 暂无评论

背景介绍
该汽化器为蒸汽加热水浴式二元汽化器，氮侧汽化量9000Nm3/h，氧侧汽化量15000Nm3/h，蒸汽为单路由底部进入后经若干喷头喷射，蒸汽压力约0.5MPa，氮、氧出口压力约2.0MPa，内部为盘管式结构，氮侧为内3层盘管，氧侧为外4层盘管。该汽化器处于空分装置的后备系统，设备为2003年制造，截至本次维修日期2014年10月，已使用11年。该汽化器筒体、列管等部件均为304不锈钢材质。
                              
登录/注册后可看大图故障问题
本次故障为：在一次停用约2个月后的重新投用送气过程中，发现氮侧无法送出气体，后在出口流量计处发现有水排出，初步判断氮侧列管泄漏，冷凝水进入列管，液氮进入时，致水结冰，列管堵塞。另外，该汽化器使用过程中，多次出现筒体漏水的问题，多次经补焊堵漏。解体发现
[*]喷头全部掉落

​打开汽化器侧下方人孔，发现蒸汽入口管道上的喷头已全部掉落（焊口处断裂）。
                              
登录/注册后可看大图[*]氮侧试压泄漏量大

​氮侧管路充压时即发现有严重泄漏，一半以上列管汇聚到总管的焊缝处均泄漏。其中三处泄漏量很大。充压时，列管中部开始滴水（现场使用时漏入的水）。
                              
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登录/注册后可看大图单独氮侧充压2MPa放入水池查漏发现，除去上面提到的焊缝泄漏点，列管中部大大小小至少有九处冒泡（当然，列管中部也是存在焊接点的）。
                              
登录/注册后可看大图[*]氧侧也有一定泄漏

单独氧侧充压2MPa放入水池查漏发现，各列管汇聚到总管的焊口处无泄漏，盘管中部泄漏点五处，其中三处轻微泄漏，两处泄漏量较大。
                              
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登录/注册后可看大图维修过程
[*]氮侧补焊的状况​

​对氮侧各列管汇聚到总管的焊缝补焊，补焊时，顺着管路焊缝根部出现裂缝，母材已脆化，丧失韧性。补焊后泄漏量更大。
                              
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登录/注册后可看大图[*]氮侧气焊加热后着色检查

​对列管气焊加热，作着色检查，列管及汇聚总管均析出点状着色剂，并出现裂缝（应力腐蚀、晶间腐蚀的迹象）。现场已无法对列管进行焊接修补工作。
                              
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登录/注册后可看大图[*]氧侧的状况

​氧侧各列管汇聚到总管处焊缝用气焊加热后着色探伤，无裂纹出现，比氮侧情况要好一些。
                              
登录/注册后可看大图氧侧堵漏3处，其中列管中部2处，顶部总管1处。其中一根列管焊接时原焊缝处也出现裂缝现象，后割除该列管封堵。
                              
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登录/注册后可看大图氧侧泄漏较大的点已封堵完毕，打压2MPa放入水池，尚有2处较小的泄漏点位在中间几层列管。无法找出并修补。考虑泄漏量较小，且若要找出并修补，唯一的方法就是所有列管与总管连接处全部割除，单根试压。但这样的话一来工程量将增大很多，费用、工期将增加约1倍，且割除后再焊接可能再次出现类似氮侧的裂缝现象（因为氧侧已有一根泄漏点再焊接有裂缝现象），同样无法保证修复质量。后经商议决定，暂定这样维修后应急使用，尽快购置新汽化器。
                              
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原因分析
该汽化器算是坏得比较彻底，维修基本是以失败告终，虽说该汽化器已使用10年，但总结我们现场的使用情况，有一些原因是需要在日后的运行当中避免的。[*]振动与热疲劳

​振动应该是该汽化器损坏的一个主要原因了，实际上，现场运行时，早在几年前运行时就能听见汽化器内部有“噼噼啪啪”的异音，怀疑喷头早已掉落，喷头掉落后，蒸汽的状态不稳定，本来是喷射速度非常快的很多个小股蒸汽，变成了喷射速度较慢的几个大股蒸汽，这是造成振动的主要原因，另外，蒸汽状态的破坏，也导致蒸汽和冷凝水之间的换热不均，管束容易产生热疲劳。至于喷头掉落的原因，和原喷头的结构设计以及焊接、热处理质量有较大关系。此外，文中开始提到的筒体泄漏问题，实际上检修解体时发现，筒体外部的泄漏补焊点，在内部均为固定汽化器芯子的支架焊接点，且泄漏点内部均存在裂缝，怀疑为芯子振动拉裂。
                              
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改进的喷头形式


​
原汽化器厂家也在后期的设计中改进了喷头结构。
                              
登录/注册后可看大图[*]氯离子腐蚀

除振动、焊接与热处理、热疲劳外，该汽化器可能还存在氯离子腐蚀。对与本例中的304不锈钢，汽化器内部本身温度就较高，焊接点处极易出现晶间腐蚀。该问题可从材质、氯离子浓度以及焊接工艺上进行控制。以上原因，仅为笔者从定性的角度进行非常浅显的分析，若要刨根问底的话，我想在本次的维修实例中，还需要进行一系列的化验分析工作。不过，我想，实际生产过程中，若控制好上文提到的几点因素，必将对该汽化器的运行效果带来较大改善。

小白学制氧 发表于 2014-10-26 14:00:47

谢谢楼主分享宝贵的知识

niat8888 发表于 2014-10-28 11:26:00

这个产品有11年了。。11年前的质量控制，都没意识。
1、这里涉及到原材料的化学成分是否满足原来的标准。。我估计是不满足。偷铬、镍的蛮多。而这2种元素 对于防止晶间腐蚀有效。
2、管件、不锈钢管的制造，固溶热处理未执行到位。。那个时代很多没做的。。
3、焊接过程控制。看那外观就不到位。。
4、设计因素
5、中国自来水的质量

Ameba 发表于 2014-10-26 15:59:51

相对于如此复杂的检修，倒不如换一台，再根据使用经验，针对有目的性的选择厂家和类型。谢谢楼主分享。。。

cy3352 发表于 2014-10-26 17:58:39

值得学习借鉴

hait3202843 发表于 2014-10-27 16:45:12

有问题能够及时处理最好.

坚持就是胜利 发表于 2014-10-28 09:45:13

很有用的经验，我们厂新投用的汽化器，经常能听到里边砰砰的响，投用3个月的

103124730 发表于 2014-10-28 09:46:12

很详细的实例，。   学习了。。、。

gxlx2007 发表于 2014-10-28 11:21:44

这是哪家的产品呀？质量也就太差啦，要保证生产还不如换新的（厂家）
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wzhsjy200 发表于 2014-10-28 15:50:46

实用贴，非常好的，很有帮助！
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