列管換熱器內(nèi)部管系泄漏主要分為管子本身泄漏和端口泄漏。
1 管子端口泄漏原因
1.1 熱應(yīng)力過(guò)大
列管式換熱器在操作時(shí)，由于冷、熱流體溫度不同，使殼體和管壁的溫度互有差異。這種差異使殼體和管子的熱膨脹不同，當(dāng)兩者溫差較大時(shí)可能將管子扭彎，或使管子從花板上拉松，甚至毀壞整個(gè)換熱器。對(duì)此，就必須結(jié)構(gòu)上考慮熱膨脹的影響，采用各種補(bǔ)償?shù)姆椒āQ熱器在啟停過(guò)程中溫升率、溫降率超過(guò)規(guī)定，使高加的管子和管板受到較大的熱應(yīng)力，使管子和管板相聯(lián)接的焊縫或脹接處發(fā)生損壞，引起端口泄漏：調(diào)峰時(shí)負(fù)荷變化速度太快以及主機(jī)或換熱器故障而驟然停運(yùn)換熱器時(shí)，如果汽側(cè)停止供汽過(guò)快，或汽側(cè)停止供汽后，水側(cè)仍繼續(xù)進(jìn)入給水，因管子管壁薄，收縮快，管板厚，收縮慢，常導(dǎo)致管子與管板的焊縫或脹接處損壞。這就是規(guī)定的溫降率允許值只1.7℃／min- 2.0℃／min，比溫升率允許值2℃／min- 5℃／min 要嚴(yán)格的原因。
1.2 管板變形
主要是管板的加工變形及加工時(shí)產(chǎn)生的變形，管子與管板相連，管板變形會(huì)使管子的端口發(fā)生泄漏。高加管板水側(cè)壓力高、溫度低，汽側(cè)則壓力低、溫度高，尤其有內(nèi)置式疏水冷卻段者，溫差更大。如果管板的厚度不夠，則管板會(huì)有一定的變形。管板中心會(huì)向壓力低、溫度高的汽側(cè)鼓凸。在水側(cè)，管板發(fā)生中心凹陷。在主機(jī)負(fù)荷變化時(shí)，加汽側(cè)壓力和溫度相應(yīng)變化。尤其在調(diào)峰幅度大，調(diào)峰速度過(guò)快或負(fù)荷突變時(shí)，在使用定速給水泵的條件下，水側(cè)壓力也會(huì)發(fā)生較大的變化，甚至可能超過(guò)高加給水的額定壓力：這些變化會(huì)使管板發(fā)生變形導(dǎo)致管子端口泄漏或管板發(fā)生永久變形。如果高加的進(jìn)汽門內(nèi)漏，則在主機(jī)運(yùn)行中停運(yùn)高加后，會(huì)使高加水側(cè)被加熱而定容升壓，如水側(cè)無(wú)安全閥或安全閥失靈，壓力可能升得很高，也會(huì)使管板變形。
1.3 堵管工藝不當(dāng)
一般常用錐形塞焊接堵管。打入錐形塞時(shí)用力要適度；捶擊力量太大，引起管孔變形，影響鄰近管子與管板連處，會(huì)造成損壞而使之出現(xiàn)新的泄漏。焊接過(guò)程中，如預(yù)熱、焊縫位置及尺寸不合適，會(huì)造成鄰近管子與管板連接處的損壞。采用其他堵管方法，如脹管堵管、爆炸堵管等，如工藝不當(dāng)，也會(huì)引起鄰近管口的泄漏。因此應(yīng)遵循嚴(yán)格的堵管工藝。
2 管子本身泄漏原因
2.1 沖刷侵蝕
一種原因是當(dāng)蒸汽的流動(dòng)速度較高且汽流中含有大的水滴時(shí)，管子外壁受汽、水兩相流沖刷，變薄，發(fā)生穿孔或受給水壓力而鼓破。換熱器內(nèi)部產(chǎn)生汽水兩相流的主要原因：一是過(guò)熱蒸汽冷卻段內(nèi)部及其出口的蒸汽達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的過(guò)熱度引起的；二是換熱器的疏水水位保持過(guò)低或無(wú)水位或疏水溫度遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值或疏水流動(dòng)阻力較大或抽汽壓力突然降低等因素使疏水閃蒸，疏水進(jìn)入下一級(jí)換熱器時(shí)就帶有蒸汽，沖刷換熱器管造成損壞；三是當(dāng)高加內(nèi)某根管子發(fā)生損壞泄漏時(shí)，高壓給水從泄漏處以極大的速度沖出會(huì)將鄰近的管子或隔板沖刷破壞。 另一種原因是受到蒸汽或疏水的直接沖擊。因防沖板材料和固定方式不合理。在運(yùn)行中破碎或脫落，失去防沖刷保護(hù)作用；防沖板面積不夠大，水滴隨高速氣流運(yùn)動(dòng)，撞擊防沖板以外的管束；殼體與管束間的距離太小，使入口處的汽流速度很高。
應(yīng)力腐蝕破裂是指拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)的共同作用而引起的金屬或合金的破裂。其特征是，大部分表面上并未遭破壞，只有一部分細(xì)裂紋穿透金屬或合金內(nèi)部。應(yīng)力腐蝕破裂能在常用的設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍之內(nèi)產(chǎn)生，因此后果嚴(yán)重。引起應(yīng)力腐蝕破裂的重要因素有溫度、溶液成分、金屬或合金的成分、應(yīng)力和金屬結(jié)構(gòu)。
2.2.2 管子振動(dòng)
給水溫度過(guò)低或機(jī)組超負(fù)荷等情況下，通過(guò)換熱器管子間蒸汽流量和流速超過(guò)設(shè)計(jì)值較多時(shí)，具有一定彈性的管束在殼側(cè)流體擾動(dòng)力的作用下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)激振力的頻率與管束自然振動(dòng)頻率或其倍數(shù)相吻合時(shí)，將引起管束共振，使振幅大大的增加，導(dǎo)致管子與管板的連接處受到反復(fù)作用力造成管束損壞，管束振動(dòng)損壞的機(jī)理一般有：
①由于振動(dòng)而使管子或管子與管板連接處的應(yīng)力超過(guò)材料的疲勞持久極限，使管子疲勞斷裂；
②振動(dòng)的管子在支撐隔板的管孔中與隔板金屬發(fā)生摩擦，使管壁變薄，最后導(dǎo)致破裂；
③當(dāng)振動(dòng)幅度較大時(shí)，在跨度的中間位置相鄰的管子會(huì)相互摩擦，使管子磨損或疲勞斷裂。
2.2.3 管子給水入口端的侵蝕
入口管端的侵蝕損壞只發(fā)生在碳鋼換熱器中，是一種侵蝕和腐蝕共同作用的損壞過(guò)程：其機(jī)理是管壁金屬在表面形成的氧化膜被高紊流度的給水破壞并帶走，金屬材料不斷損失。最終導(dǎo)致管子的破損。有時(shí)損壞面可以擴(kuò)大到管端焊縫甚至管板：給水pH 值低（小于9.6）、含氧量高（大于7μg／L）、溫度低（小于260℃）、紊流度大的情況下，容易發(fā)生侵蝕。
2.2.4 腐蝕
當(dāng)?shù)蛪簱Q熱器的管材為銅，低加銅管常因泄漏嚴(yán)重而被迫更換。pH 值8.5~8.8 時(shí)，銅的腐蝕率最低．而碳鋼要求pH 值不小于9.5。鍋爐給水pH 值過(guò)高，導(dǎo)致了銅管的腐蝕。影響碳鋼管束腐蝕的主要因素有：含氧量和給水pH 值：當(dāng)給水中的溶解氧過(guò)高或pH 值過(guò)低，會(huì)使高加管子的內(nèi)壁受到腐蝕，故給水溶解氧的濃度不得超過(guò)7pg／L，pH 值維持在9.3~9.6 之間。如果殼側(cè)有氧氣存在，將會(huì)引起管束外壁的氧腐蝕。銅沉積：會(huì)引起點(diǎn)腐蝕，形成點(diǎn)蝕坑。溫度影響碳鋼表面Fe3O4氧化膜的形成：一般認(rèn)為在260℃％以上時(shí)，F(xiàn)e3O4氧化膜比較穩(wěn)定． 低于這個(gè)溫度時(shí)，F(xiàn)e3O4氧化膜的保護(hù)程度取決于給水的pH 值和其他環(huán)境因素。pH 值大于9.6 時(shí)，安全。
2.2.5 材質(zhì)、工藝不良
管子材質(zhì)不良，管壁厚薄不均，組裝前管子有缺陷，脹口處過(guò)脹，管子外側(cè)有拉損傷痕等，在換熱器遇到異常工況時(shí)，會(huì)導(dǎo)致管子大量損壞。
