管壳式缠绕热交换器作为化工、石油等行业中大范围的应用的热交换设备，其运行稳定性必然的联系到生产效率和安全。然而，长时间运行过程中，设备易因结垢、腐蚀、振动等因素发生故障，影响换热效果甚至引发安全事故。本文将从故障诊断、维修方法、安全需要注意的几点三个维度，系统梳理管壳式缠绕热交换器的维修策略。

  一、常见故障诊断与成因分析1. 换热效率下降现象：进出口温差减小，传热系数降低。成因：结垢：介质中的钙、镁离子在高温下形成碳酸盐垢，或油污、微生物附着管壁。隔板短路：分程隔板腐蚀穿孔或密封垫片损坏，导致介质流程缩短。流速异常：折流板腐蚀或堵塞导致介质流速降低，湍流程度减弱。案例：某炼油厂常减压装置换热器因结垢导致总传热系数下降39.1%，通过酸洗后恢复效率。2. 泄漏故障现象：管程与壳程介质互串，或法兰、管板处出现渗漏。成因：管头焊接缺陷：焊缝咬边、气孔、焊脚高度不足等，导致换热管与管板连接失效。振动损伤：壳程流体诱导振动引发管束疲劳断裂。腐蚀穿孔：介质中的氯离子、硫化物等腐蚀性物质侵蚀管壁。数据：某化工企业换热器监造项目中，管头焊接缺陷返修率超85%，主体问题为焊缝根部咬边和气孔。

  3. 压降非正常现象：系统阻力增大，能耗上升。成因：管内外结垢：垢层增厚导致流通截面积减小。隔板安装偏差：分程隔板倾斜或密封垫片移位，形成局部狭窄通道。二、维修方法与技术要点1. 清洗除垢：恢复换热效率的核心手段（1）机械清洗高压水射流：适用场景：轻度至中度结垢，尤其是碳化物或硬质垢。操作要点：使用10-100MPa高压水枪从换热管入口喷射，利用水流冲击力剥离污垢。需拆卸设备结体以清洁壳程，仅适用于管程未完全堵塞的环境。优势：对钢材损耗极小，清洁效率高。刷洗与喷丸：刷洗：采用长柄刷子或钢丝刷（不锈钢设备建议用尼龙刷）旋转推进，清除管内壁污垢。喷丸：利用海绵球与流体喷枪，通过反压力与弹力削除污垢，费用低廉但不适用于完全堵塞的管程。（2）化学洗涤酸洗：适用场景：金属氧化物与硬质垢（如碳酸盐、氧化铁）。操作流程：注入清洗剂（如盐酸、氢氟酸与硝酸的混合酸剂），覆盖所有换热管表面。启动循环泵，使清洗液循环流动1-3小时。清洁后用清水冲洗，并用苛性钠中和残留酸液，防止腐蚀。案例：某减粘裂化装置通过酸洗，换热器总传热系数提升39.1%。碱洗：适用场景：中和酸性残留物或去除油脂类污垢。操作要点：使用苛性钠、纯碱等碱性洗涤剂，循环清洗后需彻底排空溶剂，防止二次污染。（3）综合清洗超声波清洗：利用高频振动剥离顽固污垢，适用于精密部件或复杂结构。联合清洗：结合高压水射流与化学洗涤，先机械剥离表层垢，再化学溶解深层垢，提升清洗效率。2. 泄漏修复：保障设备密封性的关键（1）管头焊接修复缺陷类型：焊缝咬边、气孔、焊脚高度不足。修复流程：打磨原焊道，清除缺陷。调整焊接参数（如电流、焊速、枪头角度），确保氩气纯度与流量。重新焊接，严格遵循焊接工艺评定文件。（2）管束更换适用场景：管束腐蚀穿孔或断裂严重，无法通过补焊修复。操作要点：使用螺纹拉力或液压推进式拔管工具拉出旧管束。清理板孔，确保折流板孔与板孔中心线对中。穿入新管束，采用胀接+焊接双重固定，防止振动松动。

  （3）法兰密封修复泄漏原因：垫片老化、螺栓松动或法兰刚性不足。修复方法：紧固螺栓，更换变质垫片（如金属缠绕垫、波齿复合垫）。对法兰刚性不足或密封面缺陷，需更换法兰或进行堆焊修复。3. 振动控制：延长设备寿命的重要措施（1）振动成因流体诱导振动：壳程流体流经管束时产生涡流，引发管束共振。机械振动传递：泵、压缩机等外部设备振动通过管道传递至换热器。（2）减振措施调整流速：通过改变介质流量或管束排列方式，避开共振频率。安装减振装置：在流体入口处设置调整槽，减小涡流强度；在管束与壳体间加装弹性支撑，吸收振动能量。优化结构设计：减小挡板间距，降低管束振幅；采用防振折流板，减少流体冲击。三、维修安全需要注意的几点介质处理：维修前需彻底排空设备内介质，并用氮气置换，防止有毒有害于人体健康的物质泄漏。压力控制：水压试验时需控制压力上升速率，避免设备变形或损伤。个人防护：操作人员需佩戴防护眼镜、手套及防毒面具，防止化学洗涤剂或高压水射流伤害。天气因素：北方冬季维修后需进行空气吹扫，防止管内残留水结冰胀裂管道。结语管壳式缠绕热交换器的维修需结合故障类型、设备材质及运行工况，综合运用机械清洗、化学洗涤、焊接修复等技术方法。通过严格的质量控制与安全措施，可有效恢复设备性能，延长常规使用的寿命，为化工生产提供较为可靠保障。未来，随只能监测与预测性维护技术的发展，换热器的维修将更精准高效，逐步降低运维成本。

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