由于鈦材價格較高,傳統(tǒng)的填料函式鈦管換熱器中的換熱管選用鈦材,管板采用鈦鋼復合板。由于鈦與鋼的非焊接性,使得鈦管換熱器的制造更加困難,所以填料函式換熱器的管箱通常不采用鈦鋼復合板,而是采用碳鋼或低合金鋼管箱整體內(nèi)襯的方案,既節(jié)省了成本,又降低了加工難度。為了降低生產(chǎn)成本,減少加工制造困難,在傳統(tǒng)的填料函式鈦管換熱器設計方案中,凡不與海水接觸的部分均不采用欽材,所以換熱器浮動管板處的管板裙通常采用碳鋼材料,即可避免鈦材與碳鋼的焊接,又降低成本。盡管傳統(tǒng)的填料函式鈦管換熱器結(jié)構(gòu)設計方案降低了成本和制造難度,但也帶來了嚴重的設備泄漏問題。
目前,最常見的泄漏現(xiàn)象是浮動管板密封泄漏,據(jù)用戶反饋,傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的填料函式鈦管換熱器在浮管板上腐蝕嚴重。分析原因,主要是由于包裝在壓縮過程中,碳鋼的一部分浮動管板裸露的外包裝,在浮動密封管板和插入管箱之間有差距,海水直接接觸碳鋼部分很快有海水腐蝕,直接導致?lián)Q熱器泄漏,碳鋼是極其沒有海水腐蝕。有資料表明,海水與碳鋼直接接觸時,浮管板的碳鋼部分會在很短的時間內(nèi)被腐蝕掉。在嚴重的情況下,只有薄的鈦部分留在腐蝕。揭露一旦出現(xiàn)難以修復,甚至開始維護設備腐蝕的及時發(fā)現(xiàn),和腐蝕補焊修復,但是由于條件有限,金屬焊接的特點,修復后的設備運行在很短的時間內(nèi)將再次出現(xiàn),大面積腐蝕,設備將泄漏的危險。填料函式鈦管換熱器一旦因為碳鋼部分被腐蝕泄漏,要想根除危險,必須進行設備更換。
另一種常見的泄漏則是由于鈦管破裂引起的,而鈦管的的破裂則通常是因為換熱管受到劃傷、碰傷等原因造成的。因鈦材價格昂貴,為降低成本,鈦管換熱器所選用的換熱管壁厚通常較薄,一般取0.5mm左右。在此類泄漏案例中,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)換熱器管箱內(nèi)存在大量的大顆粒的沙石甚至貝殼之類,分析原因,主要是在實際使用中,含有大量雜物的海水在換熱管內(nèi)不停地流動,極易對鈦管造成劃傷或磨損,除影響換熱效果外,換熱器壽命也大大縮減,使得本就極薄的鈦管過早破裂,造成泄漏。由于結(jié)構(gòu)原因和難以清理等環(huán)境條件,通過補焊修復較困難,只能通過封堵泄露管子管口解決泄漏問題,嚴重影響了換熱器的換熱效果。
第三種常見泄漏主要是鈦管接頭與管板連接處出現(xiàn)問題造成的,該種泄漏主要原因是焊接質(zhì)量問題或者換熱管振動造成的管接頭破壞造成的,其修復難度非常大。
寶雞鈦設備廠家表示:在實際使用中,鈦材焊接變形大,校形困難,尤其是加工時,易產(chǎn)生裂紋;而彎曲變形時,彈性回彈量大,不易得到正確形狀,其冷作硬化傾向的強化程度隨變形速度而加劇,而變形速度對加工零件的極限程度和質(zhì)量都有很大影響。由于鈦存在諸多缺陷,使得鈦設備更不利于返修,有時甚至會產(chǎn)生愈返修,其實際效果愈差的情況。針對鈦的這些特性,為保證其工藝性能,對鈦制設備的技術(shù)條件的要求極其嚴格,除必須對原材料的成分、制造、裝配、檢測方法等提出要求外,同時還按照鈦設備類別提出了特殊的制造要求,并嚴格按照制造工藝規(guī)程進行加工制造。