1.概述

根据管壳式换热器不同类型的结垢成分，制定可靠的清洗除垢方案，定期进行换热器清洗除垢，改善换热器结垢问题，提高管壳式换热器的传热效率，以保证换热器的使用寿命。

当这些结晶物不断地沉积于换热器表面，便形成了很硬的水垢，不但影响了换热效率，同时增加了能耗，甚至还会因冷却水的流量不足和压力降低导致停机、停产

热性能严重下降（热交换器换热能力的下降），主要由积垢导致，传热管积垢会导致换热能力的下降。 主要通过性能试验中的热性能指标探测。

2.积垢的种类

积垢会影响传热管的正常流量参数，主要分为：微粒积垢、微生物积垢、析晶积垢。

2.1    微粒积垢

悬浮于水中的不溶颗粒的积累会造成微粒结构，其会附着在热交换器传热部件的表面。主要的影响因素有：悬浮颗粒物浓度、热交换器传热管流速、系统运行状况。

2.2    微生物积垢

微生物积垢是由于热交换器表面附着的微生物造成的，其会导致热交换器性能下降并会引起MIC，在静水中此现象较为明显。

2.3    析晶积垢

析晶积垢在热交换器表面的流体中溶解的离子结晶时出现。PWR一回路流体中含有的硼酸就会导致析晶积垢。

除了上述的老化机理，还有一些物质的存在以及存在的浓度、方式也会造成热交换器的老化如：碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、硅酸镁、硅、铁和锰、硼。

3.积垢的监测与管理

在热交换器性能参数明显改变前，难以检测到热交换器中存在的积垢，但可以通过热交换器运行数据的监测来间接实现，然后通过关键参数变化的趋势来制定设备部件维修/更换的计划。在一些情况下，还可以使用目视检查来进行积垢的检查。

一般认为如果在每个运行周期（或根据电站运行情况制定的其他长度周期）都采集了热性能测试数据，或进行了目视检查，则可以认为传热管的积垢已进行了有效管理。

对于热交换器管板，应按照法规规定的方法或者电站制定的程序进行目视检查。目视检查对于发现热交换器管板由于磨损产生的明显降级是一种行之有效的方法。应在不长于10年的间隔时间内进行目视检查。同时，如果积垢面积足够大以至于覆盖管板，则由管板导致的传热管堵塞可通过热性能测试与泄漏测试方法探测到。故关注热交换器应在不长于10年的间隔时间内进行热性能测试。

一般认为如果在不长于10年的间隔时间内进行目视检查并在每个运行周期都采集了热性能数据则可认为热交换器管板的积垢已进行了有效管理。

对于不锈钢材质的热交换器壳体、管嘴、内部构件、水室、封头、分隔板，发生于其上的积垢并不影响热交换器的安全与功能，但任期发展则有可能在系统中引入不必要的碎屑等，这有可能会导致热交换器或下游设备、系统出现其他问题，目视检查是用于发现积垢的有效方法。应在不长于10年的间隔时间内进行目视检查。 

一般认为，如果在不长于10年的间隔时间内都进行了目视检查，则可以认为热交换器壳体、管嘴、内部构件、水室、封头、分隔板的积垢已进行了有效的管理。

4.积垢的清理方法

换热器清洗行业清洗 一般采用：化学清洗和高压水射流清洗两种方法。但长期以来传统的清洗工艺及处理方法：如机械方法（刮、刷）、高压水、化学清洗(酸洗)、阻垢等等，在不能有效解决问题的同时对设备本身以及人体、环境造成严重损害。

但由于受传统思维观念及清洗技术资源匮乏和缺失等因素的影响，大多数企业及个人对换热器结垢的影响及清除工艺还停留在机械、高压水、化学酸洗等传统的“破坏性”工艺和观念方面；而且简单地认为设备清洗只有在严重影响生产的情况下才会考虑，其不知水垢的生成在不断影响着企业的能耗，吞噬着企业的利润。而且，单一为了降低清洗的费用，选择了对设备有损害和腐蚀的清洗方法，造成设备的报废和生产的停滞，付出了比清洗剂高几百倍甚至上千倍的代价。

纠正性措施一般使用修复、部件失效后的更换或部件存在明显的失效倾向时的更换等方法来确保部件的性能在更换间隔时间内达到设计要求。主要包括：对传热管、管板的积垢进行清洗，周期性的根据运行时间、循环次数或预定时间来执行密封件、紧固件、保护涂层等可更换/维修部件的更换/维修，检查紧固件的拧紧力矩以及其他异常情况并相应进行纠正性措施。

4.1化学清洗

化学清洗是通过化学清洗液产生某种化学反应，使换热器传热管表面的水垢和其他沉积物溶解、脱落或剥离。

化学清洗不需要拆开换热器，简化了清洗过程，也减轻了清洗的劳动程度。其缺点是化学清洗液选择不当时，会对清洗物基体腐蚀破坏，造成损失。

常用化学清洗剂：

●利用溶解作用去污的清洗剂(包括水和有机溶剂);

●利用表面活性作用去污的表面活性剂清洗剂(如阳离子、阴离子、非离子及两性离子表面活性剂);

●利用化学反应作用去污的化学清洗剂(如酸、碱、盐、氧化剂等)。

化学清洗常用方法

●循环法：用泵强制清洗液循环，进行清洗。

●浸渍法：将清洗液充满设备，静置一定时间。

●浪涌法：将清洗液充满设备，每隔一定时间把清洗液从底部卸出一部分，再将卸出的液体装回设备内以达到搅拌清洗的目的。

换热器化学循环法清洗流程

1、隔离设备，并把换热器内的水排放干净。

2、用高压水清洗管道杂质并封闭系统。

3、隔离阀和交换器之间装球阀，接上输送泵和导管，清洗剂从换热器的底部泵入，从顶部流出。

4、注入所需要的清洗剂，反复循环清洗。

5、随时排出气体并注入适当的水。

6、使用PH 试纸测定清洗剂的有效性。

7、回收清洗溶液并用清水反复冲洗至PH呈中性。

4.2物理清洗

物理清洗是借助各种机械外力和能量使污垢粉碎、分离并剥离离开物体表面，从而达到清洗的效果。

物理清洗方式都有一个共同点：高效、无腐蚀、安全、环保。其缺点是在清洗结构复杂的设备内部时其作用力有时不能均匀达到所有部位而出现“死角”。

常见的方法有，超声波除垢、PIG清管技术、电场除垢技术等。

高压水喷射清洗

利用柱塞泵产生的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层，除垢彻底、效率高，但是其装机容器里大、耗水多。

超声波除垢

主要是利用超声波声场处理流体，使流体种的成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成的积垢。超声波的防垢机理主要为：A.空化效应;B.活化效应;C.剪切效应;D.抑制效应。

管道内移动式除垢机具除垢

新型管道内移动式除垢机具效率较高，质量好，适用于油气输送管道及化工液体和水输送管道的除垢。

按驱动方式不通过，典型的管道内移动式除垢机具分为：A.电力驱动移动式除垢机具;B.液力驱动移动式除垢机具;C.压缩空气驱动移动式除垢机具。

4.3机械清洗

它是靠机械作用提供一种大于污垢粘附力的力而使污垢从换热面上脱落。这种方法可以除去化学方法不能除去的碳化污垢和硬质垢，但要清理干净管内垢层一般需要5-6遍，有时多达10遍，清管效率低，质量差。

直管式换热器机械清洗操作步骤

1、准备好空压机和水源;

2、拆下换热器水管上的短接头;

3、拧下换热器封头紧固螺栓，将封头旋转180度，露出传热管;

4、将尼龙刷插入传热管，直至尼龙刷上的气堵完全进入;

5、将气口插在传热管口上，水平持气，使气口上的密封垫片压紧;

6、旋开气上的气阀，压缩空气即推动尼龙刷前进，当尼龙刷从传热管的另一端出来时，关上气阀;

7、从换热器另一端将尼龙刷推回来，反复刷刮3次以上;

8、用压力为0.3MPa的水冲洗传热管;

9、换一根传热管，重复以上3步，直至所有传热管淸洗完毕;

10、检査传热管内的顔色，如露出铜本色，则淸洗合格;

11、将封头旋回，检査封头密封垫片是否平整，拧紧换热器封头紧固螺栓;

12、接上换热器水管上的短接头;

13、淸理现场。

4.4生物清洗

微生物清洗是利用微生物将设备表面附着的油污分解，使之转化为无毒无害的水溶性物质的方法。这种清洗把污染物(如油类)和有机物彻底分解，是一种真正意义上的环保型清洗技术。

各式换热器清洗情况

清洗时的注意事项

① 化学清洗时溶液要保持一定的流速，一般为0.8～1.2m/s，其目的在与增加溶液的湍流程度。

② 对于不同的污垢应采用不同的化学清洗液。除了经常采用的稀释纯碱溶液外，对于水垢可用5%的溶液。在纯碱生产中生成的垢，可用5%的盐酸溶液。但不得使用对板片产生腐蚀的化学洗剂。

③ 任何情况下，不得使用盐酸清洗不锈钢金属板片。

④ 使用清洗液时，水中氯含量不得超过300ppm。

⑤机械(物理)清洗时不允许用碳钢刷子刷洗不锈钢片，以免加速板片的腐蚀，同时不能使板片表面划痕、变形等。

⑥清洗后的板片要用清水冲洗干净并擦干，放置时应防止板片发生变形。

防止换热器结垢的措施

●运行中严把水质关，必须对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的水质化验，合格后才能注人管网中。

●新的系统投运时，应将换热器与供热系统分开，进行一段时间的循环后，再将换热器并人系统中，以避免管网中杂质进人换热器。

●在供热系统中，除污器和过滤器应当进行不定期的清理外，还应当保持管网中的清洁，以防止换热器堵塞。下载本文