密封失效

      1、密封墊片材料

      密封墊片材料的失效也是個重要因素。主要存在以下方式：

      ①橡膠密封墊片材料在與流體接觸時，當某流體組份滲入橡膠，有時可萃取其中的可溶解物質，導致發生橡膠密封墊片的溶脹；

      ②鹵素的存在和臭氧的作用使密封墊片變軟或使其發生應力腐蝕開裂。

      ③在某些條件下，特別是高溫下，彈性資料會分解并釋放出化學物質，而這些物質自身會腐蝕板片材料，比如FPM橡膠會釋放氧裝配該板式冷卻器后，發現板片冷流體端表面光亮，局部有少量黑色垢狀物,其原因除板片腐蝕外。冷卻器使用時出現泄漏。腐蝕坑數量較少并未穿透,且腐蝕坑中有黑色堆積物，故可推斷為密封墊片腐蝕存在。

      2、流體壓力

      冷卻器在額定工作壓力之內使用時出現泄漏。主要與系統中出現的水錘、氣錘非正常沖擊載荷有關，除設備在制造裝配方面的質量因素之外。這是使用過程中不易觀察到現象。沖擊所造成的瞬間壓力峰值往往比正常的工作壓力高出1-3倍，使安裝在板式冷卻器中的橡膠密封墊移位，導致密封失效[2]由于該種設備的傳熱元件，采用不銹鋼薄板制造（厚度為0.5-1.0mm其密封剛性相對較差且密封周邊很長，所以耐沖擊壓力的能力遠低于管殼式冷卻器。板式冷卻器的這種非正常沖擊可依據為其提供輸送介質的設備來判斷，檢修為該板式冷卻器輸送堿液的堿泵時發現，泵殼存在少量蜂窩，說明泵運行過程中有氣蝕現象；同時因前期板片的周圍存在泄漏的情況，故可推斷流體壓力的變化也是泄漏的一個可能因素。

     3、溫度

     溫度的急劇變化也能造成密封失效。當溫度變化過快時。使密封預緊力下降，橡膠密封墊的線脹系數與彈性變形量和密封預緊力不相匹配。造成設備承壓能力低于額定設計壓力。

     從該板式冷卻器的工作條件看。故可排除。溫度對其的影響不大。

     腐蝕

     板式冷卻器的腐蝕主要是指板片的腐蝕。板式冷卻器大多是由不銹鋼薄板壓制而成。但是鈍化膜被破壞后將使不銹鋼板片產生均勻的或局部的腐蝕。板式冷卻器表現出的腐蝕現象大多是Cl引起的應力腐蝕，不銹鋼雖有極好的耐腐蝕性。常發生在板片密封槽底部以及有污垢形成后的垢底部位，其主要成因為：

      1、不銹鋼板片由機械冷沖壓而成，不可防止地殘存一定量的外表剩余應力，對于不含鉬元素的不銹鋼薄板，外表剩余應力的消除是很困難的。

      2、板片組裝后形成了多縫隙結構，相鄰板片波紋頂端相互交叉形成大量觸點。交叉觸點上將存在縫隙，縫隙內介質流動不暢，使縫隙內外存在氧的濃度差，從而引起縫隙腐蝕。

      3、當板片表面的污垢嚴重時，介質中的腐蝕元素（ClS等）可能大量附著于污垢，并在垢底縫隙處富集。

      4、密封槽底中的有害元素往往是粘接劑中的Cl因溫度升高失穩析出來的如氯丁膠系列的粘接劑、壓縮石棉墊（含有CaCl2往往在水與蒸汽工況條件下，析出的富集Cl與H＋形成HCl使槽底縫隙處發生嚴重的應力腐蝕開裂，檢查拆開的板片時發現，熱流體側進口處大部分板片有裂紋，且未清洗前均有一層厚厚的黑褐色堆積物；板片熱流體進口側人字形波紋頂端、相鄰板片人字形波紋頂端的觸點上，均有點狀外表損傷及腐蝕斑點，周圍有黑褐色堆積物。每一板片上有12處發生穿孔腐蝕，均處在波紋頂端靠近熱流體進口側的相互交叉觸點上，局部區域則成腐蝕麻點、麻坑。穿孔腐蝕坑熱流體一側裂口較明顯，多數腐蝕呈縫隙形狀，大部分已經穿透。因此可判斷該板式冷卻器的腐蝕情況是多種因素的綜合反應。

      分析與討論

      根據上述分析及檢驗結果。該冷卻器板片失效主要是腐蝕失效。

     1、冷卻器人字形波紋板片是經沖壓成型的形變發生的大量馬氏體。使不銹鋼抗腐蝕能力降低。形變后的剩余應力，并且晶內彌散成排析出的細小碳化物。加上板片裝配時施加的加緊力，均會在波紋頂端造成較大應力，促進了晶間腐蝕，并發生沿晶擴展為裂紋。

      2、在堿液中含有少量氯化鈉。由于其具有很強的穿透能力，使板片縫隙處含有較高濃度的Cl-離子。破壞甚至穿透外表鈍化膜，從而使基體金屬直接與介質接觸，引起腐蝕溶解；S元素的存在可能發生某些硫化物，更促進了腐蝕的發生和擴張。

      3、冷卻器采用三元乙丙膠作為密封墊。使墊中的S元素與板片接觸發生某種硫化物，由于進口溫度高加上壓緊力的作用。促進了腐蝕的發生和擴張。

      4、冷卻器由眾多板片交替排列、壓緊組合而成。縫隙內介質不流動或流動不暢，相鄰板片波紋頂端相互交叉形成大量觸點。交叉觸點上將存在縫隙。導致縫隙內外存在氧的濃度差，從而引起縫隙腐蝕，使縫隙內某些區域優先發生腐蝕溶解，這是其均在觸點處發生穿孔腐蝕的主要原因。
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