江蘇徐州換熱器清洗 == 工業清洗公司

### 換熱器高壓水清洗全流程技術手冊：從垢層診斷到智能運維

徐州軒堯環境科技有限公司
專注工業設備清洗
吳經理/

#### 一、換熱器污垢類型與高壓水清洗適用性
**污垢分類及清洗難點**：
- **碳酸鹽水垢**（CaCO?為主）：硬度2-3H，高壓水（120-150MPa）可有效剝離，但需注意管板密封面保護；
- **硅酸鹽垢**（SiO?占比＞50%）：硬度達5-6H，需200-250MPa壓水配合旋轉噴嘴破碎；
- **有機物+泥垢混合層**：易堵塞列管間隙，需先用60-80MPa低壓水沖散，再用脈沖水流（頻率5Hz）清除。

**禁忌場景**：
- 鈦合金管束（高壓水可能造成表面鈍化膜損傷）；
- 管板脹接處泄漏量＞0.5mm（高壓水可能加劇裂紋擴展）；
- 石墨換熱器（水流沖擊易導致孔隙結構破壞）。


#### 二、清洗前的系統拆解與檢測
##### （一）換熱器解體規范
1. **可拆卸式換熱器**（如浮頭式）：
- 按“管箱→封頭→管束”順序拆卸，用扭矩扳手記錄螺栓預緊力（誤差≤±5%）；
- 管束抽出時需沿導軌緩慢移動，與殼體間隙保持≥10mm，防止剮蹭。
2. **焊接式換熱器**（如U形管式）：
- 采用“盲板隔離+反沖洗”工藝，在殼程進出口安裝法蘭盲板，預留DN50清洗接口。

##### （二）垢層檢測與損傷評估
| **檢測項目** | **工具/方法** | **判定標準** |
|------------------|-----------------------------|-----------------------------------|
| 垢層厚度分布 | 超聲波測厚儀（分辨率0.1mm） | 列管入口段垢厚＞3mm需清洗 |
| 管束腐蝕情況 | 渦流探傷儀（檢測深度2-3mm） | 點蝕坑深度＞1mm或面積＞5cm2需更換管束 |
| 管板密封面損傷 | 著色滲透檢測（靈敏度Ⅱ級） | 劃痕深度＞0.3mm或連續長度＞10mm需研磨修復 |


#### 三、高壓水清洗核心工藝參數
##### （一）設備選型與參數匹配
| **設備組件** | **參數范圍** | **應用場景** |
|------------------|-----------------------------|-------------------------------|
| 高壓柱塞泵 | 壓力100-280MPa，流量80-120L/min | 列管直徑＜25mm選小流量（80L/min），大管徑選120L/min |
| 旋轉噴嘴 | 轉速300-500rpm，孔徑1.5-2.5mm | 螺旋紋管束，清洗效率提升40% |
| 柔性槍桿 | 彎曲半徑≥300mm，耐250MPa壓力 | U形管換熱器管束內清洗 |
| 機器人載體 | 管徑適配范圍DN20-DN100，定位精度±2mm | 自動化列管內清洗（替代人工通炮） |

##### （二）分類型清洗工藝
1. **列管式換熱器清洗**
- **管程清洗流程**：
? 正向沖洗：用100-120MPa水從管程入口射入，流速≥15m/s，清除管內松散積垢；
? 旋轉噴射：換用200MPa旋轉噴嘴（轉速400rpm），以10cm/s速度推進，單次覆蓋重疊率≥60%；
? 禁忌：禁止對Φ19mm以下薄壁管（壁厚＜1.5mm）使用超200MPa壓力。
- **殼程清洗要點**：
? 折流板間隙（通常5-10mm）用扇形噴嘴（角度25°），壓力150MPa，距管束表面15-20cm平行移動；
? 防沖擋板后方采用“脈沖+擺動”復合清洗（脈沖頻率3Hz，擺動角度±10°）。

2. **板式換熱器清洗**
- **板片拆卸規范**：
? 按編號順序松開夾緊螺栓，每次擰松量≤1mm，防止板片變形；
? 板片間距＜3mm時，用塑料刮刀（硬度≤邵氏50A）清除角落積垢。
- **高壓水工藝**：
? 板片表面用80-100MPa扇形水流（角度45°），距板片10cm斜向沖刷（與波紋方向成30°角）；
? 密封槽區域壓力降至50MPa以下，用軟質毛刷配合水流清洗，避免損傷密封膠條。


#### 四、清洗質量控制與驗收標準
##### （一）量化驗收指標
| **項目** | **合格標準** | **檢測方法** |
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| 列管內表面清潔度 | 金屬光澤面積≥95%，無塊狀垢殘留 | 內窺鏡（分辨率1080P）逐根檢測 |
| 傳熱系數恢復率 | 較清洗前提升≥85%（參照設計值） | 熱工試驗（進出口溫差法） |
| 管束耐壓性能 | 水壓試驗（1.25倍設計壓力）保壓30min無泄漏 | 電動試壓泵+精密壓力表 |
| 板片變形量 | 平面度誤差≤0.5mm/m2，波紋高度變化≤5% | 三維激光掃描儀（精度±0.05mm） |

##### （二）常見故障處理
| **問題** | **原因** | **解決方案** |
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| 列管出口端沖刷過度 | 噴嘴停留時間過長（＞3s） | 加裝自動進退裝置（速度≥5cm/s） |
| 殼程清洗后壓降增大 | 折流板間隙被垢渣堵塞 | 用0.6MPa壓縮空氣反吹，必要時機械疏通 |
| 板式換熱器密封面泄漏 | 高壓水損傷膠條唇邊（唇邊厚度減薄＞0.3mm） | 更換膠條（建議使用EPDM材質，耐溫120℃） |


#### 五、安全防護與環保措施
##### （一）作業安全控制
- **高壓水射流防護**：
? 清洗區域設置三層防護：內層防濺擋板（耐200MPa沖擊）、中層隔音屏障（降噪≥25dB）、外層警示圍欄（距離作業點≥5m）；
? 操作人員需持《高壓水特種作業證》，佩戴壓力感應手環（超過安全距離自動報警）。
- **有限空間安全**：
? 進入殼程作業前，強制通風60min，檢測可燃氣體（LEL＜10%）、O?（19.5%-23.5%）；
? 照明采用防爆LED燈（電壓≤24V），配備應急逃生繩（破斷力≥2000N）。

##### （二）廢水與噪聲管理
- **廢水處理工藝**：
1. 清洗廢水經格柵（孔徑5mm）去除大顆粒雜質；
2. 調節池投加NaOH（pH調至7-8），再經袋式過濾器（精度5μm）；
3. 處理后水質：SS≤30mg/L，石油類≤5mg/L，COD≤50mg/L，達到《工業循環水排放標準》GB/T 31962-2015。
- **噪聲控制**：
高壓泵機房加裝隔音氈（吸聲系數≥0.8），夜間作業時邊界噪聲≤55dB（參照GB 12348-2008）。


#### 六、智能化清洗技術應用
1. **AR遠程指導系統**：
- 操作人員佩戴AR眼鏡，實時接收后臺標注的垢層區域（如紅色標記需220MPa清洗），誤差≤±2cm。
2. **垢層厚度預測模型**：
- 基于歷史清洗數據（垢樣成分、運行時間、介質參數），用LSTM神經網絡預測垢層分布，清洗效率提升30%。
3. **機器人自適應控制**：
- 列管清洗機器人搭載壓力傳感器，當檢測到阻力突變（如垢層增厚）時，自動將壓力從150MPa提升至180MPa，同時減速至8cm/s。


通過標準化高壓水清洗，可使換熱器傳熱系數恢復至設計值的90%以上，壓降恢復率≥85%，平均延長檢修周期6-12個月。實際作業中需特別注意“先小管徑后大管徑、先垂直管后水平管、先單管試驗后批量清洗”的原則，對于鈦材、鎳基合金等特殊材質換熱器，建議行局部試清洗（10根列管為一組），確認無腐蝕損傷后再全面實施。