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热管修复技术

  公司针对钢-水热管使用寿命问题,开发了“在线除氢长效热管技术”,获得了国家专利(专利号:ZL2009 1 0308360.7;ZL2004 1 0047067.7)等,并获中石化科技进步三等奖和湖南省科技进步三等奖;为了实现节能降耗的基本要求,针对热管的技术特点,开发了钢-水热管修复技术,并在多家石化企业推广应用,取得良
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  公司针对钢-水热管使用寿命问题,开发了“在线除氢长效热管技术”,获得了国家专利(专利号:ZL2009 1 0308360.7;ZL2004 1 0047067.7)等,并获中石化科技进步三等奖和湖南省科技进步三等奖;为了实现节能降耗的基本要求,针对热管的技术特点,开发了钢-水热管修复技术,并在多家石化企业推广应用,取得良好的应用效果。


热管工作原理
  热管是一种高导热性能的传热元件。它通过在全封闭的真空管内工质的蒸发与冷凝来传递热量,具有极高的导热性、良好的等温性、较好的抗烟气露点腐蚀性能等优点,由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、无运动部件、工作可靠、检维修方便、投资少及更有利控制露点腐蚀等特点被广泛应用。

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钢-水热管不凝气失效的主要原因
  钢-水热管中,由于钢水的不相容性,热管在运行过程中,钢与水逐步反应生成不凝气,不凝气的不断产生集聚,使热管传热性能下降乃至失效,而且使用温度越高、失效越快,机理如下:
  (1)化学反应腐蚀
  热管长时间在较高温度下工作,钢-水会发生化学反应,管内产生变化,其主要的化学反应过程如下:
  Fe + H2O ==== FeO + H2                 
  2Fe + 3 H2O ==== Fe2O3 + 3 H2
  3Fe + 4 H2O ==== Fe3O4 + 4 H2  
  反应的结果使管壁发生腐蚀,产生FeO、Fe2O3和Fe3O4,同时产生一定量的不凝气体氢气(H2)。
   (2)电化学反应
  在钢-水热管内,铁、杂质和水构成一种原电池,管内进行如下的电化学反应:
  H+ + 2e === H2 
  Fe - 2e === Fe2+
  Fe2++ OH- === Fe(OH)2
  3Fe(OH)2 ==== Fe3O4 +2 H2O+ H2  (在高温和有水存在的状态下)

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  可见H+得到二个电子的产物是H2,Fe(OH)2分解后得到的也有H2。高温有水的条件下这种反应进行得很快,所以,普遍认为这是导致碳钢与水不相容的主要原因。
  针对这种情况,一方面,我们开发了一种热管在线除氢技术,延长热管的使用寿命;另一方,我们开发了热管再生技术,在预热器停工检修期间,将失效或腐蚀损坏的热管进行再生修复。


在线除氢长效热管
  在热管内冷端顶部装上一定量的除氢剂,将热管运行过程中产生的氢气在线去除掉,避免不凝气(H2)积聚影响热管传热,延长热管的正常使用寿命。

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热管的修复
  热管运行一周期后拆下检验、好的热管继续使用、失效的则进行修复。热管修复的工艺过程与热管生产一样,即清洗-内表面处理-装工质-抽真空-封口-检验-出厂。修复再生后热管的使用性能与新热管一样,由于利用了旧翅片管,因此,可节省大量的费用。

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