IRIS对换热器管束外壁腐蚀缺陷的检测

---金陵奉孝

换热管管束故障原因有很多种，比如管束的腐蚀、磨损造成管束泄露或者管束内结垢造成堵塞引起故障等；另外，管束频繁的振动也会造成换热管的磨损失效，比如由泵、压缩机的振动会带动管束的振动，或者由旋转机械产生的作用力对管束的冲击等等多方面因素。

振动造成换热管失效的最严重的部位是管程与壳程的交界位置，比如折流板位置附近，振动不仅会造成交界位置的磨损以及壁厚损失，同时介质在折流板附近会减速，对换热管外壁造成冲刷腐蚀，长期作用下，换热管必然会产生严重的外壁缺陷，下图即为典型的外壁折流板附近的严重腐蚀缺陷内旋转超声（IRIS）检测案例。

上图换热管管束材质为碳钢材料，换热器立式摆放，在折流板附近发现规则的环状减薄，初次抽检共检测65根，其中超过40%壁厚腐蚀的有16根，数量占整体比例的25%，缺陷显示非常严重。

结合具体工艺流程，经过讨论分析后，继续对换热器采用IRIS的100%扩检， 检测结果如下图：

IRIS全检后发现大量的严重腐蚀缺陷，均为外壁缺陷显示，采用内窥镜在壳程观察发现，不仅换热管本身存在缺陷，而且附近的支撑板也已经腐蚀断裂，如图所示：

由于换热器的生产制造也需要一段时间，所以不能立即更换新设备，对此案例中的换热器只能采取堵管的方法先保证生产正常运行，同时制造新设备，在合适的时间及时更换，最大限度的减少损失，避免停车。

此类缺陷的主要原因是管程和壳程交界位置处的振动和磨损造成壁厚损失，用内旋转超声可以有效的检出此类缺陷，因振动造成的换热管失效也很常见，而降低管束的振动也有相应的方法，比如在流体的入口处安装调整槽，减小管束的振动，减小挡板间距，使管束的振幅减小，尽量减小管束通过挡板的孔径等等。