第一，结垢使设备热交换效率大幅下降, 能源消耗大幅增加, 生产成本上升。
热交换设备中结生的污垢, 随着化学成分的不同, 其导热系数也有较大的差异。污垢的导热系数一般在为0.4 ~ 0.6kca l/ ( m h ! ) 之间[ 1] 即0.464~ 0.696W / ( m K ), 仅为钢铁导热系数的1 /40~ 1 /80。是铜导热系数的1 /300。也就是说, 1mm厚水垢的传热能力和40 ~ 80mm厚钢板、300mm 厚铜板差不多。
由于污垢的导热系数极小, 结垢会严重影响热交换设备的传热性能, 使生产能源消耗量大幅度上升。国内外大量热工试验结果表明, 设备传热表面积结1mm 厚水垢, 热交换设备就会多消耗8% ~10%的能源。也就是说, 1mm厚的水垢, 可以使燃煤锅炉多烧10% 的煤炭, 从而导致工业产品生产成本费用大幅度上升。
第二，结垢使换热设备热传导工况恶化, 传热面超温过热, 引发鼓疱、裂纹、爆管等安全事故。
由于污垢的传热能力级差, 设备传热面结垢后,高温侧的温度不能被快速传导到低温介质中, 使传热面金属壁温持续上升并达到蠕变温度。当金属壁温达到或超过蠕变温度后, 金属的机械性能(如韧性、塑性)明显恶化, 抗拉强度、抗压强度大幅度下降, 很容易被高温烧损变形。在设备带压运行的状态下, 过热管壁因耐压强度大幅下降而出现鼓疱、裂纹、泄漏甚至爆管的运行安全事故。根据国内部分省市技术监督部门的统计, 锅炉事故中因结垢和水
质引起的事故占到了60%以上。
第三，结垢会引发垢下腐蚀损伤, 造成设备穿孔泄漏, 缩短设备使用寿命。
热交换设备传热面结生的水垢, 其密度、厚度和化学组成通常呈不均匀状态, 这种不均匀的污垢覆盖, 造成了金属表面电化学不均匀性, 很容易引发电化学腐蚀反应。结垢还会使水中的某些腐蚀成分如H+ 、OH- 、C l- 、Mg2+ 、S2- 等在垢下金属面富集并产生化学腐蚀反应。腐蚀的结果是局部金属被损伤减薄, 腐蚀可以达到穿透设备钢板, 使设备泄漏、破损甚至达到失效的程度, 从而使设备维修费用增加。腐蚀严重时, 会使设备提前报废。
第四，结垢会使生产工艺不稳, 影响产品品质, 引发质量事故。
热交换设备结垢后, 由于传热效率下降, 会导致设备的加热或冷却工况恶化, 进而影响到生产工艺过程, 仪表指示失灵, 温度压力指标偏离工艺设计要求, 设备运行参数发生改变, 生产工艺不稳, 最终使产品的产量和质量下降, 次品率增加。严重时还可能中断生产, 造成计划外停产。 |
