列管換熱器內(nèi)部管系泄漏主要分為管子本身泄漏和端口泄漏。
1 管子端口泄漏原因
1.1 熱應力過大
列管式換熱器在操作時，由于冷、熱流體溫度不同，使殼體和管壁的溫度互有差異。這種差異使殼體和管子的熱膨脹不同，當兩者溫差較大時可能將管子扭彎，或使管子從花板上拉松，甚至毀壞整個換熱器。對此，就必須結(jié)構(gòu)上考慮熱膨脹的影響，采用各種補償?shù)姆椒?。換熱器在啟停過程中溫升率、溫降率超過規(guī)定，使高加的管子和管板受到較大的熱應力，使管子和管板相聯(lián)接的焊縫或脹接處發(fā)生損壞，引起端口泄漏：調(diào)峰時負荷變化速度太快以及主機或換熱器故障而驟然停運換熱器時，如果汽側(cè)停止供汽過快，或汽側(cè)停止供汽后，水側(cè)仍繼續(xù)進入給水，因管子管壁薄，收縮快，管板厚，收縮慢，常導致管子與管板的焊縫或脹接處損壞。這就是規(guī)定的溫降率允許值只1.7℃／min- 2.0℃／min，比溫升率允許值2℃／min- 5℃／min 要嚴格的原因。
1.2 管板變形
主要是管板的加工變形及加工時產(chǎn)生的變形，管子與管板相連，管板變形會使管子的端口發(fā)生泄漏。高加管板水側(cè)壓力高、溫度低，汽側(cè)則壓力低、溫度高，尤其有內(nèi)置式疏水冷卻段者，溫差更大。如果管板的厚度不夠，則管板會有一定的變形。管板中心會向壓力低、溫度高的汽側(cè)鼓凸。在水側(cè)，管板發(fā)生中心凹陷。在主機負荷變化時，加汽側(cè)壓力和溫度相應變化。尤其在調(diào)峰幅度大，調(diào)峰速度過快或負荷突變時，在使用定速給水泵的條件下，水側(cè)壓力也會發(fā)生較大的變化，甚至可能超過高加給水的額定壓力：這些變化會使管板發(fā)生變形導致管子端口泄漏或管板發(fā)生永久變形。如果高加的進汽門內(nèi)漏，則在主機運行中停運高加后，會使高加水側(cè)被加熱而定容升壓，如水側(cè)無安全閥或安全閥失靈，壓力可能升得很高，也會使管板變形。
1.3 堵管工藝不當
一般常用錐形塞焊接堵管。打入錐形塞時用力要適度；捶擊力量太大，引起管孔變形，影響鄰近管子與管板連處，會造成損壞而使之出現(xiàn)新的泄漏。焊接過程中，如預熱、焊縫位置及尺寸不合適，會造成鄰近管子與管板連接處的損壞。采用其他堵管方法，如脹管堵管、爆炸堵管等，如工藝不當，也會引起鄰近管口的泄漏。因此應遵循嚴格的堵管工藝。
2 管子本身泄漏原因
2.1 沖刷侵蝕
一種原因是當蒸汽的流動速度較高且汽流中含有大的水滴時，管子外壁受汽、水兩相流沖刷，變薄，發(fā)生穿孔或受給水壓力而鼓破。換熱器內(nèi)部產(chǎn)生汽水兩相流的主要原因：一是過熱蒸汽冷卻段內(nèi)部及其出口的蒸汽達不到設計要求的過熱度引起的；二是換熱器的疏水水位保持過低或無水位或疏水溫度遠高于設計值或疏水流動阻力較大或抽汽壓力突然降低等因素使疏水閃蒸，疏水進入下一級換熱器時就帶有蒸汽，沖刷換熱器管造成損壞；三是當高加內(nèi)某根管子發(fā)生損壞泄漏時，高壓給水從泄漏處以極大的速度沖出會將鄰近的管子或隔板沖刷破壞。 另一種原因是受到蒸汽或疏水的直接沖擊。因防沖板材料和固定方式不合理。在運行中破碎或脫落，失去防沖刷保護作用；防沖板面積不夠大，水滴隨高速氣流運動，撞擊防沖板以外的管束；殼體與管束間的距離太小，使入口處的汽流速度很高。
應力腐蝕破裂是指拉應力和特定腐蝕介質(zhì)的共同作用而引起的金屬或合金的破裂。其特征是，大部分表面上并未遭破壞，只有一部分細裂紋穿透金屬或合金內(nèi)部。應力腐蝕破裂能在常用的設計應力范圍之內(nèi)產(chǎn)生，因此后果嚴重。引起應力腐蝕破裂的重要因素有溫度、溶液成分、金屬或合金的成分、應力和金屬結(jié)構(gòu)。
2.2.2 管子振動
給水溫度過低或機組超負荷等情況下，通過換熱器管子間蒸汽流量和流速超過設計值較多時，具有一定彈性的管束在殼側(cè)流體擾動力的作用下會產(chǎn)生振動，當激振力的頻率與管束自然振動頻率或其倍數(shù)相吻合時，將引起管束共振，使振幅大大的增加，導致管子與管板的連接處受到反復作用力造成管束損壞，管束振動損壞的機理一般有：
①由于振動而使管子或管子與管板連接處的應力超過材料的疲勞持久極限，使管子疲勞斷裂；
②振動的管子在支撐隔板的管孔中與隔板金屬發(fā)生摩擦，使管壁變薄，最后導致破裂；
③當振動幅度較大時，在跨度的中間位置相鄰的管子會相互摩擦，使管子磨損或疲勞斷裂。
2.2.3 管子給水入口端的侵蝕
入口管端的侵蝕損壞只發(fā)生在碳鋼換熱器中，是一種侵蝕和腐蝕共同作用的損壞過程：其機理是管壁金屬在表面形成的氧化膜被高紊流度的給水破壞并帶走，金屬材料不斷損失。最終導致管子的破損。有時損壞面可以擴大到管端焊縫甚至管板：給水pH 值低（小于9.6）、含氧量高（大于7μg／L）、溫度低（小于260℃）、紊流度大的情況下，容易發(fā)生侵蝕。
2.2.4 腐蝕
當?shù)蛪簱Q熱器的管材為銅，低加銅管常因泄漏嚴重而被迫更換。pH 值8.5~8.8 時，銅的腐蝕率最低．而碳鋼要求pH 值不小于9.5。鍋爐給水pH 值過高，導致了銅管的腐蝕。影響碳鋼管束腐蝕的主要因素有：含氧量和給水pH 值：當給水中的溶解氧過高或pH 值過低，會使高加管子的內(nèi)壁受到腐蝕，故給水溶解氧的濃度不得超過7pg／L，pH 值維持在9.3~9.6 之間。如果殼側(cè)有氧氣存在，將會引起管束外壁的氧腐蝕。銅沉積：會引起點腐蝕，形成點蝕坑。溫度影響碳鋼表面Fe3O4氧化膜的形成：一般認為在260℃％以上時，F(xiàn)e3O4氧化膜比較穩(wěn)定． 低于這個溫度時，F(xiàn)e3O4氧化膜的保護程度取決于給水的pH 值和其他環(huán)境因素。pH 值大于9.6 時，安全。
2.2.5 材質(zhì)、工藝不良
管子材質(zhì)不良，管壁厚薄不均，組裝前管子有缺陷，脹口處過脹，管子外側(cè)有拉損傷痕等，在換熱器遇到異常工況時，會導致管子大量損壞。
