不銹鋼熱交換器管的不銹鋼材質(zhì)本身導(dǎo)熱性能相對(duì)較差，304不銹鋼的熱導(dǎo)率為15.0 W/(m·K)，316不銹鋼的熱導(dǎo)率為14.6 W/(m·K)，遠(yuǎn)低于銅(約400 W/(m·K))等傳統(tǒng)換熱材料。低導(dǎo)熱使熱量在管壁傳遞時(shí)存在較大阻力，特別是溫差較大或管壁較厚的情況下尤為明顯。此外不銹鋼表面形成的氧化鉻磨雖提高耐腐蝕性，卻也增加了額外的熱阻層。

除了材質(zhì)本身，不銹鋼熱交換器管傳熱不良主要和工藝缺陷、使用環(huán)境、操作因素及維護(hù)管理有關(guān)。

工藝缺陷導(dǎo)致的傳熱不良：

1.焊接質(zhì)量問(wèn)題

焊縫咬邊、氣孔、焊腳高度不足等缺陷會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱管與管板連接失效，形成熱阻區(qū)。某化工企業(yè)換熱器監(jiān)造項(xiàng)目中，管頭焊接缺陷返修率超過(guò)85%，主要問(wèn)題為焊縫根部咬邊和氣孔。高頻焊接工藝雖能減少熱阻(焊縫熱阻可降至0.0005m2?K/W以下)，但工藝控制不當(dāng)仍會(huì)影響傳熱效率。

2.管板變形

管板加工變形或熱應(yīng)力變形會(huì)導(dǎo)致管子端口受力不均，產(chǎn)生微間隙，增加接觸熱阻。特別是當(dāng)水側(cè)與汽側(cè)溫差較大時(shí)，管板中心向汽側(cè)鼓凸，在水側(cè)發(fā)生凹陷，進(jìn)一步惡化傳熱條件。

3.脹接缺陷?

脹管不充分或過(guò)脹都會(huì)導(dǎo)致管板與換熱管接觸不良，傳統(tǒng)脹接工藝的接觸熱阻可達(dá)0.001-0.002m2?K/W，遠(yuǎn)高于優(yōu)質(zhì)焊接工藝。

使用環(huán)境因素：

1.結(jié)垢問(wèn)題?

水垢由導(dǎo)熱性較差的礦物質(zhì)(如碳酸鈣、硫酸鈣)構(gòu)成，1mm厚的水垢會(huì)讓換熱效率下降10%-15%，3mm垢層可使效率下降25%以上。結(jié)垢不僅增加熱阻，還會(huì)縮小流通截面積，改變流體動(dòng)力學(xué)特性。

2.水質(zhì)影響

高濁度水流攜帶的雜質(zhì)、油污粘附以及微生物滋生會(huì)產(chǎn)生生物膜，這些污染物會(huì)形成附加熱阻層。某煉油廠常減壓裝置換熱器因結(jié)垢導(dǎo)致總傳熱系數(shù)下降39.1%。

3.腐蝕問(wèn)題?

介質(zhì)中的氯離子、硫化物等腐蝕性物質(zhì)會(huì)侵蝕管壁，造成點(diǎn)蝕或均勻減薄。腐蝕產(chǎn)物堆積也會(huì)形成熱阻，同時(shí)可能引發(fā)穿孔導(dǎo)致介質(zhì)互串。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)與操作因素：

1.熱應(yīng)力損傷

啟停過(guò)程中溫升率、溫降率超標(biāo)(如超過(guò)2℃/min)會(huì)使管子和管板受到較大熱應(yīng)力，導(dǎo)致連接處損壞。調(diào)峰時(shí)負(fù)荷變化過(guò)快也會(huì)產(chǎn)生類似問(wèn)題。

2.流速異常

折流板腐蝕或堵塞導(dǎo)致介質(zhì)流速降低，湍流程度減弱，對(duì)流傳熱系數(shù)下降。設(shè)計(jì)流速過(guò)低(如低于0.8m/s)也會(huì)影響傳熱效果。

3.隔板短路

分程隔板腐蝕穿孔或密封墊片損壞會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)流程縮短，冷熱介質(zhì)提前混合，破壞設(shè)計(jì)的溫度梯度。

維護(hù)管理因素：

?1.清洗不及時(shí)?

即使水質(zhì)合格，長(zhǎng)期運(yùn)作仍會(huì)累積污垢，未能按期清洗會(huì)突破臨界污垢厚度。某企業(yè)夏季停產(chǎn)檢修時(shí)，80%的時(shí)間用于除垢。

?2.振動(dòng)損傷?

殼程流體誘導(dǎo)振動(dòng)或外部管道振動(dòng)會(huì)引發(fā)管束疲勞斷裂，破壞傳熱表面完整性。

?3.密封失效?

浮頭法蘭密封漏或墊圈變質(zhì)會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)互串，破壞熱交換過(guò)程。

綜上所述，不銹鋼熱交換器管不熱是多重因素共同作用的結(jié)果，需要從材料選擇、工藝控制、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合優(yōu)化和定期檢查，才能確保其長(zhǎng)期穩(wěn)定高效運(yùn)行。