長(zhǎng)效鋼-水熱管的研究與工業(yè)應(yīng)用(海南會(huì)議)

1、長(zhǎng)效鋼長(zhǎng)效鋼水熱管的研究與工業(yè)應(yīng)用水熱管的研究與工業(yè)應(yīng)用周麗純顏祥富劉群（岳陽(yáng)長(zhǎng)嶺設(shè)備研究所有限公司，湖南岳陽(yáng)，414012，07308477601）摘要碳鋼水熱管在使用過(guò)程中不凝氣（H2）的積聚是常見(jiàn)的問(wèn)題。通過(guò)幾年的開(kāi)發(fā)研究，成功地開(kāi)發(fā)出一種既適合于中溫又適用于常溫下的在線(xiàn)氧化除氫技術(shù)。用該技術(shù)生產(chǎn)的長(zhǎng)效鋼—水熱管，在石油、化工行業(yè)已成功的進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用。在相同熱管數(shù)量下，熱風(fēng)平均溫度提高20℃以上，節(jié)能效果明顯；而使用壽命是普通熱

2、管兩倍以上，取得了節(jié)能、降本雙重增效的作用。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞熱管熱管不凝氣不凝氣氧化除氫劑氧化除氫劑研究研究工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用1前言前言熱管是一種很好的傳熱元件，但由于鋼水化學(xué)不相容性，導(dǎo)致熱管的工作壽命不夠長(zhǎng)、傳熱性能不夠穩(wěn)定。盡管目前采取了管內(nèi)壁鈍化、工質(zhì)中添加緩蝕劑等手段，但熱管的生產(chǎn)工藝流程決定了不論表面處理得有多好，在最后的焊接成型過(guò)程中內(nèi)表面鈍化膜或多或少的要受到高溫破壞。因此，相當(dāng)多的鋼水熱管的工作有效壽命僅在兩年左右，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)

3、足現(xiàn)有生產(chǎn)周期的要求。上述問(wèn)題的存在，迫使國(guó)內(nèi)、外專(zhuān)家進(jìn)行專(zhuān)題的研究，研制出了熱管用氧化除氫劑。早在八十年代初國(guó)外專(zhuān)利報(bào)道，使用CuO氧化劑可消除熱管內(nèi)不凝氣體（氫氣），但反應(yīng)溫度需在160℃以上。隨著節(jié)能工作的深入，人們節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)，排煙溫度較早期的大幅降低，這樣，對(duì)除氫劑的反應(yīng)溫度提出了新的要求。目前國(guó)內(nèi)報(bào)道最低反應(yīng)溫度不得低于65℃，而國(guó)外最新的報(bào)道，最低的反應(yīng)溫度為70℃。盡管這樣，仍不能滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用要求，尤其在石化行業(yè)。為此

4、，我們開(kāi)始了這一實(shí)用技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究。2.2.氧化除氫劑的反應(yīng)機(jī)理氧化除氫劑的反應(yīng)機(jī)理所研制的氧化除氫劑由電極電位為正值的多種氧化劑復(fù)合而成，這些物質(zhì)具備以下性質(zhì)：在碳鋼水熱管的正常工作溫度下不會(huì)自行分解，但容易被還原；能與氫發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)物無(wú)毒、無(wú)腐蝕，且能與熱管內(nèi)工質(zhì)很好相容；成本較低，存在量大，不與水蒸汽起反應(yīng)。針對(duì)已有的氧化除氫劑反應(yīng)速度慢、起始溫度高等不足，本氧化除氫劑采用了吸附技術(shù)及新型復(fù)合配方，反應(yīng)速度提高數(shù)倍，反應(yīng)溫度

5、降至常溫。其反應(yīng)機(jī)理為氧化還原反應(yīng)。3.試驗(yàn)室研究試驗(yàn)室研究普通熱管長(zhǎng)效熱管普通熱管長(zhǎng)效熱管20.0?150.0?20406080100120140LI01LI02LI03LI04LI05LI0620.0?150.0?20406080100120140LI01LI02LI03LI04LI05LI06試驗(yàn)啟動(dòng)時(shí)紅外熱像圖試驗(yàn)啟動(dòng)時(shí)紅外熱像圖試驗(yàn)結(jié)束時(shí)紅外熱像圖試驗(yàn)結(jié)束時(shí)紅外熱像圖熱管始末點(diǎn)溫差趨勢(shì)圖06026102227445168769

6、4106120130150172時(shí)間(小時(shí))溫差(℃)長(zhǎng)效熱管(℃)普通熱管(℃)圖2熱管熱態(tài)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果熱管熱態(tài)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果從圖2中紅外熱像圖可清晰地看到，添加有氧化除氫劑的長(zhǎng)效鋼長(zhǎng)效鋼—水熱管水熱管在運(yùn)行過(guò)程中冷卻端溫度無(wú)明顯變化，而普通熱管端部出現(xiàn)明顯的低溫區(qū)即不凝氣聚積區(qū)，兩種熱管等溫性能相差明顯；再?gòu)内厔?shì)圖來(lái)看，試驗(yàn)啟動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)效熱管始末點(diǎn)溫差為8℃，普通熱管溫差為10℃，二者相差不大，運(yùn)行約70小時(shí)后，普通熱管始末端兩點(diǎn)溫差達(dá)

7、到最大值51℃，其后基本趨于穩(wěn)定；而長(zhǎng)效熱管在整過(guò)試驗(yàn)過(guò)程，溫差在8～10℃范圍內(nèi)波動(dòng)，無(wú)明顯變化，說(shuō)明氧化除氫劑在線(xiàn)去除不凝氣的效果明顯。普通熱管內(nèi)不凝氣的積聚大部分是在啟動(dòng)初期形成的，積聚量達(dá)到一定程度后與溫度有一定的關(guān)系，但與時(shí)間無(wú)關(guān)。試驗(yàn)說(shuō)明：1.熱管內(nèi)表面進(jìn)行了酸化去膜處理，工質(zhì)為蒸餾水質(zhì)為蒸餾水，熱管制作后馬上馬上開(kāi)始試驗(yàn)。2.長(zhǎng)效熱管內(nèi)除加有氧化除氫劑外，其余制作過(guò)程與普通熱管一致。3.試驗(yàn)條件：冷熱端比3:1，光管，自然