造纸业碱回收板式蒸发器渗漏解决方法
本帖最后由 小五哥 于 2015-3-12 01:57 编辑 <br /><br />一、碱回收工艺过程
碱回收的工艺过程主要包括四个生产过程：提取、蒸发、燃烧、苛化，本文已提取和蒸发这两个过程为主题进行阐述。
1、提取
1.1 提取工艺
提取工段是碱回收的原料来源地，它的生产，原则上是要获得高浓、高温、量大的黑液，以保证有高的提取率。
1.2 提取设备
提取状况的好坏，很大程度上取决于提取设备的情况。不同的浆种，有不同的设备选型。目前工厂应用得最多的是四段串连鼓式真空洗浆机。它的技术成熟，操作简便，从进浆到出浆，基本就完成了浆与黑液的分离，提取率也高。
2、蒸发
2.1 黑液蒸发
黑液蒸发的目的是除去稀黑液中多余的水分，以适应燃烧的需要。从提取工段送来的黑液含水分达80%以上，这样的稀黑液是不能燃烧的，必须将其蒸发浓缩。
2.2 蒸发的基本原理
借助加热作用把黑液中的水分汽化逸出，使黑液浓缩。蒸发方法有两种：间接蒸发和直接蒸发。黑液的间接蒸发就象制糖一样，这是大家都理解的。但它只能把黑液浓缩到含固形物50%以下，再要提高浓度就很困难了。还要进行直接蒸发。生产中，是用碱炉出来的热烟气与黑液直接接触，提高黑液浓度。
2.3 蒸发工艺
多效蒸发流程包括黑液、蒸汽、冷凝水三个系统。
黑液流程：有三种形式：
顺流：黑液流动的方向同蒸汽流动的方向一致
逆流：与顺流相反。
混流：有顺流，也有逆流。
2.4 蒸发设备
蒸发器是蒸发系统的主体设备，由加热室和分离室组成。有的两室组合一起，有的单独分开。按结构分，有列管式和平板式。列管式又有短管、长管、超长管的。按黑液在管内的流动方向，又有升膜、降膜、升降膜式。板式降膜蒸发器是近年来发展起来的一种蒸发器，它有传热效率高、不易结垢、造价低的优点。缺点是加热原件属不良受热构件，焊接部分易开裂，损坏后不易更换或维修。
二、问题背景 一造纸企业使用蒸发器为兰州设计生产，企业使用二手设备，其中出现问题的为Ⅰ效b室，损坏位置在板式蒸发器加热器底部焊缝处。造成泄漏的原因是受黑液腐蚀和蒸汽压力所致。因为设备材质和渗漏部位的原因，不能进行补焊，补焊很有可能造成应力裂纹导致设备报废。该加热器为整体焊接部件，损坏后一般需整体更换，价格在30万元左右，更换时间需要一周以上。三、解决方案
使用美嘉华2211F高分子材料冷焊技术修复，只需要简单表面处理，调和涂抹材料进行修复，经几小时固化即可开机运行，避免了价值几十万元的设备报废更换。美嘉华技术修复板式蒸发器操作简单，成本低廉，无热应力，快捷方便。四、应用案例
五、结语对于此类设备由于介质和环境因素容易出现裂纹，使用传统方法焊接方法存在热应力问题和操作空间受限等诸多因素影响，特别是传统焊接过程中会造成泄漏点裂纹延续，加重泄漏程度，严重时造成设备报废，只能整体更换板式蒸发器，企业没有更好方法解决。采用高分子材料修复可以很好避免裂纹产生，避免企业更换新板式蒸发器，为企业直接节省更换费用、人工费用、吊装运输费。同时减少碱回收系统停机损失、大大降低工人劳动强度。使用高分子材料修复方法比传统修复方法有着不可比拟的优势，可快速、简单、有效修复，避免报废更换，减少停机时间，降低工人劳动强度，提高设备管理水平，降低维修维护成本，提高企业竞争力。
谢谢楼主的资料~{:1106_383:} 针对造纸行业碱回收板式蒸发器的渗漏问题，结合20年现场经验，从技术和经济角度给出系统性解决方案：
1 故障原因分析
1.1 腐蚀机理
黑液含NaOH（氢氧化钠）和Na2S（硫化钠）等强腐蚀介质，焊缝处易发生晶间腐蚀（金属晶界优先被侵蚀的现象），特别是二手设备可能存在原始焊接缺陷
1.2 应力因素
蒸汽压力波动导致交变应力，板式结构本身对压力变化敏感，底部焊缝承受最大机械应力
2 临时修复方案比较
2.1 高分子材料修补（美嘉华2211F方案）
优点：室温操作无热应力，固化时间4-6小时，成本约3-5万元
缺点：使用寿命约1-2年，需定期检查修补区
2.2 带压堵漏技术
采用专用夹具+密封剂组合，适合不停车维修，但长期可靠性差
3 长期改进建议
3.1 材质升级
更换加热器时选用双相不锈钢2205（耐Cl-离子腐蚀性能优于316L），或考虑哈氏合金C276（高耐蚀镍基合金）
3.2 结构优化
将底部平焊缝改为圆弧过渡结构，降低应力集中系数（表征局部应力增大程度的参数）
3.3 工艺调整
控制Ⅰ效蒸发器运行压力不超过0.35MPa，黑液浓度维持在40-45%固形物
4 预防性维护措施
4.1 每月进行厚度检测
重点监测焊缝周边3cm区域，减薄量超过原始厚度20%即预警
4.2 季度化学清洗
采用EDTA（乙二胺四乙酸）络合剂清洗，避免硬垢造成局部过热
4.3 安装在线振动监测
设置振动报警值2.5mm/s，提前发现异常工况
5 经济性评估
高分子材料修补方案较整体更换可节约：
直接成本：节省25-28万元备件费用
间接收益：减少停机损失约50万元/周（按日产200吨纸计算）
关键提示：无论采用何种修复方式，修复后都应进行0.25MPa水压试验（标准试压方法），保压30分钟无压降方可投用。建议在下次大修期预留更换时间，临时修复不宜超过3个周期。
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