一次就做好— — 专访热交换器顾问Bert Boxma

市场上的热交换器种类繁杂，而用来制造热交换器的材料又太多。一旦选择失手，后期很难进行改正。从长期来看，能源价格是上升趋势，所以，人们会更多地寻求各种节能方法。热交换器就能达到这个目的。他曾帮助炼油厂，液化天然气终端和海上的设施选择安装热交换器。绝大多数的热交换器的具体特性是非常特别的，所以基本是特制的。在他从事的热交换器业务中，有一种是提供给挪威国家石油海德鲁公司(StatoilHydro)在北海的斯诺赫维特(Snohvit)项目的。这种热交换器是世界上最大的热交换器，并上了探索电视频道。这种热交换器是在传统的板壳式换热器基础上发展而来的，它采用的是螺旋折流板而不是普通的折流板，因此，提高了热传导率，降低了振动，压降和积垢。

做出正确的选择并不容易。 “由于人们在选择热交换器时没有充分考虑寿命周期成本，所以经常选错。”Boxma先生对我说， “在大型企业，每个职能部门—— 采购部门、使用部门、财务部门—— 都为本部门的业绩着想。这就意味着，采购部门总是采购价格最合适的热交换器。”在短期投资节省和减少停机维修的长期投资节省两者之间做出取舍时，通常人们所选择的是短期投资节省，对于这一点，不锈钢供货商很熟悉。

Boxma先生对相对较新的板框式热交换器是有所保留的，这种板框式热交换器的销售已超过更为传统的板壳式热交换器。在某些用途中，板框式设计的效果可能不错，但是，人们通常会把它用在不适合的地方。 “Boxma先生说， “为了减少占地空间，用户通常使用设计更加紧凑的板框式热交换器，然后把节约的空间用来安装其他设备。如果今后发现板框式热交换器存在某种问题，就必须用体积更大的热交换器来代替。在这时，已没有所需的空间，不得不重新进行设计。所以指导原则是：一次做好!”

Boxma先生说的最多的是选材。 “有些热交换器是采用低合金钢或碳钢制造的，都发生了问题，Boxma先生接着说， “特别是在管侧的冷却水装置上。在天气热时，为了达到最大程度的冷却，水从河中抽取，设备以最大的负载运行。在冬天时，当天气较冷时，设备在较低的压力下工作。在这种情况下， 由于积垢和流速之间的关系，有些材料就会发生问题。如果热交换器工作时的管侧的流速太低，就会产生大量积垢。所以在冬天，管内结垢并开始腐蚀。在夏天，当水的压力增加时，经腐蚀而变薄的的管道处就会产生泄漏。”

这种情况已促使最终用户利用更高等级的合金钢管束来代替冷却水装置中的管束。现在已经把CuNi和碳钢管束改为超级双相钢管束或钛管管束。所有这些均与整个寿命周期成本有关。

Boxma先生说初始投资比较大，但从长期使用来看会获益。设备运行更加安全可靠，维修量更小。Boxma先生工作的重要部分之一是建议更换管束。例如，最近道达尔(Tota1)公司把一台3 1MW汽轮机冷凝器的管束从铜合金改为更加先进的材质，在该业务中，重要因素不仅是冷却水的流速，而且管道的振动也是重要因素。所以要求对管道振动进行深入的分析。

在这个案例中，通常有几种选项，你可选用铜合金，不锈钢或钛合金等，并起草报告评估各种选项，指出各自的优点和需要注意的地方。例如，你提出采用钛合金，但是还需提醒说折流板需要最大限度地减少振动。你提出各种不同方案，由用户最终进行决定。

除了腐蚀外，还有其他因素需要考虑。有一家最终用户在参加一个专题研讨会后决定将CuNi管束改为钛合金管束。由于管道振动，该热交换器仅运行了一个小时就坏了。由于钛的弹性模数与其他材料的弹性模数差别很大，使用钛管时振动是问题。Boxma先生指出， “人们事先不会进行检查。他们仅关注腐蚀问题，而忽略振动问题。所有管道都有振动，所以需要请专家来确定多大振动是可接受的。

Boxma先生认为当最终用户进行选材时，越来越清楚寿命周期成本。 “在更换管道时，你会发现人们采用高级合金钢管束来代替廉价的奥氏体钢管束。有时部件已发生变化，或者是添加了其他部件，这些因素均会影响材料的选择，有时还需要采用更为高级的合金。”特别是在无人职守的海上石油平台上，为了减少维修，需要采用寿命更长的材料。Boxma先生以挪威北海内的Troll油田为例，该油田采用的是特殊材料，其设计寿命为70年。