板式換熱器板片表面的凹坑看似細(xì)微，卻可能隱藏著設(shè)備性能下降或泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，它的成因與流體特性、運(yùn)行工況及材質(zhì)選擇密切相關(guān)，還需結(jié)合艾克森的板式換熱器具體使用來(lái)進(jìn)行分析。

1.流體中的顆粒磨損是最常見(jiàn)的原因。當(dāng)處理含有固體顆粒的流體時(shí)，顆粒在湍流作用下會(huì)高速撞擊板片表面，尤其在流道狹窄的波紋峰部，顆粒流速可達(dá)2-5m/s，長(zhǎng)期沖擊會(huì)形成密集的淺凹坑。這些凹坑多呈圓形或橢圓形，分布無(wú)明顯規(guī)律，但在板片入口區(qū)域更為密集 ——因入口處流速突變，顆粒動(dòng)能更大。例如，處理含砂量0.5%的冷卻水時(shí)304不銹鋼板片在6個(gè)月內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)明顯的磨損凹坑，如果顆粒硬度較高，凹坑深度可增至1mm以上，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)┩赴迤?/p>

2.電化學(xué)腐蝕會(huì)導(dǎo)致板片表面形成局部凹坑。當(dāng)板片材質(zhì)與流體介質(zhì)不匹配時(shí)，會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)：例如，用304不銹鋼板片處理含氯離子的流體時(shí)，氯離子會(huì)破壞鈍化膜，形成點(diǎn)蝕，表現(xiàn)為直徑0.5-3mm、深度1-5m 的圓形凹坑，坑內(nèi)常伴隨黑色腐蝕產(chǎn)物。這類凹坑多分布在板片溫度較高的區(qū)域，因溫度升高會(huì)加速腐蝕反應(yīng)。

3.氣蝕現(xiàn)象也會(huì)造成板片表面凹坑。當(dāng)流體在流道內(nèi)局部壓力低于飽和蒸汽壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣泡，氣泡隨流體流動(dòng)至高壓區(qū)域后破裂，釋放出巨大的沖擊力，反復(fù)作用會(huì)在板片表面形成蜂窩狀凹坑。這類凹坑直徑較小，但分布密集，多集中在節(jié)流部位。例如，當(dāng)板間流速超過(guò)2m/s而且流體含氣量較高時(shí)，容易在流道狹窄處產(chǎn)生氣蝕，316L不銹鋼板片在氣蝕作用下，半年內(nèi)可出現(xiàn)深度達(dá)0.3mm的凹坑。

此外克森建議板式換熱器的安裝或維護(hù)不當(dāng)也可能導(dǎo)致機(jī)械損傷凹坑。安裝時(shí)如果板片與硬物接觸，會(huì)產(chǎn)生局部撞擊凹坑；清洗時(shí)高壓水槍壓力過(guò)高，也會(huì)在板片表面形成沖擊凹坑，這類凹坑多為單個(gè)或少量存在，深度較深，邊緣有明顯的塑性變形痕跡。

針對(duì)不同成因的凹坑，艾克森建議采取針對(duì)性措施：顆粒磨損可加裝過(guò)濾器，電化學(xué)腐蝕需更換耐蝕材質(zhì)，氣蝕則需優(yōu)化流道設(shè)計(jì)，以減少凹坑對(duì)板片性能的影響。