GGH烟气换热器漏气质量问题鉴定案例

    GGH换热器，即烟气-烟气换热器，是一种高效的热交换设备，它主要用于回收和利用高温烟气的余热来加热低温烟气，从而在工业过程中不断实现热量的有效传递和高效回收。这种设备通过减少能量的浪费，提高了能源利用效率，对于节能减排和环境保护具有重要意义。

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案件背景

    在某环保公司与某热力公司之间的承揽合同纠纷中，双方就一台GGH换热器的质量问题产生了严重分歧。热力公司（需方）在使用该换热器一段时间后，发现其换热管出现大量穿孔和腐蚀现象，主要集中在换热器的中部位置。热力公司认为，这些问题是由于环保公司（供方）提供的换热器存在设计缺陷和制造质量问题导致的，特别是换热管选材不当以及运行负荷过大。

    环保公司则反驳称，换热管的损坏是由于烟气中大量粉尘冲刷导致的磨损，并且否认有其他锅炉烟气违规进入涉案换热器增加其运行负荷。

    由于双方各执一词，案件被诉至人民法院，法院委托专业鉴定机构对涉案GGH换热器进行质量鉴定。

勘验分析

    鉴创鉴定机构接受委托后，迅速组织专家团队对相关资料进行了详尽的审查，并向委托人和各当事方发送了《现场勘验通知书》。鉴定专家、供需双方代表以及委托人共同到达鉴定标的物所在地——某石化有限公司，进行了全面的现场勘验。

    现场勘验发现，涉案GGH换热器的换热模块及不锈钢焊管已被拆除，堆放在厂区场地。

    焊管整体破损和堵塞情况较为严重，特别是中部位置的焊管。焊管表面存在三种明显共性问题：焊缝位置多见似线性间隔大小不一的穿孔点；

    焊管局部表观可见雪花状放散裂纹以及离散的穿孔点；焊管局部表观可见贯穿性线性长裂缝或破口位置。

    实验室对取样样品进行了针对性的检测，发现焊管外壁焊缝存在共性的腐蚀穿孔，且表现为由表及里向管内腐蚀。

    同时，焊管内壁焊缝区较管壁其他位置抵抗腐蚀能力弱，构成薄弱环节。综合现场勘验和鉴定检验检测结果，鉴定专家组明确涉案GGH换热器换热管主要为腐蚀损坏。

    进一步分析发现，涉案GGH换热器的工艺结构使得壳程净烟气进口下方模组中段的焊管外表面存在电化学锈蚀的外部条件。

    壳程内含水烟气多伴酸液从中心风管下行时，部分水汽结露成液相，不能随气体扩散，垂直跌落至中心正下方模组中段焊管外表面，冷凝酸液构成潮湿含水的酸性腐蚀环境。不锈钢对氯离子腐蚀极为敏感，焊管外表面形成电化学锈蚀的电场条件。

    此外，涉案GGH换热器管程为316L不锈钢焊接钢管，虽然316L不锈钢为较常用的耐腐蚀材质，但抵抗氯离子腐蚀能力较差，由此产生的电化学腐蚀常称点蚀。焊接结构是电化学锈蚀形成的自身内因，焊接缺陷是电化学锈蚀的形成基础，焊接拉应力也是应力腐蚀的必要条件，并加速点蚀向内穿透扩展。

鉴定意见

对供方鉴定申请，鉴定意见

    涉案GGH换热器穿孔的换热管主要集中在换热器中部位置，其主因是模块中段为含氯潮湿酸性环境，属电化学锈蚀密集和显要发生的区间，腐蚀趋势呈自中段开始，随穿孔后腐蚀环境条件的形成逐步向两侧发展，模块中段腐蚀速度、程度相较于两侧严重。换热管为腐蚀损坏，不是因为粉尘冲刷导致换热管磨损损坏；

    由于暂未获取其他锅炉烟气超标进入涉案GGH换热器的举证材料，所以供方申请的鉴定申请2只是一种假定情况的探讨，而非实际工况的分析。假定进入涉案GGH换热烟气量最大900000m/h，理论上增大了烟气通过负荷，但管程设计风速推算分析表明，未必满足冲刷磨损的充要条件，更主要的是，管壁内表面均未见被冲刷磨损之特征。反证法也表明，仅在中部管道产生冲刷磨损的技术逻辑不成立。

针对需方鉴定申请，鉴定意见

    涉案GGH换热器模块中段焊管管壁外表面焊缝浸润于壳程内含氯潮湿酸性环境，焊缝区存在焊接应力，焊缝薄弱位置出现点蚀、凹坑或剥落， 1.5mm厚薄壁形成穿孔；

    壳程内含氯潮湿酸性液滴、冲洗水经穿孔点进入管程，管内形成含氯潮湿酸性腐蚀环境，内壁烟尘粘附积灰板结，于焊缝薄弱区形成点蚀、凹坑、剥落穿孔；

    管程和壳程穿孔烟气短路，造成烟气压差变化，双向加速了焊管管壁腐蚀穿孔、开裂、堵塞的进程;

    涉案GGH换热器不锈钢焊接钢管破损与焊管焊缝薄弱及壁厚偏薄存在因果关系。

扩展知识

    GGH换热器（烟气-烟气换热器）是燃煤电厂、化工厂等行业中常用的烟气处理设备之一，其主要作用是利用高温烟气的热量来加热经过脱硫处理的低温烟气，从而提高烟气的排放温度，减少烟气的凝结和腐蚀现象。然而，GGH换热器在使用过程中也面临着诸多挑战，如腐蚀、磨损和堵塞等问题。

    腐蚀问题：由于烟气中含有大量的腐蚀性物质（如硫化物、氯化物等），这些物质在与换热器金属表面接触时，会发生化学反应，导致金属表面的腐蚀。特别是在含氯潮湿酸性环境下，不锈钢等耐腐蚀材料也容易发生点蚀等局部腐蚀现象。

    磨损问题：虽然本案中的GGH换热器并未发现明显的冲刷磨损现象，但在某些情况下，烟气中的粉尘颗粒会随高速气流冲刷管道内壁，导致磨损。这种磨损通常发生在管道流速较高、粉尘颗粒磨琢性较强的工况下。

    堵塞问题：烟气中的烟尘颗粒在换热器内沉积，形成积灰，可能导致管道堵塞。积灰不仅会影响换热器的换热效率，还可能加速金属的腐蚀进程。

    为了避免这些问题的发生，需要在GGH换热器的设计、选材、安装和维护等方面采取一系列措施。例如，选择耐腐蚀性能更好的材料、优化换热器的结构设计、加强烟气的除尘和脱硫处理、定期对换热器进行清洗和维护等。通过这些措施的实施，可以延长GGH换热器的使用寿命，提高其运行效率和稳定性。