换热器检修技术

                                                                                                   

摘 要：换热器是化工、石油、动力等其他许多行业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在石油化工总厂停产检修工作中，工程量比较大、重复性工作较多的也是换热器检修工作。于是在施工中从施工工艺、施工机具、施工方法对换热器检修出现的问题均进行了必要的分析改进，与原工艺相比施工速度、质量、安全、机械利用效率上均有较大的提高。
关键词：换热器 管束 抽芯 清洗 快速回装 装置
一、换热器简介及目前主要施工的换热器类型 　　换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器。 　　目前石油化工总厂主要使用的换热器有以下两种： 　　管壳式（又称列管式）换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多称圆形，内部装有平行管束或者螺纹管，管束两端固定于管板上。 　　浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可在壳体内自由浮动。浮头端设计成可拆结构，使管束能容易的插入或抽出壳体。
二、换热器检修内容 　　检修内容主要是：（1）拆卸换热器两端封头和管箱（2）抽出管束清理、清扫、清洗。（检查换热器两端盖、管箱的腐蚀、锈蚀、裂纹、砂眼等缺陷，检查换热器的变形和弯曲情况， （3）检查隔板和折流板及拉杆螺栓的腐蚀情况 （4）检查换热器各密封面情况（5）回装管束、封头和管箱，并对管束和壳体进行试压和试漏。
三、换热器检修过程中影响检修效率和质量的几个问题及改进方法
1.管箱及浮头盖拆除 　　无论是管壳式换热器，还是双管板换热器，或是浮头式换热器，各个部件的主要连接方式是螺栓，同时作为生产运行单位，为了节约成本，大部分螺栓需要利旧，且部分塔底再沸器，由于投入生产后温度变化比较大，需要热紧，故管箱及浮头盖的拆除时，往往会速度较慢。拆除的管箱、浮头盖总是拆下摆放混乱，安装出错。 　　在检修过程中，通过对管箱及浮头盖上的螺栓提前涂抹松动剂或者柴油进行浸泡，防止松卸困难甚至卡死。在位置比较狭小的空间进行拆除时，需要根据现场换热器的直径、高度、管箱及浮头盖重量等进行自制龙门架，将管箱及浮头盖进行拆除统一归置。由于在装置框架区内，换热器成排成列，为防止回装时管箱及浮头盖的安装出错，对拆除的管箱及浮头盖进行挂牌标识，便于区分，提高了拆除及复位的速度及准确率。
2.换热器抽芯 　　2.1抽取过程中，由于管束的直接受力，造成换热管受损，管束变形严重，折流板把壳体划伤，设备受损。 　　2.2换热器抽芯过程中，首先使用管板上定位吊耳将管束抽出一部分，拉出的距离可进行安装抽芯机；由于部分旧管束没有定位吊耳，需要利用人工、撬棍将壳体内的管束外撬100mm左右的间隙，尼龙吊带自间隙处捆扎管束，吊车外拉1米左右，使用吊车配合利用螺杆抽芯机将管束轻松抽出。但拆管箱和抽芯过程中，需要重要强调的对于可能有硫化亚铁存在的部位，要高度小心，避免硫化亚铁自燃，当含有硫化亚铁的部件暴露在空气中时，应及时用新鲜水喷淋，防止硫化亚铁自燃。 　　2.3如何防止管束的受力不均，首先定位吊耳应位于水平位置，保证换热器的滑道位于受力位置（及垂直方向），承受换热器的重力，避免管束直接受力，同时避免折流板把壳体划伤。其次，吊装的过程中，同时也要保证定位吊耳的水平度，保证管束不垂直受压。 　　2.4由于吊装工具的防护不当，造成管束涂层剥落。为了避免吊装用钢丝绳对管束的损害，要用专业的保护套加以保护，避免管束受伤，特别是因换热器运行不同介质，有的管束需要做涂层处理，钢丝绳做保护套可以防止涂层剥落，另钢丝绳与管束接触部位一定要加以保护。如果采用吊带，吊带在施工中来回抽取磨损较快，安全隐患较大，虽然经常检查及时更换，但费用较高。 　　2.5管束抽出后，不得直接将管束直接放置在平地上，放置在具有与管束吻合面的枕木垫具上。放置时，管板与管束的连接处不得受力，管板应悬空，枕木放在管束下，最好滑道与枕木接触，直接受力。 3.管束清洗 　　换热器管束清洗一般是在专门的清洗场地进行，但是由于装置检修，停工时间通常较短，管束拉运出去进行清洗费时费力，且费用较高，现检修改在装置内进行，方便，快捷，清洗过程中需要注意安全和场地卫生。 　　清洗后，让管束暴晾在露天，任管束自然风干，此作法会造成碳钢管的锈蚀减。管束清洗完毕后，采用仪表风把表面、管内水分吹干，防止碳钢管锈蚀延长管束的使用时间。
4.换热器试压 　　在检修过程中换热器试压，有两次和三次试压之分。试压的成功率关系着换热器的重装工时，从以往的施工中发现，影响试压合格率的主要有两个方面：（1）安装过程中经常导致垫片撕裂而密封不严；（2）紧固螺栓时多采用顺时针或逆时针顺序，时常发生越紧越漏的现象。而造成渗漏，试压不合格就需要进行管箱浮头盖的重装，造成工效较低。 　　对垫片的安装及螺栓紧固方法进行改进，垫片安装方法： 　　1）安装管束前先从管束浮动管板侧套入固定管板垫片，尽量不撕毁垫片塑料包装膜，在管束放入抽芯机和安装过程中保护好垫片免遭损坏。 　　2）安装管束后则将垫片套入管束前端，与管束成30°角向下用双手慢慢向内挤压安装，特别注意两边用力平衡和挤压的力度，防止垫片的损坏。 　　3）两种方法均要在管束密封面处涂抹黄油，对垫片进行密封和固，且设备口各接口内无杂物，各密封面无损坏；换热器壳体及管束各密封面清理干净。
螺栓紧固方法： 　　紧固螺栓的正确方法应该为“米”字型，严禁按顺时针或逆时针方向逐一紧固，且在紧固前，用记号笔在螺栓位置标记上编号，对应位置数字相同，防止出错。
四、结束语 通过近几年从换热器检修的施工工艺、施工机具、施工方法等方面进行不断探索及改进，并且在石油化工总厂实际施工中的应用，从而在施工方面能够大大提高了施工质量和劳动效率，积累了换热器设备检修有效而实践性较强的现场施工经验，满足了业主对质量及工期的要求。
　　参考文献 　　[1] HG25004-91《换热器维护检修规程》，中华人民共和国化学工业部设备维护检修规程 　　[2] SHS01009-2004《管壳式冷换设备维护检修规程》 　　[3] GB151-1999《管壳式换热器》 　　[4] 中国标准出版社编.GB151-1998《钢制管壳式换热器》[S].北京：中国标准出版社1998
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