換熱器試壓工裝設(shè)計、制造及改進

1、換熱器試壓工裝設(shè)計、制造及改進 【摘 要】根據(jù)換熱器設(shè)計計算軟件算出理論計算方法，結(jié)合實際生產(chǎn)情況及換熱器的浮頭大小，制定相應(yīng)的設(shè)計、制作方案，提高換熱器試壓效率，保證了試壓換熱器試壓時無法密封泄露的弊端。 【關(guān)鍵詞】試壓工裝；換熱器；設(shè)計 0.前言 公司接到石化公司的緊急通知，需要對300多臺換熱器進行維修、試壓。為了保證換熱器試壓合格率及大檢修效率，設(shè)計合理的試壓工裝，是高效、高質(zhì)量完成換熱器檢修試壓任務(wù)的必要條件。所以，設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)場情況對浮頭式換熱器試壓工裝重新設(shè)計，后期主要投用在直徑為dn400至dn1500的浮頭式換熱器試壓上。 1.制定設(shè)計階段 公司接到任務(wù)后，及時組織設(shè)計人員

2、了解、掌握公司目前所使用的試壓工裝的結(jié)構(gòu)及適用范圍，并對工裝結(jié)構(gòu)多次與相關(guān)技術(shù)干部進行交流、討論，最總制定出試壓工裝設(shè)計方案。此方案中的工裝結(jié)構(gòu)比原有試壓工裝結(jié)構(gòu)更簡單、經(jīng)濟、使用更靈活，滿足現(xiàn)場試壓及公司內(nèi)部檢修試壓需要。 2.設(shè)計階段 2.1根據(jù)方案繪制初步工裝圖紙，并結(jié)合公司實際加工能力，在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)最大限度地改進結(jié)構(gòu)。 2.2該階段分以下步驟進行： （1）利用設(shè)計計算軟件lansys.pv1.2及gb150中的相關(guān)計算式，根據(jù)設(shè)計條件，計算出所需要的法蘭厚度、殼體厚度及長度、壓蓋厚度等數(shù)據(jù)。 （2）根據(jù)結(jié)果結(jié)合換熱器標(biāo)準(zhǔn)gb151-1999管殼式換熱器、nb/t47023-2012

3、長頸對焊法蘭等制定出各零件的具體尺寸。 2.3優(yōu)化工裝后部結(jié)構(gòu)及密封處的結(jié)構(gòu)，并繪制初步草圖。 2.4設(shè)計人員與機加工分公司技術(shù)人員，對密封處結(jié)構(gòu)加工圖樣的可行性進行討論，最終確定優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)圖樣。 2.5進行最終圖紙繪制，給出技術(shù)要求及料表，完成換熱器試壓工裝設(shè)計任務(wù)，具體兩種新、舊試壓工裝圖如下： 原來的試壓工裝圖 jb4714-92浮頭式換熱器和冷凝器型式與基本參數(shù) 3.試壓工裝制造階段 試壓工裝主要由設(shè)備法蘭、殼體、密封結(jié)構(gòu)、壓蓋、密封圈等組成；制造工序嚴(yán)格執(zhí)行壓力容器制保體系、容器制造工序；法蘭、壓蓋等鍛件嚴(yán)格按設(shè)計圖紙加工。為保證試壓工裝使用時換熱器芯子能夠順利裝入或抽出殼體，殼體

4、材料排版時外周長允許上偏差控制為10mm、下偏差控制為零、控制橢圓度0.5%dn并做到殼體內(nèi)凡有礙管束順利裝入或抽出的焊縫磨至與母材表面齊平。 由于該工裝芯子試壓時的密封主要靠非標(biāo)法蘭、密封圈、壓蓋和與壓蓋連接的頂緊。密封圈的短節(jié)加工和壓蓋加工在制造過程中都得到了很好的控制；使最終制造出的試壓工裝符合圖紙、滿足使用要求。 4.進行實用性及經(jīng)濟性評價階段 試壓工裝使用狀況：每臺試壓工裝，在組焊完畢后都具備了投入現(xiàn)場使用的條件。在大檢修的繁忙工作階段，從石化公司拆下的被檢修換熱器300多臺，都是采用了新設(shè)計的試壓工裝，不管在效率上還是合格率上，在業(yè)主要求在規(guī)定時間內(nèi)全部拆卸、試壓合格后再安裝到位的

5、。 另外石化公司在大檢修期間還新制造換熱器芯子50臺，這就對新設(shè)計的試壓工裝是否能夠滿足新?lián)Q熱器芯子試壓的需要、是否會因結(jié)構(gòu)不合理出現(xiàn)泄漏而影響檢修進度等問題都在大檢修中得到了實質(zhì)性的考驗。 5.使用效果 在大檢修中設(shè)計的試壓工裝在正式投入使用過程中，設(shè)計的直徑為dn400mm到dn1500mm試壓工裝全部投入使用 ，期間沒有發(fā)現(xiàn)因結(jié)構(gòu)不合理產(chǎn)生泄露現(xiàn)象，效率是原來的35倍（以前大檢修需要24小時倒班拆除、試壓）。 從經(jīng)濟性方面來說，試壓工裝結(jié)構(gòu)簡捷、緊湊，不浪費材料，除了必要的法蘭用鍛件外，其他材料均為可焊性較好便于采購的普通低合金鋼；后端壓蓋設(shè)計采用了前后都與短節(jié)連接的雙向結(jié)構(gòu)（根據(jù)管板的

6、厚薄兩頭可以倒過來用）提高了性價比。 大檢修結(jié)束后獲得了業(yè)主和使用單位的良好評價。 6.設(shè)計產(chǎn)品的綜合性使用結(jié)論 本次試壓工裝的設(shè)計與往年的試壓工裝相比，有以下優(yōu)點： （1）殼體后端采用凹凸面法蘭連接的結(jié)構(gòu)部分，裝抽換熱器芯子比往年的試壓工裝方便，特別是在現(xiàn)場試壓，只需把該試壓結(jié)構(gòu)的法蘭和后端壓蓋帶到現(xiàn)場可以對不同壓力、同直徑長度分別為為6米、4.5米、3米的芯子進行試壓。 （2）后端壓蓋結(jié)構(gòu)由于雙面都帶短節(jié)可適用于不同壓力級別的換熱器芯子的通用試壓。 （3）由于此結(jié)構(gòu)沒有往年試壓工裝內(nèi)部的凸背，不用拆卸試壓工裝、芯子從管箱側(cè)法蘭處直接裝進去。節(jié)約了每次工裝裝卸時間。 （4）本次試壓工裝的制造成本比原來的試壓工裝的制造費有了明顯的降低。 【參考文獻】 1gb15