管殼式換熱器的維修

1、管殼式換熱器的維修管殼式換熱器檢維修的兒點經(jīng)驗摘 要:本文將近兩年管殼式換熱器檢維修施丄中積累的兒點經(jīng)驗進行了簡要總 結。關鍵詞:管殼式換熱器 浮頭式，型管式 墊片 浮頭蓋法蘭機加工 盲板鉆孔前H管殼式換熱器是石油、化工生產(chǎn)中應用最廣的熱交換設備，我公司現(xiàn)有換熱器 近2000臺。由于其型式結構、使用條件多樣性，在運行中可能會發(fā)生多種形式的 失效，因而換熱器檢維修工作也便成為保證生產(chǎn)裝置安全平穩(wěn)運行的一項重要工 作。換熱器檢修工作量往往占裝置總檢修工作量的50%-70%o本文將近兩年管殼 式換熱器檢維修施工中積累的一些經(jīng)驗進行總結，用于指導今后換熱器檢維修，也 便于同兄弟單位共同交流提高。1換熱

2、器墊片型式選用1. 1執(zhí)行設計要求的原則換熱器墊片的選用應依據(jù)設訃圖紙的要求。實際應用時很多換熱器設計圖樣中 為纏繞墊、波齒復合墊片，而往往根據(jù)經(jīng)驗選用高強石墨墊代用，有的場合纏繞墊 代用了波齒復合墊片，這種做法是不對的。因為即便選用的墊片與工況適合，但工 藝、操作波動時，承波動載荷的性能不同，所以不能隨意改動設計墊片型式、材 質(zhì)。設計圖紙中要求管箱、浮頭墊片有分程筋條時，還應要求墊片整體加工。1. 2對照標準規(guī)范選用換熱器墊片選型應參照現(xiàn)行標準規(guī)范，相關標準有：(1) GB 151-1999管殼式換熱器P155附錄H -&氏；墊片>,如后頁附表1。(2) JB/T 47

3、04-2000非金屬軟墊片；JB /T 4705-2000纏繞墊片； JB/T 4706-2000金屬包墊片；JB/T 4707, -2000壓力容器法蘭。以上壓力容器的現(xiàn)行標準規(guī)范墊片選用表中無金屬波齒復合墊、高強石墨墊墊 片。如選用這兩種墊片可參照石油化工設備維護檢修規(guī)程(第一分冊)P283, SHS 01009-2004管殼式換熱器維護檢修規(guī)程表1 <密封墊片選用表;選 型。1表 l<GB 151-1999 墊片>2表2 SHS 01009-2004管殼式換熱器維護檢修規(guī)程<密封墊片選用表>2 U型管換熱器試壓程序眾所

4、周知，浮頭式換熱器按照規(guī)范試壓為三遍：管束試壓一管程試壓一殼程試 壓。而以往U型管換熱器試壓通常為兩遍，即管束試壓一管程試壓。山于U型管換熱器是適用于高溫、高圧和高溫差的換熱器，我公司多數(shù)U型管換熱器殼程介質(zhì)為關鍵匸藝介質(zhì)、易燃易爆危險介質(zhì)，如三蒸憎脫丁 烷塔底重沸器E-1206/AB (BJU1600)殼程介質(zhì)為油氣;80萬柴油加氫氫壓機出口冷 卻器E-7、E-8/2、E-9/2殼程介質(zhì)為氫氣。3新區(qū)煤柴油加氫、制氫、加氫裂化、渣油加氫等裝置含此類U型管換熱器也較 多。因此為檢查管箱側墊片(管束墊片)的密封效果，保證此類關鍵換熱器的安全運 行，這類U型管換熱器試壓也應試三遍，即管束試壓一管程

5、試壓一殼程試壓。3浮頭換熱器浮頭法蘭平面測量與機加丄3.1浮頭式換熱器發(fā)生內(nèi)漏，管殼程介質(zhì)互串，除管束泄漏外還可能是浮頭法 蘭密封泄漏，因此浮頭式換熱器檢維修時應排查浮頭法蘭密封是否泄漏。3.2首先拆外頭蓋后，向管程充壓，檢查浮頭墊片的密封情況。3.3浮頭法蘭經(jīng)長時間運行后發(fā)生變形、與浮動管板密封面平行度超標，也能 導致浮頭法蘭密封失效而泄漏，因此還必須進行浮頭法蘭密封面的平面度檢測，表 3為平面度允差值。表3平面度允許公差值（mm）如發(fā)現(xiàn)浮頭法蘭變形超差必須進行機加工處理。浮頭法蘭與勾圈相對的端面也 要進行機加工（同樣加工量），使之與密封面保持平行。有隔層板的要重新修磨密封 端面，保證與浮頭

6、法蘭密封面在一個平面內(nèi)。3.4浮頭法蘭變形、平面度超標不能滿足密封要求而導致裝置運行時換熱器內(nèi) 漏情況,如2011年5月17 0 60萬連續(xù)重整脫C6塔底重沸器E-212（BJS1500）換 熱器內(nèi)漏，經(jīng)車床測量密封面平面度差為3mm。圖1為機加工后的浮頭法蘭。圖1 60萬連續(xù)重整E-212浮頭法蘭4試壓胎具尺寸的快速確定換熱器檢維修前需準備好試壓用夾圈、假帽，這就需要確定試壓胎具的兒個主 要特征尺寸。夾圈主要特征尺寸:孔心直徑、孔徑及個數(shù)、厚度。假帽主要特征尺 寸：內(nèi)徑Di、深度h、4孔徑及個數(shù)（法蘭式）。換熱器組件拆卸之前，快速準確確定所需試壓胎具的特 征尺寸方法有查閱設計圖紙、現(xiàn)場實測對

7、照標準確定。4. 1查閱設計圖紙通過查閱設計圖紙確定夾圈、假帽特征尺寸是最準確便捷的預判方法。夾圈的3個特征尺寸對應圖紙管箱法蘭螺栓孔心直徑、孔徑孔及個數(shù)、厚度。假帽特征尺 寸：內(nèi)徑Di二浮動管板外徑D+2、3mm，深度h（即浮動管板伸出殼體長度）二L（管束長 度）-L1 （殼體長度）-8 1 （固定管板厚度）- 5 2 （浮動管板厚度），法蘭式假帽孔徑及個 數(shù)對應外頭蓋法蘭（或外頭蓋側法蘭）螺栓孔徑及個數(shù)。4.2現(xiàn)場實測 對照標準確 定除少數(shù)特殊換熱器的管箱法蘭、外頭蓋法蘭為非標法蘭外，大多數(shù)換熱器管箱 法蘭標準為JB/T 4703-2000長頸對焊法蘭，外頭蓋法蘭標準為JB 4721-92

8、外頭蓋側法蘭?？梢岳帽P尺測量管箱法蘭外徑、外頭蓋法蘭（或外頭蓋側法 蘭）外徑，算出其外徑。同時記錄下現(xiàn)場換熱器螺栓大小及個數(shù)，再對照兩個標 準，查對應尺寸得出。如2011年新區(qū)停檢前定制試壓胎具時，220萬連續(xù)重整E- 2111、柴油加氫E-1507為隨機帶設備、無圖紙，這兩臺夾圈的定制數(shù)據(jù)就是通過 實測、比照標準方法得出。表4 2011年4月定制夾圈數(shù)據(jù)表5 JB/T 4703-2000法蘭數(shù)據(jù)需要注意的是，鑒于試壓時強度要求以及適用管箱螺栓螺紋長度的考慮，夾圈 厚度不能太薄，應參照管箱法蘭厚度，與之相近。如三蒸憎輕桂回收塔底重沸器 E-1206/AB拆修工前準備發(fā)現(xiàn)管箱法蘭厚度195mm

9、,現(xiàn)有滿足孔心直徑及孔徑、個 數(shù)的夾圈為80mm,厚度相差太大，最終將石腦油加氫高換E1302A-R定制的180mm 夾圈改孔后用于E-1206/AB試壓。5試壓盲板鉆孔換熱器拆修試壓時經(jīng)常遇到管殼程試壓盲板無位置、堵完盲板后無處排氣的問 題，如氣分、催化、蒸鐳等裝置的塔底重沸器。有時為了加堵試壓盲板，需要拆除 相連管段其至現(xiàn)場動火割除管線、試壓結束后再恢復。遇到這類情況可以采取在盲 板側面鉆孔用于加壓（充水）、試壓系統(tǒng)排氣的方式予以解決（圖2）,也能夠減少浮 頭式換熱器、U型管換熱器三遍試壓時通過拆把殼程法蘭盲板排氣的工作量。一般情況1二80-100mm, 4）d二6、8、10,可根據(jù)盲板厚

10、度H及實際需要確定。 盲板厚度除滿足試壓強度要求、鉆排氣孔的需要外，還需考慮夾持盲板的法蘭螺栓 長度是否合適，否則需工前準備相應長度、數(shù)量的螺栓。圖2盲板鉆排氣孔示意圖在2011年渣油加氫E1818拆修試壓，制氫I系列換熱器E-1911 I、E-1902I搶修換墊以及三蒸憎輕炷回收消缺換墊E-1206/AB等多套裝置換熱器檢維修中得到了很好的應用。由此可見，盲板鉆孔排氣的方法能廣泛應用與現(xiàn) 場換熱器拆修試壓。圖3為三蒸® E-1206A試壓時盲板鉆排氣孔的應用實例。圖3盲板鉆排氣孔應用實例-三蒸鐳E-1206A殼程出口盲板6試壓過程保護螺栓措施換熱器試壓值通常是最高操作壓力的1.25

11、倍再乘溫度校核系數(shù)，這樣比換熱 器運行時壓力要大。試壓安裝夾圈時，為了降低裝拆螺栓的工作量，常習慣性隔兒 個孔穿螺栓緊固（圖4）,尤其有些壓力較高換熱器把夾圈時還需要用液壓扳手緊 固，這樣使得螺柱在緊固過程中受力過大、被拉伸，造成螺母與螺栓粘連從而無法 拆除，只能用鋸割方法破壞性拆卸（圖5）。這6樣不但造成換熱器管箱螺栓的損耗，其至延誤換熱器回裝工期。因此，安裝夾圈、法蘭式假帽時如果利用管箱螺栓等換熱器本體螺栓，要注意 保護螺栓，將螺栓安裝齊全;高壓換熱器用液壓扳手緊固安裝夾圈時，螺栓也要涂 抹防咬合劑（圖6）。圖4試壓夾圈隔孔穿螺栓緊固圖3某換熱器夾圈拆除時鋸割的螺栓圖6用于安裝夾圈的管箱螺栓涂抹防咬合劑7結束語本文對管殼式換熱器檢維修的兒點經(jīng)驗進行歸納總結，用于指導今后換熱器檢 維修工作。管殼式換熱器檢維修是一項較復雜的系統(tǒng)工作，需要工前策劃考慮全 面，對既定的方案應予以認真執(zhí)行，不能隨意更改，否則可能遇到現(xiàn)場變更施工方案而產(chǎn)生手段材料、機具準備不充分，比原定方案