换热器检修方法探讨

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:吴迪
[导读] 摘要:在石油化工中,换热器得到了广泛的应用,而其重要作用也逐渐突显出来。
        辽阳石油化纤公司建修公司  辽宁省辽阳市  111003
        摘要:在石油化工中,换热器得到了广泛的应用,而其重要作用也逐渐突显出来。所以,换热设备实际的利用率会对化工工艺效率与成本费用产生直接的影响。在使用换热器的过程中,应定期对其进行检修,以保证其能够在容许的工艺设计范围之内完成热量交换,确保生产更加安全。由此可见,深入研究并分析换热器检修方法具有一定的现实意义。
        关键词:换热器;检修;方法
        一、换热器管束腐蚀情况检查和维修方法
        1、渗漏情况的检查方法
        对于换热器而言,管束检查难度最大,但其重要性也不容小觑。在实际应用的过程中,管束很容易受介质影响,亦或是材料问题而形成应力腐蚀、晶间腐蚀、点蚀与疲劳腐蚀等问题。针对这一情况,应当借助试压方式加以检查,进而了解泄漏的状况与具体的地点。如果内部列管出现了腐蚀穿孔的问题,很容易引起严重的泄漏问题,对装置本身的生产带来负面的影响。若换热器出现这种类型的故障,更换管芯的成本相对较高,所以要将原有管芯抽取出来,并完成新管芯的安装。
        在此过程中,可以设计并制作和换热器封头法兰规格一致的压盘,并在使用的过程中,将管程和壳程密封面压紧处理,向壳程内部注水,开展水压试验。如果列管管板的端面有水流出,就可以将其判断成已经穿孔的列管。此时,即可堵塞处于泄流状态的管束,以免其参与到工艺流程当中。在此阶段,需要注意的是,堵塞管束量不允许超出10%,以免对换热的效果产生不利的影响。
        2、焊接管束管板方面
        因为管内部流体与外部流体温度存在明显的差异,所以换热器壳体和管束温度也有显著的区别。若两种温度的差距较大,就会使得换热器内部形成极大的热应力。这样一来,管子就会弯曲或者断裂,甚至还会在管板上拉脱。所以,管板和换热管的连接部位很容易出现泄漏的情况,严重影响换热器应用效果。一旦出现管束和管板位置泄漏的问题,就应当采取焊接的方式加以处理。
        在焊接的过程中,所需注意的内容集中表现在以下内容:因换热管与管板的焊接接头受载具有一定的特殊性,不仅存在管程与壳程的压力差,同样也有管板变形的可能。尤其是固定管板换热器具备温差应力,且角焊接头应力相对集中,会形成焊接热应力,所以自限性显著。另外,管板是密集开孔,所以焊接的热影响程度也较大,存在诸多应力集中点,增加了微裂纹形成的几率。
        一般情况下,管束管板焊接的时候要合理选择方法。特别是在焊接之前,需要使用钢丝刷进行清理,并且清理压缩空气,以保证将金属光泽呈现出来。在实际焊接的时候,要保证选用的焊接工艺与焊接速度合理,且各焊条完成管焊缝处理后,应当在四孔中间的三角区进行引弧与熄弧。如果是碳钢换热器,应通过双道焊接的方式,优先完成管板与换热管的焊接,并且使用钢丝刷加以全面清理,结合现场的具体状况,通过试压亦或是着色的方式完成检查任务。若具有丰富的经验,也可以通过肉眼来直接检查。另外,要针对裂纹与漏点进行打磨处理,随后采取补焊的方式。当以上工作都完成以后,即可再焊接一道。对双道焊接的应用,能够保证焊接的接头尺寸与设计要求相吻合。而在中间检查的基础上,使得焊接缺陷得以消除,提高了换热器与管板焊接接头的实际质量。如果不锈钢材质的耐蚀性不理想,同时选用了氩弧焊的方式,为确保焊缝的质量满足要求,应当根据具体状况选择一道焊接亦或是二道焊接方式。在焊接工艺与焊接速度合理的基础上,确保焊接接头的尺寸达标。在对以上措施加以利用的同时,就可以确保换热器与管板的焊接接头质量不断提高。
        二、管壳式换热器的主要检修方法
        1、堵管
        通过水压试验,我们检查到管道泄漏的情况,对于直径较小的管道,我们可以直接采取在一端打盲孔,制作圆柱形堵管零件。这样能够将管板焊接变形压力集中在堵管物上,减小管板的焊接压力。


        2、补焊或补胀
        补焊、补胀是管道泄漏最常用的一种检修方法,特别是在发生管板封口泄漏后,我们可以先打磨原有焊道再进行补焊,补焊过程中需严格控制焊接方位,减少对其他部位的影响。最后在泄漏的漏口位置补焊极容易出现气孔,因此需要提前做好防护措施。
        3、换管
        由于换热器大面积堵管会造成换热效果的严重下滑,因此我们在适当情况下应考虑使用换管的检修方法。在不严重的情况下,进行小面积换管时,我们可以使用特殊工具将泄漏管道拆除,而在大面积泄漏的情况下,我们应考虑到采购成本、安装成本的因素,如果整体更换管束较为浪费,我们也可以大面积换管。大面积换管时,可以使用螺纹拉力式或液压推进式拔管工具拉出管子,在清理板孔后,确保折流板孔以及板孔中心线仍旧对中,检查合格后再进行穿管。
        在换管过程中,我们应注意管道的硬度要低于管板的硬度,而且在封管时,除胀接外主要使用焊接方法,焊接过程中应避免氢气孔的产生因此我们需要在焊接前,对作业部位进行预处理,保证管道清洁、空气干燥、减少空气中的湿气比例,提高焊接效果。现阶段,由于检修周期的限制,装置考虑到管束使用寿命、更换成本等因素,大面积换管极少采用,多为整体更换管束。
        综上所述,管壳式换热器的大量使用,因此化工企业必须对换热器的检修予以足够的重视。在检修前,必须明确每台换热器的使用情况,存在问题,并准备好需要使用的配件,如垫片、螺栓、丝堵、黄油等等,并与施工单位充分结合,选择最为适宜的检修方法,实现检修效果的最佳化、检修成本的最低化。此外,我们还需要对天气予以重视,特别是在冬季较长的北方,深秋季节换热器水压试验完成后,必须对每根管进行空气吹扫,避免管内存水结冰而胀裂。
        三、管壳式换热器的主要维护措施
        1、压力
        换热器内部存在堵塞、结垢以及泄漏等情况时,就会造成流体进出口压力变化,因此定期对介质成分以及进出口压差进行检查就可以初步判定换热器内部堵塞、结垢以及泄漏的情况,发现压力变化较大时,应进一步进行分析,找出问题原因,继而采取恰当措施进行处理。
        2、温度
        换热器管程、壳程出入口位置都安装有温度表,因此我们要定期对其进行检查登记,因为换热器内介质大多含有一定的杂质,长期运行后就会造成堵塞,造成换热效率的下降。在发现换热器工作效率低于正常效率时,我们应考虑对管束进行高压水清洗,减少内部结垢情况,提高换热效率。
        3、振动
        对换热器的支架以及固定端、滑动端等螺栓连接情况进行检查,判断是否有松动情况,如果发现振动较大或螺栓松动应立即对螺丝进行加固。
        4、泄漏
        换热器检查过程中我们还要将重点放在法兰面上,直观检查运行中是否存在泄漏,由于化工企业介质大多易燃易爆,因此一旦发现泄漏情况,必须立即采取妥当措施进行处理、解决。
        5、腐蚀
        换热器腐蚀主要发生在壳体焊缝、管板与管道连接处等部位,如果未及时发现腐蚀就会造成壁厚进一步减薄,继而引发更为严重的泄漏。因此我们需要根据换热器类型、介质等的不同,定期进行测厚检查,保证换热器的换热效果与使用寿命。
        结束语
        综上所述,在上文中,以换热器为研究重点,主要的目标就是保证换热器的正常运行,发挥其自身价值与功用,为石油化工企业未来的可持续发展提供必要的保障,进一步推动换热器的应用。
        参考文献:
        [1]王德琨,刘宗振,张永梅.换热器检修过程中换热管查漏方法新技术[J].当代化工,2015,(6):1316-1317,1320.
        [2]代峰燕,邢爽,高庆珊,等.换热器管程自动化清洗装置研究现状与发展[J].北京石油化工学院学报,2017,(4):30-35.
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