炼油厂高压隔膜式换热器泄漏原因分析及检修方案.pdf
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1、设备管理与维修2023 翼8(下)1高压隔膜式换热器泄漏及原因分析高压隔膜式换热器由导流筒、隔膜密封盘、U 形换热管束等组成,由于制造工艺、使用年限、工作环境等诸多因素的影响,在投入运行一段时间后容易出现泄漏故障。介质泄漏是其常见的一种故障,由于设备结构复杂,必须查明泄漏位置和泄漏原因才能彻底解决问题。某炼油厂的 E-101 型高压隔膜式换热器于 2014 年 8 月投入使用,2020 年 4 月出现泄漏问题。结合以往的检修经验,常见的泄漏位置有以下 3 个。(1)U 形换热管束与壳程进出口法兰连接处。法兰密封面有金属垫环,随着设备使用年限的延长,金属垫环可能会因为机械磨损或锈蚀等原因被损坏,
2、无法保证接口处的密封效果,进而出现泄漏。另外,用于固定 U 形换热管束和进出口法兰的螺栓出现松动,也会导致密封不良,进而发生泄漏。(2)隔板密封盘。其功能是分隔壳程,主要构件是由多层0.1 mm 厚不锈钢条组成的隔板密封条。泄漏原因主要有两个,一是多层不锈钢条的夹层中掉落杂质,导致不锈钢条不能紧密贴合,形成多处空隙,壳程介质容易沿着这些空隙流出,引起泄漏;二是密封条压条的预紧力不足。在运行几年后,压条受疲劳应力的影响,密封紧固效果变差,加上长时间受到壳程介质的冲击,逐渐松动并发生泄漏。(3)导流筒与管板之间的密封面。密封面使用的密封垫面为不锈钢丝网加强的石墨垫,在受到振动、碰撞时容易碎裂进而导
3、致密封不良,引起渗漏。另外,密封面的平面度超标,导致导流筒断面和管板断面不能正常对接,也会造成密封面泄漏。2高压隔膜式换热器泄漏检修方案2.1检修准备工作首先结合 E-101 设备图纸,掌握该型号换热器的结构组成、技术要求等相关信息。然后查看现场布置,包括设备高度、重量等,根据检查调查结果选择相应吨位的吊车,方便设备拆装、检修。最后,编制检修方案并做好技术交底。另外,本次检修作业中还使用到了液压螺杆拉伸器、汽车吊、上托式抽芯机、试压泵等设备。经过检查,确保设备工况良好后进场待用。2.2检修要点2.2.1螺栓及管箱法兰盖检修使用液压螺杆拉伸器拆除换热器顶部螺栓,为避免拆除过程中因重力原因导致的螺
4、栓变形,需要按照“自下而上”的顺序依次拆除。在吊车的配合下,首先拆除下部重达 2.0 t 的管箱法兰盖,然后再拆除 6 根螺栓。拆除时应避免碰撞,保护螺纹不受破坏。拆除后进行检修,发现管箱法兰螺柱与管箱螺纹口有明显的咬合情况,导致拆除难度变大,但未发现密封不良情况,说明泄漏问题不在此处。拆除后续采取的措施有:可以正常拆除的,拆除后要用石棉填塞螺栓孔,起到保护作用;无法正常拆除的,则在螺栓外套上保护套。另外,后期检修完毕重新安装时,需要将填塞石棉与保护套重新取下,并使用风机吹干净。2.2.2隔膜密封盘检修拆除隔膜密封盘前,需要提前对密封焊缝做标记,然后采用气刨方式沿着标记线进行切割。由于气刨时会
5、产生较大能量,因此拆除隔膜密封盘时要采取分段作业的方式。通常分成 2耀3 段,可以有效避免拆除作业中隔膜密封盘变形的问题。同时,考虑到密封焊的焊缝与螺栓孔之间的距离较近,因此气刨作业时还要注意防止损坏螺柱。拆开隔膜密封盘后,依次检查管束隔板、密封条压条和密封条。发现管束隔板固定良好,密封条压条没有松动情况。密封条的多层不锈钢条表面有少量灰尘和油污,但是整体贴合紧密,因此可以排除该处泄漏。2.2.3换热器管束检修拆除导流筒后开始壳程水压试验,以判断换热器 U 形管束是否泄漏。结合 E-101 型隔膜式换热器的说明书,该设备正常工况下的水压为 4.0 MPa,因此水压试验中设定水压为 4.0 MP
6、a。观察发现,在 U 形管束的密封端有水渗出,对渗漏点做好标记。然后关停注水设备,使用丝堵对渗漏点做封堵处理,在重新启动注水设备后继续观察,发现密封端不再有渗水情况,则说明泄漏故障得以解决。2.3换热器回装2.3.1管束回装在换热器泄漏故障维修结束后,需要重新回装各构件。回装前,仔细清洗管箱法兰盖、导流筒、U 形管束等,螺栓孔使用柴油摘要:介绍隔膜式换热器常见的泄漏位置及原因,并以某高压隔膜式换热器为例,分别进行螺栓及管箱法兰盖、隔膜密封盘、换热器管束的检修。确定 U 形管束处存在泄漏,制定专门的维修处理方案,处理后开展水压试验,结果表明水压稳定、泄漏问题得以解决,为现场检修作业开展提供参考。
7、关键词:高压隔膜式换热器;泄漏故障;隔膜密封盘中图分类号:TE966文献标识码:BDOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.08D.39炼油厂高压隔膜式换热器泄漏原因分析及检修方案王宏伟(中国石油大庆炼化公司检维修中心,黑龙江大庆163411)輬輲设备管理与维修2023 翼8(下)清洗后,可以涂刷一层专用的防咬合剂,避免在高温环境下发生咬合情况,为下一次检修提供便利。检查管板与壳程筒体的密封法兰垫片是否有明显的磨损、锈蚀情况,如果有需要及时更换新的垫片,防止密封端出现渗漏。使用吊车将 U 形管束吊起,使管束与管板处于同一水平位置,并逐渐靠拢、对接。使用管板外侧的螺栓
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