目录
0
1 总则 2 1.1 适用范围 2 1.2 结构简述 2
2 完好标准 2
2.1 零、部件 2 2.2 远行性能 2 2.3 技术资料 2 2.4 设备及环境 2 3 设备的维护 3 3.1 日常维护 3
3.2 定期检查内容 3
3.3 常见故障处理方法 3 4 检修周期和检修内容 4
4.1 检修周期 4
4.2 检修内容 4
5 检修方法与质量标准 6
5.1 管壳式换热器 6 5.2 平板式换热器 7 5.3 螺旋板式换热器 8 6 试车与验收 9
6.1 试车前的准备工作 9 6.2 试车 9 6.3 验收 9
007 维护捡修安全注意事项 9 7.1 维护安全注意事项 9
0
7.2 检修安全注意事项 9 7.3 试车安全注意事项 9
0
0
0
1 总则 1.1 适用范围
本规程适用于化工企业中设计压力不大于6.4MPa、设计温度大于-20℃、小于520℃的管壳式、平板式和螺旋板式换热器的维护和检修。 1.2 结构简述
01.2.1 管壳式换热器(包括因定管板式、浮头式、U形管式和填料函式)主要由外壳、管板、管束、顶盖(封头)等部件构成。固定管板式换热器的两端管板,与壳体焊接相连,为减小温差引起的热应力,有时在壳体上设有膨胀节。浮头式换热器的一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动。U形管式换热器的换热管弯成U形,两端固定在同一管板上,管束可以自由伸缩。填函式换热器的一端管板固定,另一端填函密封可以自由伸缩。
1.2.2 平板式换热器主要由换热板片、密封垫片、固定封头,活动封头(头盖)、夹紧螺栓、挂架等组成,换热板片上有不同形状的波纹;密封材料大多采用天然橡胶和合成橡胶。 1.2.3 螺旋板式换热器主要由外壳螺旋体、密封件及进出口等四部分组成。螺旋体是用两片平行的钢板卷制而成,它具有两个介质通过的矩形通道。根据通道布置的不同,螺旋板换热器又分三种形式: I型,主要特点是螺旋通道的两端全部垫入密封条后焊接密封;Ⅱ型,特点是螺旋通道两端面交锗焊死;Ⅲ型,特点是一个通道的两端全焊死,另一个通道的两端全敞开。 2 完好标准 2.1 零、部件
2.1.1 换热器的零、部件及附件完整齐全,壳体、管程、板片、封头的冲蚀、腐蚀在允许范围内,管束的堵管数不超过管束总数的10%,隔板、板片、折流扳、防冲板等无严重的扭曲变形。
2.1.2 仪表、计器和各种安全装置齐全,完整,灵敏,准确。 2.1.3 基础、机座完好,无倾斜、下沉、裂纹等现象。
2.1.4 各部连接螺栓、地脚螺栓紧固整齐、无锈蚀,符合技术要求。
2.1.5 管道、管件、阀门、管架等安装合理、牢固完整、标志分明、符合要求。 2.1.6 换热器壳程、管程及外管焊接质量均符合技术要求。
2.1.7 防腐、保温设施完整有效,符合技术要求。
2.2 远行性能
2.2.1 换热器各部温度、压力、流量等参数符合技术要求. 2.2.2 设备各部阀门开关正常。
02.2.3 换热效率达到铭牌出力成查定能力。 2.3 技术资料
2.3.1 设备档案、出厂质量证明书、检修及验收记录齐全.
002.3.2 压力容器的技术资料齐全、准确。 2.3.3 运行时间和累计运行时间有统计记录。
02.3.4 设备图纸齐全。
2.3.5 操作规程、维护检修规程齐全。 2.4 设备及环境
2.4.1 设备及环境整齐清洁、无污垢、垃圾。
2.4.2 设备的胀口、焊口、管口、法兰、阀门、填料函及换热板间等密封面完好,泄漏率在允许范围内。 3 设备的维护
3.1 日常维护
3.1.1 严格执行操作规程,确保进、出口温度、压力及流量控制在操作指标内,防止急剧变化,并认真填写运行记录。
3.1.2 随时检查壳体、封头(浮头)、管程、管板及进出口管道等连接处有无异响、腐蚀及泄漏。
3.1.3 检查各连接件的紧固螺栓是否齐全、可靠,各部仪表及安全装置是否符合要求。发现缺陷及时消除。
3.1.4 检查换热器及管道附件的绝热层,保持绝热层完好。
3.1.5 勤擦拭、勤打扫、保持设备及环境的整洁,做到无污垢,无垃圾,无泄漏。
3.1.6 严格执行交接班制度,未排除的故障应及时上报,故障末排除不得盲目开车。
3.2 定期检查内容
0 定期检查内容见表1。 表1 检查
项目 检查
内容 检查周
期,月 检查方法 检查项目 检查内容 检查周 期,月 检查方法 壳体封
头(端盖) 测定
壁厚 6~l2 超声波 壳程、管程、
0螺旋通道及
换热板通道 污垢堆积 3~6 1..远行状态判断
2.物料分析 内部
构件 情况
腐蚀 6~12 1.流体腐蚀
性检测器 2.液体pH值 测定 3.液体金属含
量力析 压力表、安
全阀、计器 准确性、灵
敏度可靠性 6~l2 1.按计量检验标准规定
2.按工艺操作法规定校验 3.3 常见故障处理方法
3.3.1 管壳式换热器
管壳式换热气常见故障处理方法见表2
表2
现象 原因 处理方法 现象 原因出口 压力
波动
大 1.工艺原因
2。管壁穿孔
3.管与管板连接处泄漏 1.调整工艺条件
2.堵管或补焊 3.视情况采取
消漏措施 封头(浮头) 与壳体连
接处泄漏 1.密封垫片 老化、断裂 2.紧固螺栓
松动 1.更换密封垫片0
2.对称交叉均
处理方法 匀紧固螺栓 换热
效果
低 1.管壁结垢或油污吸附2.管壁蚀漏
3.管口胀管处或焊接处松动或蚀漏 1.清理管壁 2.查漏补焊或
堵管
0
3.胀管补焊、
接管或更换 换热器管
束异常振
动 介质流动
激振 在壳程进出口 处设计防冲扳、 导流简或流体
分配器
3.3.2 平板式换热器常见故障处理方法见表3。
0 0
表3
现象 原因 处理方法 现象 密封00
面泄
漏 1.换热板原有伤痕变形 2.密封条上的凸缘未嵌入板片定位槽内 3.密封条、密封垫或粘结剂老化失效
4.拉杆螺栓,受力不均 1.修整或更换板片2.重装,使密封条 凸缘嵌入定位槽内 3.更换
4.先将四根拉杆对0
角交叉拧紧再将 上中部位拉杆拧
紧至尺寸,最后
将对角线四根拉
原因 处理方法
杆均匀拧紧 阻力
降超 过允
许值 1.换热器角孔有脏
物堵塞
2.板片通道有结垢
3.压力表失灵 1.清除脏物
2.用化学或手工方法 清除结垢
3.校验或更换压力表
0
0 传热 效果
差 1.冷介质入口温度 高
2.换热板片结垢 3.水质浊度大,油 污与微生物多
4.超过清洗间隔期 5.设备内空气未放
净 1.降温或加大流量
2,清洗板片
3.加强过滤、净化水质 4.定期清洗过滤器 5.排除空气两种 介质
0
互串 1.换热板片腐蚀穿透 2.换热板片有裂纹
3.密封垫片损坏 1.更换 2.更换
3.更换 换热
器冷 热不
均 1.开车时空气未排 净
2.部份通道堵塞、
介质走近路
3.停车时介质未放
净,尤其是结晶
的介质 1.注意放净空气 2.加强清洗与过滤,疏
通被堵通道
3.放净设备内介质 3.3.3 螺旋板式换热器
螺旋板式换热器常见故障处理方法见表4。表4
现象 原因 处理方法 现象 传热 效率
低 1.螺旋体通道结垢
2.螺旋体局部腐蚀
使介质短路
3.平板盖变形 1.用酸洗或蒸汽吹洗
2.修理或整台更换 3.整形或更换 端盖
连接 处泄
漏 l.螺旋体两端面不 平或有缺陷 2.螺旋体端面与密 封垫板间有脏物
3.螺栓受力不均 1.光刀或更换 2.清除脏物
3.对称交叉紧固螺栓
介质
0
串混 1.螺旋体腐蚀穿孔
2.密封板变形 1.更换设备 12.更换密封板 0 0
4 检修周期和检修内容 4.1 检修周期 检修周期见表5。
原因 处理方法 当本单位状态检测手段已经具备开展预测 维修条件的,经请示本单位上级主管部门同 意,可不受4.1条的限制。 4.2 检修内容 4.2.1 管壳式换热器4.2.1.1 中修
0 0
a.清理换热器的壳程、管程及封头(浮头、平盖、凸形等)积存的污垢;
b.检查换热器内部构件有无变形、断裂、松动、防腐层有无变质、脱落、鼓泡以及时壁有无腐蚀;局部凹陷、沟槽等,并视情况修理。 c.检查修理管束、管板及管程与壳程连接部位;
d.检查更换进出管口填料、密封垫;
e.检查更换部分连接螺栓、螺母; f.检查校验仪表及安全装置; g.检查修理静电接地装置; h.检查更换管件、阀门及附件;
0
i.修补壳体、管道保温层。
4.2.1.2 大修
a.包括中修内容;
b.修理或更新换热器管束与壳体; c.检查修理设备基础; d.整体防腐、保温。 4.2.2乎板式换热器
0
4.2.2.1 中修
a.检查清理换热板片通道中的结垢;
b.检查更换密封垫片及密封条;
c.检查换热板片变形、裂纹、伤痕、腐蚀等情况,视情况更换; d.检查、修理或更换活动端板,固定端板及拉架;
00
e.检查修理过滤器、放空阀;
f.检查修理进、出口管道、阀门;
g.检查调试各部仪表及安全装置。
4.2.2.2.大修
a.包括中修内容;
b.修理或更换进出口管道及各部阀门;
0 c.全面检查换热器、更换易损件并单测试压; d.修理或更换各部仪表、及安全装置,
e.修理或更换过滤器放空阀;
f.检查修理基础及地购螺检; g.刷漆防腐。
4.2.3螺旋板式换热器4.2.3.1 中修
000
a.检查端益与宪体连接部位的密封情况,视情况修理或更换密封垫片; b.检查修理换热器进出口管道、阀门; c.检查换热器焊接部位的腐蚀情况;
d.检查清理螺旋通道; e.检查、校验仪表及安全装置; f.检查各部紧固螺栓,必要时更换; g.检查、修补绝热层和防腐层。
4.2.3.2 大修
a.包括中修内容;
0 b.修理或更换进出口管道阀门;
c.检修或更换螺旋板式换热器,并试压检验; d.修理或更换各仪表、管线及安全装置; e.检查修理基础;
f.防腐,更换绝热层。
4.2.4 有关压力容器的检验、检修内容,遵照HGJ010001《压力容器维护检修规程》执行。 5 检修方法与质量标准 5.1 管壳式换热器 5.1.1 壳体
壳体的检修及质量标准按《压力容器维护检修规程》有关规定。 5.1.2 换热管
5.1.2.1 换热管由于温度、压力的波动及温差变形的不均匀,造成管子从管板中拉脱松动而使介质泄漏,可采用补胀方法消除同一部位补胀不能多于三次,否则会使管板孔处材料冷作硬化而胀不紧。若胀管无效,可换管子或采用焊接方法,焊好后对周围列管再胀一次,防止热胀冷缩松动。
5.1.2.2 换热管由于腐蚀、磨蚀、冲蚀、沉积腐蚀等原因,使管子产生裂缝,穿孔而泄漏,一般处理方法有两种,一是更换新管,二是堵管。更换新管对管板孔必须检查、清理、修磨。管板孔内不得有油污、铁锈、刀痕,管板的密封槽或法兰面应光滑无伤痕。管孔直径的偏差,圆柱度、圆度都在允许范围内,管端应除锈至呈金属光泽,其长度不宜小于二倍的管板厚度。堵管,是用锥度为1:10的金属堵头将管子两端堵死。堵头材料的硬度,应低于管子的硬度。堵管数一般不得超过管束管子总数的10%(根据本厂工艺和生产情况可适当增减)。 5.1.2.3 换热管的管材硬度应比管板硬度小HB30左右,否则应在管端150-200mm长度内退火。管子材质要符合GBl51《钢制管壳式换热器》的要求。对管束的换热管允许每根管子有
一道对接焊口,U型管允许有二道对接焊口,两道焊口之间的距离不得小于300mm长。对接焊缝应平滑,对口错边量不得超过管壁厚度的15%,且不大于0.5mm。对接后管子的直线度以不影响顺利穿管为限。对接接头应作焊接工艺评定,并作直径为0.85倍内径的通球试验,焊后应进行单管水压试验,试验压力为管程设计压力的2倍。
5.1.2.4 U型管弯管段的圆度偏差,应不大于管子名义外径的10%,不宜热弯,碳钢、低合金钢管弯制后应作清除应力热处理。
05.1.3 管板
5.1.3.1 捞接的管板焊缝应进行100%的射线或超声波探伤;除不锈钢外,并接后管板应作消除应力的热处理。
5.1.3.2 复合管板在堆焊前,应进行堆焊工艺评定。其基层材料和复层材料,应按JB3965《钢制压力容器磁粉探伤》进行检查。
5.1.3.3 管板孔径允差;孔板宽度偏差应符合GBl51《钢制管壳式换热器》的规定。 5.1.4 折流板
折流板表面要保持平整、光滑,无毛刺。板面孔距必须与管板孔蹈一致,折流板的最小厚度与管孔偏差,应满足GBl51《钢制管壳式换热器》的规定。 5.1.5 防冲板
防冲板表面到圆筒内壁的距离,一般为接管外径的1/4-1/5,其边长应大于接管外径50mm。防冲板的最小壁厚:碳钢为4.5mm,不锈钢为3mm。采用焊接固定时应注意防止产生焊缝裂纹或腐蚀;用U型螺栓固定时,应防止螺栓松动及腐蚀。5.1.6 管束与管板组装。
5.1.6.1 胀接。管板硬度应大于管子,如两者硬度相近时,应对管端作退火处理,一般硬度差在HB30-50左右。胀管深度,一般等于管板的厚度减去3-5mm。胀管顺序一般从中心扩展到周边对称交叉进行,胀管时,必须检查管板、管端的材质,尺寸、机械性能、净化处理等符合要求。浮头式换热器须先胀固定管板处的管头、后胀活动管板处的管头,胀接过程中要随时注意和调整两管板的平行度。
0
5.1.6.2 焊接。焊接方法应根据管端不同的材料组合来决定、焊管时,由中心至周边顺序交叉将管子两端与管板点焊,每根管均匀三点,然后顺序交叉满焊。管子伸出管板长为2-3mm,或等于管子厚度;若在管板孔外开“隔热槽”可减少管板变形,还可以保证焊接质量。 5.1.6.3 胀焊结合。对于温度、压力较高,在运行中受到反复热变形,热冲击和热腐蚀的作用时,常采用胀焊结合方法。但在焊前对每根管子进行预胀(密封胀)。这样可减小管子与管板孔的间隙,提高焊缝抗疲劳性,防止焊缝裂纹。 5.1.7 压力试验与致密性试验
0
管壳式换热器压力试验的程序,应按GBl51《钢制管壳换热器》第4.18条的规定;压力试验和致密性试验的方法标准(包括试验压力、温度、质量要求等),应将合GBl50《钢制压力容器》第10.9条的规定。 5.1.8 换热器清理
由于介质的腐蚀、冲蚀、积垢,必须进行清理,方法如下。
5.1.8.1 机械除垢法。利用各种铲、削、刷等工具清理,并用压缩空气高压水和蒸汽等配合清洗。当结垢比较严重,、或全部堵死时,可用管式冲水钻(桶管机)清洗。
5.1.8.2 冲洗法。利用高压水泵打出的。水通过压力调节阀,再经过高压软管通至手提式喷射枪,进行喷射清理污垢。若在水中混入细石英砂效果更好。
5.1.8.3 化学除垢。首先应对结垢的物质进行化学分析,再决定采用什么溶剂清洗。一般对硫酸盐和硅酸盐水垢采用碱洗,碳酸盐水垢则用酸洗,对油垢结焦可用氢氧化钠、碳酸钠、洗衣粉、洗涤剂等,与水按一定比例配制清洗。采用化学清洗时必须考虑加入缓蚀剂。经过化学清洗后,加清水循环冲洗数次,直至水呈中性为止。除以上清洗方法外,还可采用海绵球自动清洗法。 5.2 平板式换热器 5.2.1 换热板
5.2.1.1 拆卸检查换热板时,用非金属硬片将密封垫片和换热板片分开,切不要损坏换热
板片和密封垫片,并按顺序逐片放好,不得错乱颠倒。
5. 2.1.2 更换密封垫片时,需用丙酮或其它酮类有机溶剂,将密封垫片沟槽擦干净,再用毛刷将401合成树脂粘结剂或801强力胶,均匀地涂在沟槽内,最后将密封垫片粘在沟槽里。
5.2.1.3 检查换热板是否穿孔,一般用放大镜、灯光、或煤油渗透法逐片检查。
5.2.1.4 换热板结垢时,切忌用钢丝刷洗刷,尤其是钦材和不锈钢板片。应用非金属硬片除去结垢,再用去污粉清洗。清洗不锈钢板片的水,其氯离子含量不得超过25ppm。5.2.1.5 拆卸铣料板片时,严禁与明火接触以防氧化。
0
5.2.1.6 换热板片应平滑无裂纹、划痕、变形等缺陷,板厚不均偏差不超过板厚的5%,板片变形量不得大于0.5mm。 5.2.2 密封垫片
5.2.2.1 密封垫片如有变质、裂纹、老化等缺陷,则应更换。
5.2.2.2 更换新的密封垫片时要仔细检查它的四个角孔位置,必须与田的密封垫片相同。 5.2.2.3 密封垫片的质量是根据介质的腐蚀性能及温度来选用。常用橡胶垫片的最高使用温度见表6。 表6
垫片种类 最高使用
温度,℃ 垫片种类 最高使用
温度,℃ 垫片种类 最高使用 温度,℃ 垫片种类 最高使用 温度,℃ 天然橡胶
丁苯橡胶 80
85 丁腈橡胶 氯丁橡胶 85
85 树脂-硬丁基橡胶 中级腈橡胶 151135 硅橡胶 氟橡胶 160193~204
000
此外还可采用压缩石棉垫片和压缩石棉橡胶垫片。 5.2.3 组装
0 5.2.3.1 在换热器拆卸前,应测量板束的压紧长度尺寸,做好记录,重装时,应按此尺寸。安装板组时要严格按照原顺序装配、不得错乱颠倒。
5.2.3.2 夹紧端压板(封头)时,应均匀、对称、交叉拧紧螺母,先拧紧中部,再拧紧上下的螺母,不允许单边拧紧螺母。
2.2.3.3 压紧后端压板的四角距离应一样。端压板之间距离应在端板上所测量的尺寸范围之内,若小于此尺寸仍发现泄漏,则应更换垫片。板片组装压紧后,上下左右的平行度为1mm。
5.2.3.4 整体组装后,应按1.25倍的最大操作压力作单测试压,保压20-30分钟,不渗漏即为合格。若需作气密性试验,则应在水压试验后,以操作压力的1.05倍进行试验,用肥皂溶剂注入板束周边,不冒气泡为合格。 5.3 螺旋板式换热器 5.3.1 壳体
5.3.1.1 壳体表面应进行多点测厚,对局部减薄或烂蚀严重的应予焊补。
5.3.1.2 壳休对接焊缝须经超声波或X射线检查,质量符合国家现行的有关标准。
5.3.2 螺旋体
5.3.2.1 螺旋体应无明显变形、压瘪等现象,如有变形,应予修复。对变形、压瘪严重、修复困难的,应予更换。
5.3.2.2 螺旋体焊缝须经100%无损探伤检查合格。
5.3.3 密封结构
5..3.3.1 对垫片密封结构,应检查垫片是否有变形、老化;垫片在换热器检修时一般应予更换。
5.3.3.2 对焊接密封结构,应用磁粉或着色探伤检查,对存有裂纹等缺陷的应打磨干净,再进行焊补。
5.3.4 强度试验和气密性试验
强度试验一般用液压试验,其试验压力为设计压力的1.25倍。当不能采用液压试验时,可采用气压试验,其试验压力为设计压力的1.15倍。采取气压试验时,必须采取严格的安
全措施,并经技术负责人批准;试压时两通道要保持一定压差。在整个试压过程中,注意观察有无渗漏现象,当试验压力高时,还应注意两端面的变形。气密性试验、则在水压试验后,以操作压力的1.05倍进行试验。用肥皂溶剂检漏,不冒气泡为合格。已经做过气压试验,并经检查合格的,可免做气密性试验。 6 试车与验收
6.1 试车前的准备工作
0
6.1.1 完成全部检修项目,检修质量达到要求;检修记录齐全。6.1.2 清扫整个系统,设备管道阀门均畅通无阻。
6.1.3 确认仪表及其它安全附件完整、齐全、灵敏、准确。6.1.4 拆除盲板,打开放空阀门,放净全部空气。 6.1.5 清理施工场地,做到工宗、料净、场地清。
0
6.1.6 对易燃、易爆的岗位,要按规定备有合格的消防用具和劳保防护用品。 6.2 试车
6.2.1 系统中如无旁路,试车时宜增设陆时旁路。
6.2.2 开车或停车过程中,应逐渐升温和降温,避免造成压差过大和热冲击。
6.2.3 试车中应检查有无泄漏、异响,如未发现泄漏、介质互串、温度及压力在允许值内,则试车符合要求。6.3 验收
0
试车后压力、温度、流量等参数符合技术要求,连续运转24小时末发现任何问题,技术资料齐全,即可按规定办理验收手续,并交付生产。 7 维护捡修安全注意事项
7.1 维护安全注意事项
7.1.1 操作人员必须严格执行工艺操作规程,严格控制工艺条件,严防设备超温、超压。
07.1.2 冬季停车应放净容器中的全部介质,防止冻坏设备。7.1.3 换热器在运行中,不允许带压紧固螺栓。
7.2 检修安全注意事项
7. 2.1 在制定修理方案时,应遵循化工部《化工企业安全管理制度》拟定相应的安全措施。 7.2.2 在检修前,需办好“三证”,即“检修许可证”、“设备交出证”和“动火证”。 7.2.3 设备单机或系统停车后,容器的降温、降压都必须严格按照操作规程进行。
7.2.4 设备内部介质排净后,应加设盲板隔断与其连接的管道和设备,并没有明显的隔断标记。
7.2.5 对于盛装易燃、易爆、易蚀、有毒、剧毒或窒息性介质的设备,必需经过置换,中和,消毒,清洗等处理,并定期取样分袄以保证设备中有毒、易燃介质含量符合《安全管理制度》的规定。
7.2.6 容器内照明电压不高于24伏,容器外照明电压不高于36伏。
7.2.7 检修用搭置的脚手架、安全网,升降装置等应符合工厂安全技术规程要求。高处进行
检修,—要符合高空作业安全要求。
7.2.8 进入容器内工作的人员,应严格遵守入塔进罐的安全规定。 7.2.9 起重机具必须严格进行检查,符合要求。
07.3 试车安全注意事项
7.3.1 检查盲板,是否拆除,检查管道、阀门、过滤器、及安全装置是否符合要求。
7.3.2 几影呐试车安全的临时设施,起重吊机具等一律拆除。
7.3.3 排净设备内水、气,对易燃、易爆介质的设备,还应用惰性气体置换干净,保证运行安全。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容