管壳式换热器检修施工工艺

管壳式换热器检修施工工艺

翟文涛

中国石油天然气第七建设有限公司山东青岛266100

摘要：本文对管壳式换热器的分类、施工程序、检修前期准备及检修施工工艺进行了详细的介绍，并以浮头式换热器为例，采用图文并茂的方式对检修各个工序进行了说明。

关键词：管壳式；换热器；固定管板式；U型管式；浮头式；假浮头；假法兰；解体；抽芯；清洗清理；回装；试压

1前言

在石油化工行业的常规检修施工中，换热器检修是其中工程量最大、难度最大的部分，也检修施工的主线，因此了解换热器的施工工艺，有助于我们进行施工前期准备和施工过程中的管理。

目前施工的换热器基本是管壳式换热器，分为固定管板、U型管和浮头式三种，详细的结构构造、型号等可查阅SH/T3532《石油化工换热设备施工及验收规范》附录，在此不赘述。

2施工程序

3施工准备

（1）人员：一般5-6人一组，另外根据抽芯机及吊车的数量配置起重工，按照以往施工经验，综合换热器施工的所有工序，一组人平均2～3天完成一台换热器的检修。

（2）假浮头及假法兰是换热器检修的主要胎具，能否准备充足是换热器检修成败的关键。固定管板式换热器试压不需要假浮头和假法兰；U型管式换热器试压只需要假法兰；浮头式换热器试压二者全部需要。

（3）设备：抽芯机、吊车、试压泵、液压扳手、力矩扳手、风动扳手、空压机等。

（4）材料：试压垫片及试压盲板、假浮头与浮动管板之间的密封胶绳、管束堵头等。

（5）其他：编制施工技术方案并进行安全技术交底；提前拆除保温及搭设脚手架等。

4施工工艺

由于U型管式及固定管板式换热器较浮头式换热器简单，以下以浮头式换热器为例介绍。

4.1解体

管箱拆除前应首先将与管箱连接的管线拆除，并在管箱和外头盖上部选择可靠的位置作为吊点。拆卸管箱、浮头盖与外头盖时，若换热器集中且工期较紧，可提前布置压缩空气管道引至每个换热器旁，并制作压缩空气汽包，使用风动扳手拆卸，可提升效率。

4.2抽芯

（1）抽芯机使用前要检查并排除链条上的异物，清扫主滑道上的异物，连接好各部位绳索，连接好电源，检查电控系统、遥控系统及线控系统是否正常工作。通电检查主行车、及液压系统是否正常工作。

（2）利用自制胎具（俗称背杠）将管束从浮动管板侧顶出一定距离，便于给抽芯机的挂板留出空间。

（3）吊起管束抽装机，并将管束抽装机吊到要抽装的管束附近。

（4）按动遥控器上的夹紧按钮，使夹紧油缸伸出到适当位置，夹紧油缸伸出位置应超出换热器外壳法兰的厚度。

（5）按动遥控器上的左､右侧降按钮，左右平衡油缸伸出后，将平衡油缸活塞杆前段钢索与换热器外壳法兰用螺栓连接。连接时一定要连接可靠，连接螺栓要有足够的强度，以满足管束抽出时产生的冲击载荷。

（6）按动遥控器上的左､右侧升按钮，左､右两侧活塞杆缩回并拉紧钢索，同时通过吊车联合调整，使抽装机接手与换热器外法兰对接，并使抽装机接手上表面略低于管束的管板下缘，且抽装机轴线与换热器轴线一致。

（7）按动夹紧紧按钮，使抽装机与换热器壳体法兰紧紧的压在一起，然后驱动主行车到达最前端位置。

（8）按挂板起按钮，挂板升起，挂板升起的高度以最方便抽装为准。

（9）按行车退按钮，管束拖出，当管束被拖出3米左右时，将第一台小车置于管束中部的隔板之下，并调整托板高度，使小车托住管束。

（10）按行车退按钮，管束被继续拖出，当管束还剩下150mm左右未被拖出时，停止拖动。

（11）第二台小车置于接手后方离接手最近的一个隔板下方，调整第二台小车高度，使小车托住管束。

（12）行车退按钮，管束被整体拖出换热器壳体。

（13）再向后移动主行车，通过1.8米的空间调整抽装机的平衡。估计基本平衡后，按夹紧松按钮，解除抽装机与换热器的约束。

（14）拆除侧拉钢索，吊走管束抽装机与管束，抽芯工作结束。

4.3清洗清理

管束的清洗工作一般由专业的清洗队伍进行。清洗前挂牌标识，防止在高压水清洗时冲掉影响安装。

管束抽出后，应对管箱、浮头盖、外头盖、壳体及各连接法兰的密封面进行清理，并对管箱、浮头盖、外头盖、壳体内部利用铲削刷等工具清理，清理干净后用塑料布密封防止杂物进入。

4.4回装

先将管箱侧壳体法兰密封面与固定管板密封面之间的垫片从浮动管板一侧套入。且回装前要保证抽芯机各部件处于初始位置。回装过程与抽芯过程相逆，在此不赘述。

4.5试压

浮头式换热器需要进行三遍试压，分别是第一遍壳程试压、管程试压、第二遍壳程试压。

4.5.1第一遍壳程试压

（1）在管箱侧安装假法兰，在浮头侧安装假浮头，在壳程出入口法兰处加盲板。

（2）对壳体加水加压，进行第一遍壳程试压。

（3）仔细检查管束内侧密封面、假浮头与壳体法兰密封面（用胶绳密封）、假浮头与浮动管板密封面（用胶绳密封）以及出入口盲板处有无渗水现象，如发现渗水需立即查明原因进行处理，达到完全密封的状态。

（4）仔细检查检查管束中每根换热管、每根换热管与管板连接处有无渗水情况，如有渗水需用管束堵头封堵有渗漏换热管的两端管口。

4.5.2管程试压

（1）第一遍壳程试压检验合格后，拆除假浮头、假法兰，回装管箱、钩圈及浮头盖（螺栓要进行定力矩紧固），并在管箱换热介质进出口管法兰处安装盲板。

（2）对管程加水加压，在保压阶段检查管箱与管束密封面、浮头盖与管束密封面以及盲板密封面有无渗水现象，如发现渗水需立即查明原因进行处理，达到完全密封的状态。

4.5.3第二遍壳程试压

（1）管程试压合格后，回装外头盖(螺栓需要进行定力矩紧固），利用第一遍壳程试压时在壳程出入口法兰处所加的盲板。

（2）对壳程加水加压，进行第二遍壳程试压。在保压阶段检查外头盖与壳体法兰密封面以及盲板密封面有无渗水现象，如发现渗水需立即查明原因进行处理，达到完全密封的状态。

（3）第二遍壳程试压合格后，拆除所加的盲板，加正式垫片恢复管程和壳程出入口管线。

4.5.4换热器试压的通用要求可查阅SH/T3532《石油化工换热设备施工及验收规范》。