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尿素水解换热器的修复和改造点击：1722 日期：[ 2014-04-26 21:35:31 ] |
| 尿素水解换热器的修复和改造 刘涛 陈峰 刘春英 （中石油塔西南化肥厂新疆泽普844804） 摘要：简要介绍了尿素水解换热器E803A/B封头泄漏的原因及针对封头泄漏所做的修复、改造工作。 关键词：水解换热器泄漏改造 1·情况介绍 塔西南化肥厂尿素装置水解换热器（E803A/B），是两台卧式串联换热器，由“中国五环化学工程公司”设计，“锦西化工机械厂”制造。它的功能是使水解塔（C803）进出口物料交换热量。具体结构如图1所示，具体设计参数见表1。 2006年检修开车后，E803A/B封头出现严重泄漏，严重影响解吸水解系统的正常运行。当时因开车需要，对封头和管板采用焊接的方法进行了处理。 2008年大检修中，决定对E803A/B封头和管板进行修复和改造，解决上述问题。 2·原因分析 （1）自尿素解吸水解系统改造后，水解塔的工作压力由1.69MPa提高到1.9MPa，E803A/B的工作压力也达到了设计压力2.4MPa。随着压力的升高，E803A/B的封头垫片需承受更大的压力。 （2）在2006年E803A/B检修过程中，因检修单位吊装过程不合理，发生碰撞，导致管板和封头法兰产生了轻微的变形，使管板和封头法兰接触密封时，密封面的局部部位紧力不够，造成泄漏。 以上原因导致开车后封头垫片被挤出，造成封头泄漏。 3·制定修复和改造措施 针对以上两点原因，制定了以下改造修复措施。 （1）在封头的突面法兰上堆焊、加工，改造为凹凸面法兰，将垫片卡在槽中，为垫片提供一个环向保护，防止垫片被挤出。 （2）将封头垫片由石棉垫片改为金属缠绕垫片，增加垫片自身的强度。对封头法兰和管板的密封面进行光刀处理，消除管板和封头法兰因碰撞和焊接产生的变形对密封面的影响。 4·实施过程 4.1封头的修复和改造 封头的结构如图2所示，它是双管程、突面法兰连接的。 封头法兰是按照《JB/T4702乙型平焊法兰》设计制造的，属于带衬环的类型。公称直径为650mm，公称压力为2.5MPa。由法兰、衬环、筒体三部分组成。衬环、筒体的材质为00Cr17Ni14Mo2（316L），法兰材质为14MnR。图3是封头法兰的局部放大图。 由于封头法兰是按照《JB/T 4702乙型平焊法兰》设计的。将封头法兰由突面改造为凹凸面法兰改造中，我们也参照《JB/T 4702乙型平焊法兰》进行。具体改造结构见图4。 加工过程：首先在衬环与法兰螺栓孔之间，用25-22-2焊条堆焊出高12mm，宽10mm的堆焊层。然后上车床加工出图4中所示的环状梯形凸台。并对衬环表面进行光刀处理，消除变形，恢复表面粗糙度。 4.2管板的修复 管板的修复，主要是将密封面进行光刀处理，消除变形，恢复表面粗糙度。光刀部分如图5中所示。 4.3封头垫片的改造 原封头、管板间垫片材质为石棉橡胶板，外径覬715，内径覬665，筋宽10mm，厚度3mm。其结构如图6所示。原管板、筒体间垫片外形尺寸与此相同，只是无中间筋。 按标准《JB/T 4705-2000缠绕垫片》进行选择。公称直径覬650，公称压力2.5MPa的缠绕垫片可满足要求。结构形式为基本型（无内外环），外径为覬715，内径为覬675，厚度为4.5mm。可直接作为管板、筒体间垫片。 因封头为双管程结构，所以垫片中间带有一根宽10mm筋。由于塔西南公司无法制造中间带筋的缠绕垫片，所以双管程中间的筋部密封只能使用石棉橡胶板来制作。封头法兰的密封采用缠绕垫片。 筋部垫片（见图7）使用XB350型石棉橡胶板制作。外形尺寸为：长674mm，宽10mm，厚5mm。 5·运行效果 自2008年8月底开车至今，两个月的时间里，E803A/B一直运行稳定，没有出现任何泄漏。证明已经达到了预期的目标。 6·遗留问题 由于塔西南公司无法制造中间带筋的缠绕垫片，封头、管板间垫片中间筋仍为石棉橡胶板材质，拟在下次检修中选择合适的中间带筋缠绕垫片（外购）进行更换。 7·结束语 本次改造解决了多年以来水解换热器E803A/B封头泄漏的问题，为尿素装置解吸水解系统的安全、平衡运行提供了保证，同时也可为同类设备的检修提供借鉴。 |
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