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管壳式换热器试压工艺

点击:800 日期:[ 2014-04-26 21:53:34 ]
                              管壳式换热器试压工艺                                      谢锡彬 罗红飞                              永鑫建设工程有限责任公司      摘 要:讨论了管壳式换热器试压系统的设置和试压工装的设计、制作以及试压程序。     关键词:管壳式换热器;试压系统;试压工装;试压程序     0 引 言     管壳式换热器是石油化工生产装置中的常用设备,主要分为固定管板式、浮头式和U型管式,在生产装置建设阶段以及检修期间需对其进行试压检查,针对该类设备的特点,结合现场安装、检修的经验,以下对管壳式换热器试压系统的设置和试压工装的设计、制作以及相应的试压程序进行探讨。     1 试压系统     1.1 系统组成     换热器试压系统由换热器、试压泵、金属软管、压力表、盲板和试压环等组成。以浮头式换热器壳程试压为例,系统布置见图1。   1—管箱侧试压环; 2、6—压力表; 3—盲板; 4—浮头侧试压环; 5—盲板(带阀门); 7—金属软管(或钢管); 8—试压泵     1.2 系统设置注意事项     (1)试压工装的设计、制作要具有一定的通用性,不要局限在单台设备上。     (2)试压泵最好选用活塞式或柱塞式电动试压泵,尽量不要使用手动试压泵。     (3)试压泵与试压盲板间的连接最好采用两端为活接形式的金属软管,以减少现场的施工工作量,同时也便于多台设备的试压。     (4)试压系统上必须安装2个量程相同、经过校验并在有效期内的压力表(量程为试验压力的1. 5~3倍,最宜量程为试验压力的2倍,精度不得低于1. 5级,表盘直径不得小于100 mm)。压力表应安装在换热器的最高处和最低处,试验压力值以最高处的压力表读数为准,并用最低处的压力表读数进行校核。     (5)最好在换热器最高点和最低点设置排放阀,便于系统中空气和试压水的排放。     2 试压工装     2.1 试压环     固定管板式、浮头式和U型管式换热器管箱侧试压环的结构及装配见图2。浮头式换热器浮头侧试压环的结构及装配见图3。                       试压环的结构设计和装配应注意以下几点。     (1)试压环与筒体法兰通过筒体螺栓连接,两者间使用石棉垫作为密封元件;浮头管板与试压工装间使用盘根作为密封元件,通过压盖上的螺栓预紧力将盘根压缩变形达到密封的目的。     (2)在安装试压环进行试压时,试压环受力远小于原有管箱或外头盖受力,因此连接螺栓的数量可相应减少。参考法兰标准JB 4703—2000,由于同一公称直径1. 6MPa、2. 5MPa、4. 0MPa等级的法兰其螺栓孔是不重合的,因此可在同一法兰上钻出3种压力等级法兰的螺栓孔,以提高试压环的通用性。     (3)由于各浮头式换热器厂家采用的标准不尽相同,使得浮头管板伸出筒体法兰的长度也不相同,因此在设计制作浮头侧试压环时,应尽量考虑大多数设备的情况,以便盘根能准确压在浮头管板上。     2.2 试压盲板     换热器接管试压盲板应根据试验压力选择合适的厚度,考虑到其通用性,在需与金属软管连接的盲板上设置活接头和外丝接头,以便在遇到不同规格的接管法兰时,只需更换盲板法兰。接试压金属软管处试压盲板结构见图4。                      3 试压程序     3.1 正常试压程序     拆除管程(或壳程)进出口法兰→安装盲板和试压接头→按规范要求程序试压→试压合格后管线恢复确认。     3.2 特殊情况下的试压程序     在试压过程中若出现换热管泄漏或焊缝泄漏,应在堵管或处理焊缝后按下列试压程序试压。     (1)固定管板式换热器     拆除前、后管箱→壳程加压→检查壳体、换热管与管板间的连接部位→合格后安装管箱→管程加压→检查两端管箱和有关部位。     (2) U型管板式换热器     拆除管箱→安装试压环→壳程加压→检查壳体、换热管与管板间的连接部位→合格后拆除试压环→安装管箱→管程加压→检查管箱有关部位。     (3)浮头式换热器     拆除管箱、外头盖和浮头盖→安装试压环→壳程加压→检查壳体、换热管与管板间的连接部位→合格后拆除试压环→安装管箱和浮头盖→管程加压→检查管箱和浮头有关部位→合格后安装外头盖→壳程加压→检查壳体、外头盖及有关部位。     3.3 试压中的注意事项     (1)在系统的最高处必须要有排气点,可利用高处的压力表接管进行排气,待空气排尽后再安装压力表。     (2)换热器壳程试压时应确保管程内无任何介质且管程最低点保持开启畅通;管程试压排介质注意事项与壳程相同。     (3)新安装换热器的试验压力以设备技术文件为准,已使用过换热器的试验压力为设备最高操作压力的1. 25倍。     (4)液压试验时,压力应缓慢上升,当达到试验压力时,保压时间不得少于30min,然后将试验压力降到设计压力(或最高操作压力),保持足够长的时间,对所有焊缝和连接部位进行检查。整个过程中无渗漏、无可见变形及无异常响声为合格,否则泄压后对其进行修补,再重新进行试压。     (5)试压合格后,应排尽积液,排液时,为防止设备内形成负压,在排液前必须打开顶部的放空阀。     4 结束语     在中石油格尔木炼油厂2009年的大检修中,共有280台管壳式换热器均采用上述试压工艺进行试压,满足了设备的检修质量和工期要求,达到了预期效果。
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