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石化行业压缩机级间换热器检测方法点击：1875 日期：[ 2014-04-26 21:54:14 ] |
| 石化行业压缩机级间换热器检测方法 张平 （湖北登峰换热器有限公司，湖北大冶435100） 摘要：介绍了石化行业和冶金行业压缩机级间换热器出厂前的检测方法，换热器制造厂应根据介质情况、用户要求和产品结构特点来确定最佳的一种检测方法。关键词：换热器、压缩机、级间换热器、气密性试验、氦检石化行业和冶金行业需要大量的氮气、二氧化碳和氧气，这些气体来源于环境中的空气。空气经过低温、高压的物理方法分离出各种气体，空气经压缩机等容积压缩后温度升高，再经过换热器等压力冷却后进入下一级压缩机压缩，空气经逐级压缩，最后变为高压的气体，这些换热器用于冷却逐级压缩后的气体，习惯上称为“级间换热器”。 1·级间换热器结构 级间换热器的热介质为空气或氮气，冷介质为冷却水。级间换热器常采用壳体和换热器芯子组合结构，壳体结构如图1示，壳体内介质为高压力的空气或氮气，换热器芯子结构如图2示，芯子为高效的管片式换热器结构，传热效率高，尺寸紧凑。级间换热器按压力容器的规范设计、制造、检验，属特种设备范围，地方质量技术监督部门要进行第三方监检。 2·检测方法 级间换热器壳侧工作压力一般为1.6～7.5 MPa,远大于冷却水侧的工作压力0.6～0.8 MPa，另外壳侧的工作介质为150～200℃的压缩气体，工作时一旦出现壳体破裂，危害性很大，会造成人员的伤亡和财产的流失，所以产品出厂前的检验非常重要。该类产品壳侧的工作压力高，产品出厂前壳体和换热器芯子管侧单独分别进行强度试验合格后，换热器芯子再装入壳体（图1）后必须整体再进行检测试验，试验时壳侧的高压力气体可能会进入管侧，但是换热器芯子在壳体内侧，用空气做气密性试验时没有办法观察到管孔泄漏处，以及微量泄漏压力表根本不会显示，对这类产品总装后检测方法有如下4种。 2.1氦检——用氦气做气密性试验 这是一种高灵敏度的检漏方法,将换热器芯子抽真空后,利用氦气作为示踪气体,在待检部位利用氦质谱分析仪的吸气探针进行探测或用管道接至氦质谱分析仪（图3、图4）,以发现泄漏，一般对有特殊要求的设备才用氦检方法。氦检漏方法可以检测管孔和垫片处的泄漏（图1）。换热器芯子装入壳体后再整体进行气密性试验，在待检部位涂刷肥皂水等吹泡剂，此时只检查外侧螺栓处是否泄漏即可。对于一些小型换热器可将其直接放入水池中。 2.2氨检——用氨气做气密性试验 这是一种较氦检经济性好的气密性试验方法，灵敏度没有氦检高，主要适宜于无铜材的产品。有3种方法：①氨-空气法；②氨-氮气法；③100%氨气法。该方法将换热器芯子抽真空后，利用氨气作为示踪气体，在待检部位利用酚醛试纸检测管孔和垫片处的泄漏。换热器芯子装入壳体后再整体进行气密性试验。 2.3壳侧水压试验 该方法将换热器芯子装入壳体后再整体进行水压试验，试验压力为壳侧的试验压力值。因为水压试验很灵敏，管孔和垫片处有微量泄漏压力表就会显示，对于壳体内介质为湿空气以及试压后壳体容易排水和干燥的产品使用该方法是最好、成本最低的方法。壳侧水压试验后不须要再整体进行气密性试验。 2.4管侧水压试验 级间换热器壳侧工作压力远大于冷却水侧的工作压力，换热器的芯子又装入壳体内，所以换热器芯子的回程水盖既承受水侧的低压，关键又承受壳侧的高压力外压，进出水盖只承受水侧的低压。正常情况下，进出水盖和回程水盖按工作压力分别进行设计，但对级间换热器进出水盖也可以提高设计的级别，按壳侧的高压力设计，这样换热器芯子的管侧可以按壳侧的高压力试验，管孔和垫片处的泄漏可以检测出来。这种方法会增加级间换热器的材料和制造成本。换热器芯子装入壳体后再整体进行气密性试验。 3·结论 上面介绍的4种检测方法应根据介质情况、用户要求和产品结构特点来确定最佳的一种。另外也有用其它方法进行检测，如用U型管或卤素、氮气介质做气密性实验等。 参考文献 [1]朱聘冠.换热器原理及计算[M].北京：清华大学出版社，1985. 作者简介：张平（1968—），男，高级工程师，研究方向为换热器和压力容器产品的研发、设计和制造。 |
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