螺纹锁紧环换热器总装试压及拆卸工装

　　螺纹锁紧环换热器作为高温高压换热器的1种结构形式,具有结构紧凑、耐高温、耐高压、泄漏点少等特点,若运行过程中出现泄漏,可在不停车的情况下紧固顶紧螺栓即可达到密封的要求,故被许多炼油厂的高压加氢裂化装置广泛采用。此类设备以前都从国外进口,近十几年在消化吸收国外技术基础上已实现了该设备国产化。我厂已经按北京石化设计院和洛阳石化设计院的设计图样为镇海、锦西、兰州、大庆、金陵及上海高桥等炼油厂制造了近百台螺纹锁紧环换热器(图1),取得了很好效果。但由于使用单位检修时对其结构不甚了解,加之总装时需有一定拆装经验的人员操作,所以许多炼油厂在检修螺纹锁紧环换热器时需我厂派人指导其拆装及拆卸工装的使用。该换热器总装试压时必须配用一些专门的工装才能实现,我们经过多次改进,将原来2套支承钢管和配重物改为1套,并增加了联接板、螺纹保护筒和螺纹接头等。该工装须在吊车的配合下使用,分几步来完成总装和试压。文中介绍专用工装的使用、产品总装及最终试压。

1 安装管束
　　先把螺纹保护筒装在壳体内,把螺纹保护起来,最好在螺纹加工完就把保护筒装上,防止重物磕碰划伤、电打伤和总装时擦伤螺纹,造成总装时旋合困难。该过程的安装图见图2。(1)把拆卸工装的联接板1与管板上的工艺螺孔用螺栓紧固,然后联接支承钢管,把壳体固定在某一位置,以防止壳体与管束一起窜动。(2)找好重心吊起与工装联接好的管束,并在管板密封面上粘好垫片,经保护筒送入管程壳体内,沿壳体中心轴线移动吊车,使管束进入壳程壳体,当吊绳碰到保护筒时,可以放松吊绳并将其向后移动,让吊绳吊住露在壳体外侧管束重心,当管束的重心装入壳体后,靠工装上的配重及起吊位置的变化来托起露在壳体外侧的管束,在支承钢管后面施加推力,并逐渐移动吊绳的位置,始终让管束与保护筒内壁及壳体内壁与管板保持一定间隙。(3)当要推到预定位置时,用工装后侧的搬手调整壳体与管束的中心线。中心线调整好后加大支承钢管后边的推力,平稳的将管束推至预定位置,见图2。

2 安装内件和分程箱
　　将弹性石墨垫圈装好,把拆卸工装的联接板1与分程箱上的螺孔用螺栓紧固。由于分程箱的质量小,用配重调整基本能找好重心并吊平。在支承钢管后面施加推力将分程箱推到预定位置(图3),装好分合环和顶压螺栓,用扭矩搬手把顶压螺栓拧紧(螺孔和螺栓涂抹高温抗咬死剂),注意要对称拧紧,渐渐增大扭矩值。当达到规定的扭矩值后对壳程进行水压试验(一般试压差),其目的是检查换热管管头焊接质量和壳体焊缝。


　　

3 安装内件和密封盘
　　待壳程试压合格后,用拆卸工装的螺纹头将分程盖板及垫片装好,拧紧螺栓。将压环放在预定位置。除去壳体上的螺纹保护筒,按图样装好垫片,借用密封盘上工艺拆装孔螺纹将拆卸工装固定在密封盘上,用吊车吊起连接好的组件,找好中心后缓慢将其送到预置的位置,在这一环节应检测各零部件与壳体的对应尺寸,为下一环节安装螺纹承压环做准备。
4 旋合螺纹承压环
　　在拆卸工装前端时联接好联接架,将联接板1除去换上联接板2,将螺纹承压环、内外压杆、内外压环和压盖组装到一起后,用工装的加长螺栓把联接板2与压盖拧紧,利用螺纹承压环上的螺孔及匹配相对应的螺栓将联接板2拧紧,彻底清洗内外螺纹(涂抹高温抗咬死剂)。由吊车吊起组装件,配合使用手动葫芦找正螺纹承压环与设备中心轴线的同轴度,慢慢靠近螺纹端口,此时轴向推力不要过大,搬动前面的搬手让螺纹承压环能顺利旋入壳体的内螺纹,并在此时要经常调整吊车和手动葫芦位置以保持设备中心轴线与螺纹承压环的同心度,当旋合进几周后再一起搬动前后搬手加大旋合螺纹承压环力量,但不可强行旋合研伤螺纹表面,当旋合到预定位置后,松开加长螺栓的螺母,去除把持在螺纹承压环上的螺栓,卸下拆卸工装。完成全部装配工作,见图4。

5 产品试压
　　将内、外压紧螺栓用力矩搬手对称拧紧,此时的扭矩值大约为规定值的70%左右,每拧紧一周增大10%左右的扭矩值,逐渐达到规定值,拧紧螺栓时一定要对称,让螺栓受力均匀,全部拧紧后进行最终试压。若需要单程试压就按试压工艺分别试压,若需要按管、壳程的压差同时升压,就要制定特殊试压方案,连接试压管路,使整个试压系统既能分别控制管、壳程压力,又能同时控制管、壳程压力。升压时严格控制管、壳程的压差,发现有外泄和内泄(看表压判定)情况,继续拧紧内外顶压直至螺栓达到密封。若使用的扭矩值超过规定扭矩值30%还有泄漏,就要拆除所有内件查看垫片及密封面是否可靠,若有损伤立即修复或更换密封垫片,重复上述工作直至能保证管、壳各程的试验压力。泄压时也要严格控制压差,同时要按压差泄压放净管、壳程试压介质,用压缩空气吹扫干净。在安装到位后,用力矩搬手对称紧固一遍内外压紧螺栓。
6 结语
　　因螺纹锁紧环换热器的结构紧凑,应在总装配前对部件进行检测(必要时应做模拟验证),严禁强行安装,损伤零部件的表面。垫片要放正,弹性石墨要有足够的密度,必要时要在弹性垫片两侧增设挡环,阻止弹性石墨被挤出,螺栓、螺孔的螺纹都要清理干净,涂抹高温抗咬死剂以便拆卸。装配时要及时调整装入件的重心及中心轴与设备轴线的同心度,只要间隙合理,零部件的各项指标合格,就一定能顺利完成总装工作。