歐米伽環(huán)換熱器維修論文

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1、加氫裝置Ω環(huán)密封高壓換熱器的檢修工藝杜昊，任俊杰，董秀麗，黃艷，王志坤中國(guó)石油華北石化公司，河北任丘062552摘要：介紹了Ω環(huán)密封高壓換熱器的檢修工藝，對(duì)設(shè)計(jì)、使用及檢修中的問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了解決辦法。關(guān)鍵詞：Ω環(huán)，換熱器，檢修加氫裝置工藝介質(zhì)易燃易爆，包括加氫換熱器在內(nèi)的主要設(shè)備在高溫、高壓及有氫氣和硫化氫存在的條件下運(yùn)行，要求設(shè)備具有很高的可靠性。加氫換熱器一般設(shè)計(jì)壓力7.0～20MPa、溫度300～500℃,材料為15CrMoR+321或2.25Cr-1Mo+347，是石化行業(yè)中設(shè)計(jì)難度高、制造難度大的換熱設(shè)備。選擇何種密封結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，直接影響加氫換熱器密封可靠性及

2、制造難易程度。因此管板與管箱、殼體的密封結(jié)構(gòu)成為加氫換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)。目前常用的換熱器密封結(jié)構(gòu)形式有金屬環(huán)墊（八角墊、橢圓墊）密封、螺紋鎖緊環(huán)、隔膜密封（蓋板式密封）、Ω環(huán)密封等。1Ω環(huán)換熱器簡(jiǎn)介Ω環(huán)換熱器的管板與管箱法蘭、殼體法蘭的密封采用Ω環(huán)密封結(jié)構(gòu)，如圖1所示，利用回轉(zhuǎn)殼受壓性能好的機(jī)理，設(shè)計(jì)制作Ω環(huán)密封元件；密封環(huán)與法蘭、管板以角焊縫的形式連接，介質(zhì)和環(huán)境完全隔絕，有效的解決了其它類(lèi)型墊片可能出現(xiàn)的密封面失效問(wèn)題，屬于無(wú)墊片密封。Ω環(huán)密封結(jié)構(gòu)設(shè)備主螺栓具有較小的預(yù)緊和操作載荷，減小了設(shè)備法蘭與主螺栓的尺寸和重量。同鋼墊圈密封結(jié)構(gòu)（八角墊、橢圓墊）和螺紋鎖緊環(huán)密封

3、結(jié)構(gòu)相比，Ω環(huán)密封結(jié)構(gòu)兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，拆卸檢修方便、密封絕對(duì)可靠等特點(diǎn)。同時(shí)具有制造簡(jiǎn)單、重量輕、造價(jià)低、占地面積小以及直徑、壓力、溫度適用范圍廣的優(yōu)勢(shì)，特別適合在石化企業(yè)的加氫裝置、重整裝置以及化肥裝置中推廣使用?？蓽p小設(shè)備檢修強(qiáng)度、提高設(shè)備的可靠性，節(jié)省設(shè)備的一次性投資，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有著廣闊的應(yīng)用前景。該結(jié)構(gòu)換熱器國(guó)內(nèi)自1996年研發(fā)至今，已在很多加氫裝置推廣使用。圖1Ω環(huán)換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2Ω環(huán)換熱器的檢修技術(shù)要求由于Ω環(huán)換熱器的管板與管箱法蘭、殼體法蘭的密封采用Ω環(huán)密封結(jié)構(gòu)，Ω環(huán)換熱器的拆裝難度在于合焊及切割兩瓣Ω環(huán)，其余與普通大法蘭式換熱器沒(méi)有區(qū)別。在組裝

4、Ω環(huán)時(shí)，兩瓣環(huán)的拼縫焊接時(shí)要求高度對(duì)中，錯(cuò)邊量非常小，焊接時(shí)在兩片法蘭之間的縫隙中完成，增加了焊接難度。拆裝檢修時(shí)，先用專(zhuān)用的工具把Ω環(huán)切割開(kāi)，拆裝檢修完畢后再重新組焊，需要準(zhǔn)確判定拆裝的次數(shù)。檢修的質(zhì)量將直接影響Ω環(huán)的密封質(zhì)量，因此必須嚴(yán)格按照檢修規(guī)程進(jìn)行施工。裝置停工后，須將設(shè)備從系統(tǒng)中隔離，排凈殘存介質(zhì)，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。由于加氫裝置換熱器在檢修期間存在連多硫酸腐蝕的情況，可按照美國(guó)NACE－RP－01－75《煉廠停工期間使用中和溶液防止奧氏體不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂》的要求和步驟進(jìn)行，自加氫反應(yīng)器出口至加氫反應(yīng)產(chǎn)物流程進(jìn)行堿洗中和，在該流程的內(nèi)表面保留堿膜。2.1W環(huán)拆

5、卸規(guī)程2.1.1拆卸管箱：（1）將設(shè)備法蘭上4根全螺紋螺柱以外的主螺柱卸掉，使用手動(dòng)切割或自動(dòng)切割工具將管板與殼體連接Ω環(huán)沿中線切割開(kāi),保留全螺紋螺柱下方無(wú)法切割部分；（2）在4根全螺紋螺柱附近安裝至少4根主螺柱夾緊管板，再將4根全螺紋螺柱卸掉，移至殼體法蘭螺栓孔與管板支耳螺栓孔中，使殼體與管板維持連接；（3）使用手動(dòng)切割或自動(dòng)切割工具將全螺紋螺柱下方管板與管箱連接Ω環(huán)沿中線切割開(kāi)；（4）拆卸管箱。2.1.2拆卸管束使用手動(dòng)切割或自動(dòng)切割工具將管板與殼體連接Ω環(huán)沿中線切割開(kāi),保留全螺紋螺柱下方無(wú)法切割部分；（2）墊平管板，將4根全螺紋螺柱卸掉；使用手動(dòng)切割或自動(dòng)切割工具將全螺紋螺

6、柱下方管板與殼體連接Ω環(huán)沿中線切割開(kāi)；（3）在管板端面安裝環(huán)首螺釘，緩慢抽拉管束，不得碰傷Ω環(huán)。2.1.3如果只抽管束不卸管箱，即管束與管箱一起拆卸（1）將設(shè)備法蘭上4根全螺紋螺柱以外的主螺柱卸掉；使用手動(dòng)切割或自動(dòng)切割工具將管板與殼體連接Ω環(huán)沿中線切割開(kāi),保留全螺紋螺柱下方無(wú)法切割部分；（2）在4根全螺紋螺柱附近安裝至少4根主螺柱夾緊管板，再將4根全螺紋螺柱卸掉，移至管箱法蘭螺栓孔與管板支耳螺栓孔，使殼體與管板維持連接，使用手動(dòng)切割或自動(dòng)切割工具將全螺紋螺柱下方管板與殼體連接Ω環(huán)沿中線切割開(kāi)；（3）將管束連帶管箱一起抽出。2.2W環(huán)組裝規(guī)程組裝前按圖3？打磨Ω環(huán)之間坡口；組裝過(guò)

7、程可參照拆卸；要求密封環(huán)之間焊接接頭組對(duì)錯(cuò)邊量不得大于0.5mm；采用鎢極氬弧焊至少分二層施焊。每層施焊完成后對(duì)焊接接頭按JB/T4730.5-2005進(jìn)行100%滲透檢測(cè)，I級(jí)合格。不同材質(zhì)的Ω環(huán)焊接材料按下表選取：Ω環(huán)材質(zhì)第一層焊接材料第二層焊接材料06Cr18Ni11TiH347Lφ1.6H347Lφ2.506Cr18Ni11NbH347Lφ1.6H347Lφ2.5INCONEL600ERNiCr-3φ1.6ERNiCr-3φ2.4INCOLOY800ERNiCr-3φ1.