石油炼化装置换热器现场维修优化管理

摘 要：换热器指的是在不同温度的流体间传递热能的装置，又可称之为热交换器；在化工、石油、动力、食品及其他诸多工业部门中均普遍用到换热器，占生产主导地位。在化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用极为广泛。换热器有很多种类，本文主要以浮头式换热器为例，对石油炼化装置换热器现场维修优化管理进行了一番论述。

关键词：石油炼化 换热器 维修 优化 管理

换热器是一种传热设备，应用极为普遍，数量很多。由于换热器承压耐温变化较大，因此，其的故障几率也相当的大。而石化的生产连续性要求换热器设备要在现场维修。实际生产过程中，换热器现场维修还存在着维修效率低、施工质量差等方面的问题，应对其进一步优化，增强实际效率。

一、换热器现场故障简述

在换热器中，冷流体和热流体分别在固体壁面的两侧流过，热流体的热量通过对流的方式传给壁面，经过壁面导热后传给冷流体。为了进一步提升传热效果，冷流体与热流体普遍采用逆流传热方式。正常情况下，冷流体出口温度超过或者接近热流体出口温度，不过，现场运行过程中，通常会由于换热器故障而导致冷流体与热流体温度不正常。换热器故障主要表现在泄漏方面，诸如静密封面的内外渗漏、腐蚀渗漏、管束缺陷、管板腐蚀渗漏等等。现场维修通常将漏点处理作为核心。在此，以石油炼化行业应用最为广泛，本文主要以浮头式换热器为例，作了一番优化分析。

所谓浮头式换热器，指的是两端的管板，一端不与壳体相连，该端称之为浮头。管子受热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差压力。浮头式换热器浮头端结构，主要包括圆筒、外头盖侧法兰、钩圈、浮头盖、浮头管板、钢圈等组合而成。它的结构见下图。1是官箱；2是管程进出口；3是官箱法兰垫片；四是管程进出口；五是小浮头端盖垫片；六是小浮头垫片；七是小浮头；八是小浮头端盖；九是腰间垫片。随着社会经济的快速发展，诸多型式与种类的换热器发展速度极快，新结构和新材料的换热器不断涌现。为了适应社会发展需要，国家对某些类型的换热器提出了明确的标准。好的换热器在设计或者选型时应达到以下几项要求：一，合理的实现所规定的工艺条件；二，结构要安全可靠；三，便于制造、安装、操作和维修；四，经济合理。浮头式换热器以其较好的可靠性与广泛的适应性，在长期使用过程中积累了丰富的经验，进一步促进了自身的发展。到目前为止，在各类换热器中仍占有重要的地位。

二、维修方案的编制原则及维修工序

1.维修方案编制原则

在做任何一件事情时，都有一种特定的程序。同一维修项目中，会存在效率极大的反差，怎样才能严抓核心矛盾，在关键工序和必要环节精雕细刻；进一步减少不必要的环节，在确保功效的同时提升质量水平。

2.维修工序

工作过程中，由于程序的选择与细节的处理都有着一定的效率差异。在经过一番总结之后，概括了以下维修程序：

作业内容按照顺序是：一，故障判断；二，外漏法兰预紧；三，泄压隔离；四，拆卸小浮头盖；五，管程初步试漏；六，小浮头预紧；七，拆卸小浮头；八，拆卸管箱；九，管束查漏堵漏；十，抽出换热管束；十一，回装管束；十二，回装管箱；十三，回装小浮头；十四，管程水压试验；十五，回装小浮头盖；十六，壳程水压试验；十七，现场清理、交工。

技术细节如下：一，本文的论述涉及到了现场维修管理，前提是故障已得到明确；二，外漏通常属于静密封面的泄漏，所采用的处理方法是预紧螺栓；如果密封面存在缺陷情况或者密封垫片遭到损坏，那么，应解体换热器；三，为了安全，必须进行系统隔离。退料后，关闭所有工艺阀门，并进行盲板隔离；四，拆卸小浮头端盖，将小浮头露出来；五，以放空口接入蒸汽等无毒介质为主，进行初步试漏；六，对于小浮头静密封面泄漏故障问题，只要将小浮头拆开就能够看到或者经过管程初步试漏，找出小浮头的漏点部位，采用预紧螺栓方式进行处理。七，部分管束和管板的损坏，管程初步试漏是很难查出的，必须进行管程水压试验。如果管程试压后，未发现管程故障，就不需要将管箱进行拆卸了，而如果管程水压试验查出管程有问题，那么，就必须进行外漏法兰预紧。八，生产现场，通常以真空试漏方法为主，此方法操作简便，不过，测量精准度低、检查范围窄，只能处理管子的明显缺陷。如果是高温高压剧毒介质的换热器，应采用工装试漏。虽然工装试漏需要花费大的工作量，但是实验精准度极高，再结合氨渗等手段，能够将管束、管板、焊接部位存在的缺陷检验出。现阶段，一些重要的换热器均 会有备备用管束，如果有无法查明的故障，应考虑换管束，并把旧管束运到专业的厂子进行维修。一些小问题可在现场维修，大问题应送至专门的厂维修，保证生产的连续性。九，抽出换热管束后，应进行一番清扫和清洗，开展压力容器检验工作；十，如果要拆卸管箱，就必须要更换腰间垫片，更换时，为了不损坏到垫片，应抽出管束，从小浮头处套入垫片。十一，如果是高温高压设备，应在小浮头螺栓加装高温预紧碟簧，这样能够避免温度压力变化而导致螺栓预紧力出现波动，致使密封面发生泄漏。加装弹簧时，应按照技术要求，采用力矩扳手，预紧力的力矩必须和标准要求一致。十二，换热器现场维修的水压试验标准是：达到最高工作压力的1.25倍，稳定压力的20M in，压力始终保持稳定，不下降属于合格。

三、结论

综上所述可知，在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称换热器。在换热其中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量，另一种流体温度低，吸收热量。在市场经济环境下，所有工作的宗旨都是求效率，降成本。现阶段，石油炼化对质量和工期的要求极高。只要做好相关优化工作，就能够高质量的完成任务。本文是笔者根据自身经验进行的论述，还有不完善之处，望专家指正。

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