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丙烯腈装置换热器检修技术探讨

2019-10-17 11:22:31浏览:16 来源:清洗联盟   

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丙烯腈装置换热器检修技术探讨

在大型石化公司生产设备的检修工作中,丙烯腈 装置换热器的检修工作占据较大的比重。从生产实践 的角度分析,要保障设备与装置的安全、稳定运行, 就必须提高换热器检修的质量,选择合理的检修技 术,并加强检修质量的管理。根据既往丙烯腈装置换 热器的检修实践,其检修工作的主要目的在于清洗换 热器,保证换热器的正常运行。一般情况下,丙烯腈 装置需要每年进行一次短停检修,对换热器进行物理 清洗与化学清洗。

 1  清洗方法的选择 在丙烯腈装置换热器的检修工作中,消漏、清洗 是一项极为重要的内容,但考虑到丙烯腈装置的设备 状况以及实际生产特点,检修时需要合理选择清洗方 法。按照所用方法的原理差异,换热器清洗大致可以 分为物理清洗与化学清洗两类。物理清洗与化学清洗 方法各有自身的优势与劣势,在实际的清洗工作中, 需要结合清洗部位的具体特点,选择合理的清洗方 法,并严格按照相应的技术要求或者操作规范进行实 施,保证清洗的效果。因此,就物理清洗、化学清洗 的常用手段以及优劣势等进行分析。 高压水清洗技术是物理清洗方法中的一项重要技 术,借助高压水发生装置对换热器污垢等进行清洗。 从丙烯腈装置换热器的工作特点来看,污垢聚集是一 种极为普遍的现象,广泛地存在于整个生产工艺的各 个环节,对装置整体运行效果以及运行周期有着重要 影响。一方面,污垢沉积物的出现,可增加局部的热 阻,降低热传递的效率;另一方面,污垢还可引起垢 下腐蚀等问题,导致设备故障或者设备使用寿命缩短 等后果。因此,采取有效的清洗技术,及时、快速地 清洗换热器的污垢,确保装置平稳地运行至下一检修 周期,是装置检修的一项重要内容。与传统的机械清 洗方式相比,高压水清洗技术充分利用了水的物性以 及强大的打击力,能够切实解决传统清洗方式下不能 彻底清除硬垢、软垢的问题。此外,高压水清洗技术 还具有清洗效率高、费用低、不腐蚀设备、安全性 高、适用于完全堵塞的管子、耗水量少、不污染环境 以及易于实现机械化、自动化等优势。根据以往的检 修经验,在换热器的抽出芯子外表面以及管束内表面 的清洗方面,高压水清洗技术具有较为显著的优势。 与此同时,借助高压水清洗喷头的优势,还可实现二 维、三维的自动旋转,即便是在结垢情况较为严重的 换热器的清洗中,也可获得较好的清洗效果。 化学清洗一般是通过运用某种化学药剂或者多种 化学药剂及其水溶液,按照小型清洗试验结果获得的 溶液配比、清洗程序以及工艺条件等数据,对待清洗 装置进行清洗,以清除附着于装置工艺侧、冷却水侧 的各类物料垢、水垢、油垢、腐蚀产物等。化学清洗 的基本原理是化学药剂对垢物具有一定的溶解作用, 能够通过与垢物的化学反应,生成可溶性的络合物或 者盐类,进而随清洗液排出。此外,在化学药剂与垢 物发生化学反应的过程中,还可生成部分气体,对垢 物起到一定的剥离作用,加速垢物的清除。根据既往 检修实践,在化学清洗方法的应用中,将清洗泵、管 道、阀组等与装置组成临时的系统,完成整个清洗过 程的方法较为常见,尤其是在换热器壳程的清洗上, 化学清洗具有一定的优势。但不同于物理清洗,化学 清洗的过程相对复杂,需要严格监控腐蚀量、腐蚀速 率、洗净率以及除垢率等指标,并按照质量指标规定 的验收内容与验收标准,对化学清洗的质量进行检 验。从验收的角度来看,化学清洗的验收过程相对较 为复杂,需要参考化学清洗方案、各类分析化验数据 以及施工记录等资料,对清洗的质量做综合性评价。 

2  试压查漏 在完成丙烯腈装置换热器的物理清洗与化学清洗 后,试压查漏是检修工作的第二个关键节点。根据换 热器的结构特点,固定管板式、U形管式、浮头式是三 种较为常见的列管式换热器,其实质上是三种逐步改 进的型式,在结构上具有一定的共同性,因而其试压 查漏工作也存在相似之处。从以往的检修实践分析, 在换热器的试压查漏工作前,需要做好相应的准备工 作,如准备常规壳程管口试压盲盖等试验材料。但在 实践操作中,不同的列管式换热器的试压查漏准备工 作也具有一定的差异,如浮头式换热器需要管箱假法 兰、浮头盖假法兰、外头盖假法兰,U形管式换热器需 要管箱假法兰,而固定管板式换热器则不需要特别的 工装。 在完成试压查漏的前期准备工作后,即需要按照 相应的试压程序,对装置进行试压查漏。以浮头式换 热器的试压为例,其试压步骤大致为:换热器筒体试 压→换热器管程试压→换热器整体试压。在换热器筒 体试压阶段,需要拆除换热器的外浮头盖、浮头盖以 及管箱,并于装置两侧分别安置管箱假法兰、浮头盖 假法兰、外头盖假法兰等试压环,采用胶环或者填料 绳等作为垫片,而后对壳程进行施压,检查换热器的筒体、换热器与管板连接部位是否存在泄漏情况。在 换热器的管程试压阶段,需要拆除换热器筒体试压过 程中安装的试压环,安装浮头盖、管箱,采用正式 垫,而后对壳程进行施压,检查浮头盖以及管箱是否 存在泄漏现象。在换热器的整体试压阶段,则需要在 上一阶段的基础之上,安装外头盖,并对壳程进行加 压,检查换热器整体是否存在泄漏现象。

 3  安装螺栓预紧力检修

 丙烯腈装置换热器的法兰密封泄漏失效是一种较 为常见的现象,根据既往的实践经验,该问题多是由 于实际安装螺栓预紧力不到位等问题引起。针对换热 器法兰密封,合理确定螺栓的预紧力,正确控制安装 螺栓,是换热器法兰安全密封的重点。但就实际情况 来看,安装螺栓预紧力不仅与法兰设计、紧固件的质 量有关,还与紧固螺栓的工具、安装人员的资历、组 装质量、密封面的具体情况、安装环境以及拧紧螺栓 的方式等有关。基于此,在丙烯腈装置换热器的检修 工作中,还需要重视螺栓固定情况的检修,确保螺栓 预紧力均匀、足量地施加于接头上。从安装的角度来 看,要确保换热器法兰密封螺栓预紧力均匀、足量地 施加于接头,可对结构较为复杂或者工况较高的换热 器采用液压拉伸紧固法,直接施加轴向预紧力。与传 统的紧固方法相比,液压拉伸紧固法避免了螺母或者 螺栓的旋转,消除了克服摩擦力的无用功浪费问题, 因而在操作时更加省力。此外,在液压拉伸紧固法的 实践应用中,此种紧固方法的效果也得到了验证。 

4  结束语 

丙烯腈装置换热器的检修工作是一项较为重要、 程序较为繁琐、要求较高的任务,其检修质量对装置 的稳定、安全、高效运行,以及装置的使用寿命等皆 有重要的意义。从丙烯腈装置换热器的检修要求分 析,清洗、查漏是其中的重要内容。根据既往实践, 在清洗环节,应当结合清洗部位的具体情况,选择合 理的清洗方法并实施,清洗完成后,按照相关的质量 标准对清洗质量进行验收;在查漏环节,应当根据换 热器的结构特点,采取相应的试压程序,检查是否存 在泄漏现象,查找泄漏点并进行维护处理。总之,换 热器的检修工作有着重要作用,相关技术人员应当严 格按照换热器检修技术的要求,注重关键环节的检查 与维护,确保装置的稳定运行。

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