薛子文 張釗

【摘 要】高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器是目前生產實踐中利用的一種重要花熱氣類型，其故障會嚴重的影響具體的生產，所以對設備的故障進行檢修非常必要。總結高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器在運行實踐中的常見故障，并基于故障討論針對性的解決策略，這于恢復高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器的應用實效，保證生產效益有顯著的作用，所以文章分析研究高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器檢修中的常見故障和故障解決對策，旨在為實踐提供給幫助。

【關鍵詞】高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器;故障;對策

換熱器在目前的生產實踐中有著廣泛的應用，其中的一種重要類型是高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器，就此類型的換熱器具體使用分析來看，其可以為生產實踐提供幫助，但是在運用的過程中，其故障會影響到具體的設備使用效果和安全性。出于生產穩(wěn)定和安全的考慮，積極的對設備的故障做檢修分析有突出的現實意義?；诖?，總結實踐應用中高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器的具體檢修故障，并基于故障討論解決對策有顯著的現實價值。

一、內、外圈緊固螺栓咬死

此問題在煉油廠檢修中屬于共性問題，也是在設備檢修過程中遇到的第一個問題，從此類設 備結構上分析，該螺栓僅提供密封比壓，并不承受介質壓力，不應發(fā)生咬死現象，主要原因是：1）未嚴格按技術要求的力矩上緊螺栓，螺 栓預緊力過大;2）裝置運行過程中，發(fā)生泄漏后多次緊固;3）未按要求涂抹防高溫咬死劑，或咬死劑質量差;4）原設計存在問題，該螺栓長期在高溫下 工作，設計時應使螺紋中徑拉開一定差值成松動配合，可以有效減少螺紋咬死現象。

二、外部密封泄漏

從外部密封結構分析來看，介質壓力通過盲板、鎖緊環(huán)螺紋傳至管箱殼體端部，壓力、溫度變化時對此處密封影響甚小，但在使用中也時常發(fā)生泄漏。綜合分析產生的原因主要有以下幾點：1）外圈螺紋上緊力掌握不好。要么上緊力矩不 夠，要么未采用力矩扳手，螺栓預緊力不均勻。2）密封墊問題。此處密封墊常用的有纏繞 墊片、復合波齒墊及金屬墊，每一種形式墊片選擇，除應注意墊片采購質量外，還應注意其對應適宜的密封面結構形式。

復合波齒墊與金屬墊采用平面密封形式，當采用 0Cr13金屬墊時，一般在密封面一側加工出0.4mm高小凸臺，形成線密封結構，可大大提高密封的可靠性。如采用纏繞墊片，應選擇榫槽面結構形式，這 樣可克服密封面寬度窄的問題。榫槽面可選擇在殼體的一側密封面上，也可選擇在密封蓋板一側。需要特別指出，無論此處選用什么類型的墊片及密封面形式，都應注意墊片質量，特別是對大直徑換熱器。

三、管、殼程內部串漏

內部串漏在兩種情況下發(fā)生：1）換熱管與管板連接處泄漏或 U形管 R部

位破裂造成;2）當裝置壓力、溫度發(fā)生較大波動時，或遇到緊急情況停車后再上壓出現內部串漏。上述兩種情況都是煉油廠裝置運行中常遇到問題。當遇到管、殼程內部串漏時，應仔細鑒別串漏部位，是換熱管出問題還是管、殼程密封處出問題。首先應充分利用該類型換熱器可帶壓緊固的特點，動用內圈備用上緊螺栓緊固，同時應仔細觀察泄漏情況。如果泄漏情況發(fā)生明顯變化，基本可排除 U形管本身出問題的可能性。管、殼程串漏一般都屬于情況 b，通過緊固內圈螺栓即可解決。

一般來講，在高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器的具體利用中，做好壓差設計，并確定標準的使用工況，管、殼程內部串漏問題可以避免，但是實際運行中仍然發(fā)現泄漏情況，分析其原因主要有以下2點：1）由于其特殊傳力結構，螺栓壓緊力不是直接作用到管板上，墊片所需壓緊力是由內法蘭上螺栓通過內隔筒傳遞到管板，再施加到墊片上。2）管箱內隔筒與管箱材質不同，導致高溫下熱膨脹量存在差異。內隔筒一般選用不銹鋼，管箱為 Cr2Mo鋼，兩者線膨脹系數相差20%;對400℃左右運行的該設備，不銹鋼內隔筒有2mm左右大于 Cr2Mo鋼管箱的熱膨脹量。由于兩者變形不協(xié)調，會對內法蘭螺栓、內隔筒及殼程側墊片作用很大的壓縮力，這種外力的作用，可能造成內法蘭螺栓彎曲變形、內隔筒微量塑性壓縮，一旦操 作溫度發(fā)生大的波動，造成密封墊片因密封比壓不夠而泄漏。煉油廠進行檢修時，有時會發(fā)現內法蘭螺栓頂端與內隔筒之間存在一定縫隙，證明此情況的確存在。故此種情況下產生的泄漏，一般通過上緊內圈螺栓，彌補密封墊片作用力不足來解決泄漏問題。

4 水壓試驗

在高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器檢修過程中需進行兩次水壓試驗：1）殼程水壓試驗，目的主要在于檢驗換熱管、管子與管板連接及殼程密封;2）管、殼程同時升壓，分別升至要求水試壓力，全面檢查管程密封及殼程密封情況。

兩遍試壓過程對按壓差設計的換熱器來說并無特殊之處，但在煉油廠檢修過程中，因對產品結構、特性未仔細研究，也出現一些不應有的問題，應按下列方法處理：1）殼程試壓過程中，應嚴格按圖樣單獨標 明試驗壓力進行，不應超壓。該設備一般制造廠出廠時都配有警示牌，應嚴格執(zhí)行。2）管、殼程水試時，應注意壓差問題，事先應備好一套試壓裝置。最好一個泵通過三通接頭同時給管、殼程升壓，這樣可保證升壓過程中兩者壓力平衡，當一側壓力升至要求壓力時，用截止閥關閉這一側，繼續(xù)升壓，直至另一側也達到額定壓力。保壓結束后泄壓時打開主閥，泄壓應緩慢 進行，同時應嚴密觀察壓力表數值的變化，在升壓降壓階段始終保證兩側壓差不超過額定壓差值。

5 大螺紋拆裝

大螺紋拆裝主要涉及兩種情況：1）拆螺紋。拆螺紋前，應完全拆除內外圈螺栓。對部分 因咬死不能拆除的螺栓，可采用萬向鉆等設備鉆削去除螺栓。螺栓全部去除后可借外力，如吊車或千斤頂，對螺紋鎖緊環(huán)施加側向力直至鎖發(fā)生松動。螺紋面因長期在高溫下運行，可能發(fā)生面與面之間粘合現象。對螺紋中段備有注油孔的，應使用注射泵，向螺紋間隙中注入機油，注油 前應仔細清理注油孔，以避免將雜物帶入。2）旋螺紋。其過程與拆卸螺紋環(huán)基本一致，螺紋鎖緊環(huán)能順利旋出就為鎖緊環(huán)順利旋入奠定了良好的基礎，以下幾點在旋合時應注意：1）旋出螺紋鎖緊環(huán)后，應對螺紋面進行仔細清理，去除殘留防咬死劑，徹底打磨去除毛刺。2）應選用質量合格的防高溫咬死劑。

結束語

綜上所述，高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器在具體利用中存在的故障會嚴重影響其應用效果，可能還會引發(fā)安全事故，所以基于檢修實踐對具體的故障作總結和分析，并就故障的解決方法做討論，這可以為實踐提供幫助和指導，實現高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器應用效果的提升。

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（作者單位：兗礦魯南化工有限公司）