摘 要：換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備。在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要把低溫流體加熱或者把高溫流體冷卻，把液體汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液體。這些過(guò)程均和熱量傳遞有著密切聯(lián)系，因而均可以通過(guò)換熱器來(lái)完成， 換熱器是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備。

關(guān)鍵詞：浮頭式換熱器 檢測(cè)技術(shù) 換熱管

如何準(zhǔn)確地判斷管束的泄漏點(diǎn)并加以封堵，從而避免生產(chǎn)過(guò)程中介質(zhì)外泄及管程和殼程之間的介質(zhì)相互貫通是確保浮頭式換熱器檢修質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。因此，試壓工裝的可靠性就成為浮頭式換熱器檢修試壓的關(guān)鍵。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種不同型式和種類的換熱器發(fā)展很快，新結(jié)構(gòu)、新材料的換熱器不斷涌現(xiàn)。為了適應(yīng)發(fā)展的需要，我國(guó)對(duì)某些種類的換熱器已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)，形成了系列。

1 浮頭式換熱器

浮頭式換熱器的一端管板與殼體固定，而另一端的管板可在殼體內(nèi)自由浮動(dòng)，殼體和管束對(duì)膨脹是自由的，故當(dāng)兩張介質(zhì)的溫差較大時(shí)，管束和殼體之間不產(chǎn)生溫差應(yīng)力。浮頭端設(shè)計(jì)成可拆結(jié)構(gòu)，使管束能容易的插入或抽出殼體。（也可設(shè)計(jì)成不可拆的）。這樣為檢修、清洗提供了方便。但該換熱器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而且浮動(dòng)端小蓋在操作時(shí)無(wú)法知道泄露情況。因此在安裝時(shí)要特別注意其密封。在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮浮頭管板的外徑Do。該外徑應(yīng)小于殼體內(nèi)徑Di，一般推薦浮頭管板與殼體內(nèi)壁的間隙b1=3～5mm。這樣，當(dāng)浮頭出的鉤圈拆除后，即可將管束從殼體內(nèi)抽出。以便于進(jìn)行檢修、清洗。浮頭蓋在管束裝入后才能進(jìn)行裝配，所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮保證浮頭蓋在裝配時(shí)的必要空間。鉤圈對(duì)保證浮頭端的密封、防止介質(zhì)間的串漏起著重要作用。隨著幞頭式換熱器的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展，以及長(zhǎng)期以來(lái)使用經(jīng)驗(yàn)的積累，鉤圈的結(jié)構(gòu)形式也得到了不段的改進(jìn)和完善。鉤圈一般都為對(duì)開式結(jié)構(gòu)，要求密封可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、便于制造和拆裝方便。浮頭式換熱器以其高度的可靠性和廣泛的適應(yīng)性，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。盡管近年來(lái)受到不斷涌現(xiàn)的新型換熱器的挑戰(zhàn)，但反過(guò)來(lái)也不斷促進(jìn)了自身的發(fā)展。故迄今為止在各種換熱器中扔占主導(dǎo)地位。

2試壓工裝簡(jiǎn)介

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和摸索，我們?cè)O(shè)計(jì)并制作了一套浮頭式換熱器的試壓工裝。如圖，是浮頭式換熱器試壓工裝及試壓工作原理圖。

圖中左側(cè)為固定端。試壓前，將假法蘭與筒體法蘭通過(guò)緊固螺栓1相連接，管板和筒體之間安裝密封墊片，在緊固螺栓1的作用下完成了固定端殼程和外界的密封，管束端口暴露在外部可觀察部位。圖中右側(cè)為浮頭端。試壓工裝主體和浮頭端筒體法蘭連接（同時(shí)安裝密封墊片）后，和浮頭端的管板間形成一個(gè)新的填料箱體。填料壓蓋和工裝主體相連接，在緊固螺栓3的作用下填料被壓縮，實(shí)現(xiàn)了浮頭端殼程和管板間的密封，同時(shí)使浮頭端管束端口暴露在外部可觀察部位。

通過(guò)上述介紹可以看出，通過(guò)使用該試壓工裝，實(shí)現(xiàn)了浮頭式換熱器殼程與外界的密封，同時(shí)使管程的兩端均暴露在外部可觀察范圍內(nèi)。這正是解決試壓?jiǎn)栴}的關(guān)鍵所在。管程試壓時(shí)，將殼程充滿水并保持實(shí)驗(yàn)壓力。當(dāng)管束中的某根管腐蝕穿孔，或者兩端焊接部位發(fā)生泄漏，水就從該管兩端或相對(duì)應(yīng)的焊接點(diǎn)溢出，從而對(duì)泄漏管束及部位可進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和堵漏。管程試壓完畢，將假法蘭和試壓工裝主體拆下，安裝管箱、浮頭及大蓋，然后進(jìn)行殼程試壓。

3注意事項(xiàng)

由于浮頭式換熱器的壓力等級(jí)不同，筒體法蘭螺栓孔的開設(shè)也不同，因此可在同一試壓假法蘭和試壓工裝主體法蘭上開設(shè)不同壓力等級(jí)的法蘭孔，以提高工裝的通用性。在安裝試假法蘭和試壓工裝主體進(jìn)行試壓時(shí)，假法蘭和試壓工裝主體的受力遠(yuǎn)小于原有管箱或浮頭大蓋的受力，因此連接螺栓的數(shù)量可相應(yīng)減少（一般間隔1-2個(gè)螺栓孔）。由于所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)不同，各換熱器廠家所生產(chǎn)的浮頭式換熱器的浮頭端管板伸出筒體長(zhǎng)度不同。在設(shè)計(jì)試壓工裝主體時(shí)，其長(zhǎng)度應(yīng)盡可能兼顧同一直徑規(guī)格的各標(biāo)準(zhǔn)類型的換熱器，從而提高工裝的通用性。對(duì)于管板伸出筒體長(zhǎng)度較大的，可通過(guò)增加墊圈厚度來(lái)調(diào)整。試壓過(guò)程中，密切關(guān)注管束兩端墊片和填料泄漏情況，微量滲漏不影響試壓結(jié)果。如果出現(xiàn)密封墊或填料泄漏量比較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理以免實(shí)驗(yàn)壓力不夠影響試壓結(jié)論。

4對(duì)比與結(jié)論

這套試壓工裝的安裝和操作簡(jiǎn)單方便，試壓結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤，使原本復(fù)雜繁瑣的浮頭式換熱器的試壓簡(jiǎn)單化、程序化，較大幅度的降低了檢修勞動(dòng)強(qiáng)度。通用性強(qiáng)，同種直徑規(guī)格不同標(biāo)準(zhǔn)的浮頭式換熱器只需要一套試壓工裝即可實(shí)現(xiàn)工裝通用，避免了配置大量工裝所帶來(lái)的不便和浪費(fèi)。本工裝屬獨(dú)創(chuàng)。和兄弟單位以及各冷換設(shè)備生產(chǎn)廠家的試壓工裝比較，本工裝處于較先進(jìn)的技術(shù)水平。

通過(guò)分析、總結(jié)該工裝近幾年的使用情況，實(shí)踐證明本工裝各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)良好。它的應(yīng)用不僅提高了檢修效率，有效地降低了檢修勞動(dòng)強(qiáng)度，而且從根本上解決了浮頭式換熱器檢修試壓的難題。

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