气体分馏醚化E104检修质量控制略谈

气体分馏醚化E104检修质量控制略谈

刘强,王绪,张含涛

中国石油大庆炼化公司检维修中心静设备组

摘要：在日常维护及检修工作中，换热设备的检修是重头戏之一，尤其是浮头式换热器。

经过一段时间周期的运行，或装置运行出现波动涉及到某台换热设备，都将立刻停机进行检验和修理，防止存在严重缺陷的换热设备继续使用影响产品质量和收率。

本文结合处理气体分馏醚化E104内漏，试图探讨换热设备泄露及修理后试压等过程中易忽视的几个问题，找到行之有效的做法，为今后的换热设备检验与维修提供参考。

关键词：换热器；泄露；检修；质量控制

一、引言

气体分馏醚化E104换热设备由于管束内漏，装置决定对其进行管束清洗试压堵漏检修。

本此检修中涉及的介质为油气、氢气，属于易燃易爆介质。施工之前，要确认出入口管线能量隔离符合安全要求、管束内部介质吹扫置换干净，工作前安全分析、安全交底、管线设备打开作业票等票据上安全措施落实完毕。

作业时正值疫情防控期间，必须做好所有作业人员的体温监测、防控手段等方面工作的核实和检查。

建北

稳定塔C-202

图1设备现场示意简图

二、换热器发生泄漏原因分析

最容易发生泄漏的部位有焊接接头处、封头与管板连接处，管束与管板连接处和法兰连接处。

换热器焊接接头泄漏的直接原因是焊接质量差，如焊缝未焊透、未熔合、存在气孔夹渣、焊缝未经探伤检验，甚至未做爆破试验，只做部分部件的水压试验和采用多次割焊，造成金相改变，内应力增大，强度大大降低。

换热器管束泄漏会造成气体走近路，如换热器管内油气泄入管间变换气中，影响正常生产。

造成换热器管束列管泄漏主要是腐蚀、开停车频繁、温度变化过大、换热器急剧膨胀收缩使花板胀管处泄漏以及设备本身制造缺陷等原因所致。具体原因如下：

1.因腐蚀(如蒸汽雾滴、硫化氢、二氧化碳)严重，引起列管；

2.由于开停车频繁，温度变化过大，设备急剧膨胀或收缩，使花板胀管泄漏。

3.换热器本身制造缺陷，焊接接头泄漏。

4.因操作温度升高，螺栓伸长，紧固部位松动，引起法兰泄漏。

5.因换热器管束组装部位松动、管子振动、开停车和紧急停车造成的热冲击，以及定期检修时操作不当产生的机械冲击而引起泄漏。

三、换热器腐蚀原因分析

换热器腐蚀的主要部位是换热管、管子与管板连接处、管子与折流板交界处、壳体等。腐蚀原因如下：

1.换热管腐蚀

由于介质中污垢、水垢以及入口介质的涡流磨损易使管子产生腐蚀，特别是在管子入口端的40~50mm处的管端腐蚀，这主要是由于流体在死角处产生涡流扰动有关。

2.管子与管板、折流板连接处的腐蚀

换热管与管板连接部位及管子与折流板交界处都有应力集中，容易在胀管部位出现裂纹，当管与管板存在间隙时，易产生Cl+的聚积及氧的浓差，从而容易在换热管表面形成点坑或间隙腐蚀使它成为SCC的裂源。管子与折流板交界处的破裂，往往是由于管子长，折流板多，管子稍有弯曲，容易造成管壁与折流板处产生局部应力集中，加之间隙的存在，故其交界处成为应力腐蚀的薄弱环节。

3.壳体腐蚀

由于壳体及附件的焊缝质量不好也易发生腐蚀，当壳体介质为电解质，壳体材料为碳钢，管束用折流板为铜合金时，易产生电化学腐蚀，把壳体腐蚀穿孔。

四、换热器检修质量控制要点

1.拆装法兰、垫片，检查垫片质量证明文件。检查垫片表面是否有裂纹、径向划痕、分层、夹渣等影响密封的缺陷。检查垫片保管情况。

2.螺栓质量。检查新螺栓质量证明文件。核实螺栓数量、规格、尺寸。现场拆卸螺栓清洗完成后，要进行检查并合理保管，同时做好季节性防雨措施

3.法兰密封面。仔细检查，做到法兰密封面无径向划痕、凹坑、杂物等影响密封的缺陷。

4.垫片安装。确保垫片规格尺寸无误。安装必须做到找正。

5.螺栓紧固。对称均匀紧固。需定力矩紧固的要按要求进行紧固。螺栓规格统一，外露长短一致。

6.密封面保护。

7.设备试压。压力表检验合格且在有效期内，最高点和最低点各安装一块压力表，量程为1.5-2倍试验压力。检查壳体、换热管与管板连接接头以及其他所有密封点。稳压30分钟，无泄漏及异常变形为合格。

五、换热器进行水压试验和气密试验的注意事项

1.液压试验时，圆筒的薄膜应力不得超过试验温度下材料屈服点的90%；在气压试验时，此应力不得超过试验温度下材料屈服点的80%。

2.检修后的换热器应按GB150“钢制焊接压力容器技术标准”的规定进行压力试验。

3.换热器需经水压试验合格后方可进行气密性试验。

4.压力试验必须用两个量程相同的并经过校正的压力表。压力表的量程在试验的2倍左右为宜，但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力。

5.换热器的开孔补强圈应在压力试验以前通入0.4~0.5Mpa的压缩空气检查焊缝质量。

6.水压试验和气密性试验的试验介质、试验温度、试验方法要严格按照容器压力试验的有关规定进行。

7.换热压力容器液压试验程序应按GB151规定进行。

8.水压试验和空密性试验在确认无泄漏后，应保压30min。

六、换热器检修质量保证措施

1.建立质量保证机构，实行全员质量管理，成立质量检查组，明确质量负责人。

2.加强技术管理，落实检修施工方案，方案应详细、准确、可行，施工方案需经有关部门审核批准后执行，施工作业要严格依照方案进行，杜绝随意性，对重点、难点部位还要制定有效地技术、安全措施。

3.检修前加强现场项目对接管理，将项目落实到具体人员，使作业人熟悉作业环境、内容、重点及难点。

4.技术人员针对检修内容，制定技术措施，并对作业人员进行技术交底，交底内容要全面不漏项，每个作业者都确认掌握后方能进行检修作业。

5.加强检修资料管理，保持质量记录的系统性、可控性和可追溯性。

6.每项工序完工后，作业人员首先要进行自检，自检合格后由班组质量负责人进行复检，复检时发现不合格应及时纠正，使之达到规定要求，作业区质量负责人对项目进行抽检，限期纠正并进行考核。

7.所有项目都严格按照规范、标准、方案及检维修作业规程进行作业，要做到每项任务都有负责人，每个安全、质量控制点都要做到步步确认。

8.严格规范管理，各级技术、管理人员对每个环节、每个过程，都做到“事前勤提示、作业严检查、验收高标准”，从而做到规范施工。

9.以国家规范为标准，对于作业中使用的垫片、螺栓都要按规范进行外观检验，相关技术、作业人员确认后，合格的才能使用，从而确保作业质量。

七、结束语

换热器检修工作，是装置日常维护中最为常见也是最为重要的一环，关系着装置安全平稳运行。从保障换热器检修质量的实际出发，简要阐明换热器检修各阶段的常见问题和操作要点，尤其是对泄露的查找、处理以及试压等环节提出个人认为重要的质量控制要点，作为今后检修此类换热器时提高检修质量的参考。

参考文献

[1] 王丹．管壳式换热器检修探讨 [J ] ．工业生产， 2015．

[2] 王斌.  浅谈管式换热器检修质量控制中的几个因素[J ] ． 河南化工， 2019（36）．

1