公共建筑暖通系统换热器运维保养技术分享
一、换热器检修质量标准
1、换热板片应无裂纹、划痕、变形等缺陷。板厚不均匀偏差不超过板厚的5﹪,平板板片翘曲变形量不得大于0.5㎜。伞板换热器螺栓孔距偏差小于±0.3㎜。伞板的锥形板面应平整光滑、翘曲变形量不得大于1㎜。板片周边与平面应光滑平整,不允许有锤击伤痕、折皱和其它机械伤痕。
2、密封垫片技术标准
1) 石棉橡胶密封垫片
须采用存放期不超过一年的石棉橡胶原料加工制作。采用石棉橡胶板,其物理机械性能应符合XB200(JC125)规定。密封垫片材质须符合设计要求,尺寸正确,厚度均匀,表面光滑无划痕,起皱等缺陷。不允许有搭接、对接等接缝痕迹。允许压缩变形为7-12﹪。
2) 橡胶密封垫片
工作介质温度≤140℃时,一般采用乙丙橡胶。≤100℃的油类介质,则采用丁腈橡胶。须保证表面光滑,厚度均匀,不得有横向(与板片沟槽相垂直方向)裂纹。纵向(与板片沟槽相平行方向)裂纹深度在0.2~0.3㎜以内,可继续使用。不得有裂纹气泡、缺肉、老化、局部过硬和扭曲变形等缺陷。不允许有搭接、对接的接缝痕迹。
3)整体组装技术标准
组装后的板束长度尺寸不得小于计算值。组装时须按照拆卸顺序编号进行,不得颠倒错位。认真复查核对无误。板片组装压紧后,上下左右的不平行度不得超过1㎜∕m,否则易位。封头(头盖)与上下导杆相配合的半圆缺口的中心距比导杆中心距小20㎜,半圆缺口的直径宽度应比导杆直径大4㎜。
4) 封头(头盖)技术标准
封头上螺栓孔直径(缺口)应较螺栓直径大0.3~0.5㎜。否则换热板片易错位。封头、挂架一般不易损坏,应定期防腐刷油,不应有腐蚀现象。封头与板片接触的端面其加工精度不得低于△6。
5) 夹紧螺栓技术标准
换热器放置在室内时,夹紧螺栓一般选用碳素钢。若在露天放置,则应选用不锈钢。裸露外面的螺纹部分应涂上油脂(钙基干油脂)或用塑料管套上。螺栓长度应为板式换热器板束自由状态加上固定与活动封头的厚度,再留出20㎜左右。
二、安装技术标准
1、换热器安装前,首先进行水压试验,其试验压力为生产操作压力的1.25倍。试压时保压30分钟,视其压力不降即为合格。
做气密性试验时,其试验压力为大工作压力的1.05倍,涂肥皂溶液检查不冒气泡为合格。
2、全部仪表按要求准备并校核好。
3、全部阀门检查试压,按要求备齐。
4、全部管道应检查并试压,去掉管道内氧化皮等杂物,如属腐蚀性介质,则需采取防腐蚀措施。管道阀门试压按其操作压力的1.5倍进行试压。
5、地脚螺栓应在换热器安放到基础之后,再进行灌浆。
6、换热器的基础载荷,以充满液体的总重量为计算依据。
7、介质中含有固体颗粒,纤维状物质或杂质多,浊度大时,应当在换热器前面安装过滤器。每种介质安装2台过滤器,交换使用,滤网的开孔率不小于80﹪。
8、换热器的接管,应避免承受管道传来的拉力、振动力和冲击力等。
9、换热器外廓离墙壁尺寸,一般应不小于800㎜。
10、设备以安装在室内为宜,这样既清洁又方便拆洗、装配与修理。
三、板式换热器的检修技术
(一)检修内容
1、中修内容
(1)拆除进出口管清洗杂物。
(2)检查进出口管的橡胶内衬,不应有裂纹和破坏。
(3)检查测量螺栓预紧力和板片总体尺寸。
2、大修内容
(1)包括中修内容。
(2)如换热器结垢,应解体清洗,或者另行配管在线化学清洗。
(3)用放大镜检查密封板条的弹性和压缩变形情况,需要时可以更换。
(4)检查传热板片变形情况。
(5)检查传热板片有无腐蚀、穿孔等缺陷。
(二)检修技术
1、板式换热器拆卸前,应测量板片压缩的总体尺寸。并做好记录。
2、去掉密封橡胶板条,为防止用螺丝刀刺破板片,可采取液氮急冷法,使橡胶板条急冷变形,然后撕下。
3、去掉密封槽内的残余粘结剂。
4、用灯光或渗透法检查传热板片有无裂纹或穿孔。
5、用清水清洗板片。
6、重新组装。
7、气密和水压试验。
(三)重新组装
1、组装前首先用丙酮清洗密封槽,并涂粘结剂,水平位置粘好密封条。
2、粘好密封条的板片,每50片一组,用20~30㎜的钢板压紧,使周围环境温度为30~35℃范围内固化24h,可以挂片。
3、挂片完毕,轻挂两端压盖,并穿固定螺栓。
4、用力矩扳手均匀的拧紧螺栓。
5、装进出口内衬套。
6、整体试压。首先将板片一侧的流体通道的入口管盲死,装满水,然后在板片另一侧的工作介质通道出口管上,加一带放气短管的盲板,在试压侧装上压力表。充满水后用手压泵加压,为操作压力的1.25倍,并保证30min,压力无下降即可连接外管。
7、单面试压。为了更有把握的不致内部泄漏,也可采用单面试压的办法,即在需要试压的一侧充满水,另一侧不充水,其试验压力为操作压力。保压20min不降即可为合格。板式换热器一般不做单面试压,以防止板片变形较大。损坏板片和密封板条。
8、气密试验。按板式换热器的要求,在进行水压试验后,还应气密性试验,试验压力应为操作压力的1.05倍,用肥皂水刷换热器板片周围,检查有无漏气现象。
四、管壳式换热器的检修技术
1、化工装置中的换热器损坏常见的是腐蚀,腐蚀的部位主要在管子、管子与管板连接处、壳体。
(1)管子的腐蚀
如管内走的是有腐蚀性流体介质,长期冲刷和运行,将造成管子的全部减薄,这就需要对该换热器定期进行涡流探伤测厚,计算年腐蚀率,进行更换。另一种是局部腐蚀,特别在管子入口端的10mm处的管端腐蚀,这与流体在死角处产生涡流扰动有关。每次检修须对此处进行检查和测厚,发现腐蚀严重时,须用金属材料进行修补。
(2)管子与管板连接处的腐蚀
管子与管板的连接常采用焊接、胀接或者是先胀后焊或者是先焊后胀。由于胀接、焊接应力的存在,很容易在管板、胀焊区内发生裂纹,大多呈环向锯齿状。
(3)壳体的腐蚀
换热器壳体的腐蚀,一般发生在焊接部位,再者是当折流板的材质和壳体不同时,折流板和壳体的接触部位也极易产生电化学腐蚀,把壳体腐蚀穿孔。
2、检修技术
换热器的检修比较简单,主要是根据运行中出现的问题,列出检修项目有针对性地修理。
(1)堵管
换热器管子泄漏,一般采用堵管方法。首先解体换热器的封头,采用充水、充气或用液氨渗透的办法检查泄漏的管子部位,然后加工管子堵头,一般加工成有锥度的楔状堵头,有的是堵后焊接。根据管子在管板上布置的形式,堵后不应焊接,因为焊接时,管子局部受热,很容易使周围的管子和管板处也受热,从而对管子有一种拉脱的作用,造成周围的列管也松动,开车后,很可能泄漏。现在采用的办法是用手枪式射堵头工具,一次大可产生10Mp的压力,把堵头打到泄漏的管子上,待有机会可把堵头拿掉,更换新管子。堵管时,把材质选好,原则上堵头应和管子是相同的材料,防止产生电化学腐蚀。
(2)防腐蚀
防腐蚀主要是对换热器的管子,一般配制好防腐蚀的液体,让换热管粘取部分使之在管壁上形成很薄的防护膜,起到防腐蚀的作用。实践证明,这种措施,可延长换热器的寿命,在化工企业中被广泛地推广使用。
(3)清洗
换热器在循环水系统中,由于所处的位置不同,尽管设计时考虑了系统的各种阻力可能因为水量的随时调节不及时,造成标高位置较高,管子末端的换热器超温结垢,须进行清洗,清洗前首先取垢样进行分析,找出结垢的原因,合理地在循环水中加药稳定水质。
过去常采用化学清洗的办法,现场需要重新配管,比较花费时间。现在大多采用高压水冲洗的办法,对不同的换热器采用不同的旋转水枪头,可以是刚性的,也可以是挠性的,压力从10Mp至200Mp自由调节。高压水冲洗换热器效果较好。
(4)换管
对于固定管板式换热器,堵管多了影响到传热面积,须进行换管,首先利用拔管工具将泄漏的管子拔出。例如:液压推进式、螺纹拉力式。管子拔出后,对管板孔、折流板孔进行清理,测量管板孔和折流板的中心线是否偏斜,然后进行穿管,并用丙酮、酒精清理好管板的胀焊部位,换管后的焊接用氩弧焊,保证管板的不变形。
焊后硬度应在HB30 左右,否则要在管端150-200㎜内进行退火处理。
对换热管的胀接部位不应有纵向划痕和凹坑,但允许有深度不超过0.1㎜的环向沟槽,对管束较长的管子可以接管,但接管处的对接焊口不应大于管径的10﹪,否则不容易通过折流孔。而对于4U形管可以有两道焊口,两道焊口的距离不应小于300㎜,对接焊缝应平滑,对口错边量不应超过管子壁厚的15﹪,接管的不直度以能顺利穿管为准,对U形管应做0.85 倍的内径通球试验,换管应做单管的水压试验,试验压力应为管程设计压力的2倍。
换管后应严格按照管子固定的程序执行,特别是机械滚胀,严格控制胀管器滚柱的压力。机械胀管的工作原理比较简单,它是利用胀管器滚柱的压力,使管子端部管壁金属受到挤压,管子被胀开,待管子外壁与管板孔接触后,其压力就通过管子传递到管孔壁上,使管孔壁的金属产生了变形,由于管子的材料比管板软,所以管子变形较大,超过了弹性变形而产生了变形(塑性变形),而管孔只产生弹性变形。当抽出胀管器后,管板孔金属变形即消失,并恢复到原来状态,而管子的变形不会消失,由于管孔壁弹性收缩,将管子胀开部分紧紧压住,达到管子与管板贴合紧密的要求。为防止管子从管孔中拉脱出来,须使胀管器将管子伸出部分翻成喇叭口的形状。
3、换热器的检修
化工装置中换热器运行一个周期后,换热能力下降,热阻力增大,管子也因多次开停受到热胀冷缩发生变形而泄漏,管子也因锈蚀、腐蚀等缺陷需要检查清洗。换热器的检修一般在检修前做水压试验,检查管子、管板、壳体泄漏状况,并做好记录,按照检修方案处理。
(1)小修内容
a. 拆卸换热器两端封头或管箱。
b. 清洗、清扫管子内表面和壳体异物。并检查换热器两端盖、管箱的腐蚀、锈蚀、裂纹、砂眼等缺陷。
c. 对管束和壳体进行试压和试漏。
d. 检查螺栓及保温、防腐。
e. 进行局部测厚。
(2)中修内容
a. 包括小修内容。
b. 抽出管束清理、清扫、清洗,并检查换热管的变形和弯曲情况。
c. 检查隔板和拉杆螺栓的腐蚀及锈蚀情况。
d. 检查换热器各密封面情况,表面不应有划痕、凹坑和点蚀。
(3)大修内容
a. 包括中、小修内容。
b. 全面检查换热器的运行情况,并对管板与管子焊接处进行着色检验。
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