管壳式换热器维护检修规程详解.doc

石油化工设备维护检修规程通用设备管壳式换热器维护检修规程SHS 010092003中国石油化工集团公司 修订中国石油化工股份有限公司中 国 石 化 出 版 社目 录1总则（2）2检修周期与内容（4）3检修与质量标准（4）4试验与验收（7）5维护与故障处理（10）1、 总则1.1. 主题内容与适用范围1.1.1. 本规程规定了换热设备的检修周期与内容，检修与质量标准、试验与验收、维护与故障处理。1.1.2. 本规程适用于操作压力在35Mpa以下的石油化工钢制固定管板式、浮头式U型管式、螺纹锁紧环式等管壳式换热器及釜式重沸器。有特殊要求的换热器应遵循其特殊的维护检修规程。1.1.3. 受压元件的检修遵照SHS010042003压力容器维护检修规程1.2 编写修订依据GB1511999 钢制管壳式换热器特种设备安全监察条例及压力容器安全技术监察规程HGJ229-91工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范2、 检修周期与内容2.1. 检修周期根据压力容器安全技术监察规程的要求，并结合本装置企业的生产状况，统筹考虑。一般为23年。2.2. 检修内容2.2.1.抽芯、清扫管束和壳体。2.2.2.管束焊口、胀口处理及单管更换。2.2.3.检查修理管箱及内附件、浮头盖、钩圈、外头盖、接管等及其密封面，更换垫片并试压。2.3.4.更换部分螺栓、螺母。2.3.5.壳体保温修补及防腐。2.3.6.更换管束或壳体。3、 检修与质量标准3.1. 检修前准备3.1.1 掌握运行情况，备齐必要的图纸资料。3.1.2 准备好必要的检修工具及试验胎具、卡具等。3.1.3 内部介质置换清扫干净，符合安全检修条件。3.2. 检查内容(检查部位主要有管板、管箱、换热管、折流板、壳体、防冲板、小浮头螺栓、小浮头盖、接管及联接法兰等。重点检查以下部位：a. 易发生冲蚀、汽蚀的管程热流入口的管端，易发生缝隙腐蚀的壳程管板和易发生冲蚀的壳程入口和出口；b. 容易产生坑蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀的管板和换热管管段；c. 介质流向改变部位，如换热设备的入口处、防冲挡板、折流板处的壳体及套管换热器的U型弯头等；d. 检查壳体应力集中处是否有裂纹；e. 检查换热管壁厚； f. 检查接管及法兰密封面。)3.2.1. 宏观检查壳体、管束及构件腐蚀、裂纹、变形等。必要时采用表面检测及涡流检测抽查。3.2.2. 检查防腐层有无老化、脱落。3.2.3. 检查衬里腐蚀、鼓包、褶折和裂纹。3.2.4. 检查密封面、密封垫。3.2.5. 检查紧固件的损伤情况。对高压螺栓、螺母应逐个清洗检查，必要时应进行无损探伤。3.2.6. 检查基础有无下沉、倾斜、破损、裂纹及其他地脚螺栓、垫铁等有无松动、损坏。3.3. 修理与质量标准3.3.1. 换热器管束抽芯、装芯、运输和吊装作业中，不得用裸露的钢丝绳直接捆绑。移动和起吊管束时，应将管束放置在专用的支承结构上，以避免损伤换热管。 3.3.2. 管束内、外表面结垢应清理干净。3.3.3. 管箱、浮头有隔板时，其垫片应整体加工，并不得有影响密封的缺陷。3.3.4. 管束堵漏，在同一管程内，堵管数一般不超过其总数的10%。在工艺指标允许范围内，可以适当增加堵管数。3.3.5. 所用零部件应符合有关技术要求，具有材质合格证。3.3.6. 更换换热管。3.3.6.1. 管子表面应无裂纹、折迭、重皮等缺陷。3.3.6.2. 管子需拼接时，同一根换热管，最多只准一道焊口（U形管可以有两道焊口）。最短管长不得小于300mm，且U形管弯管段包括至少50 mm长直管段内不得有拼接焊缝，对口错边量应不超过管壁厚的15%，且不大于0.5mm。3.3.6.3. 管子与管板采用胀接时应检验管子的硬度，一般要求管子硬度比管板硬度低30HB。管子硬度高于或接近管板硬度时，应将管子两端进行退火处理，退火长度比管板厚度长80100mm。3.3.6.4. 管子两端和管板孔应干净，无油脂等污物，并不得有贯通的纵向或螺旋状刻痕等影响胀接紧密性的缺陷。3.3.6.5. 管子两端应伸出管板，其长度为3+2mm。3.3.6.6. 管子与管板的胀接宜采用液压胀。每个胀口重胀不得超过两次。3.3.6.7. 管子与管板采用焊接时，管子的切口表面应平整，无毛刺、凹凸、裂纹、夹层等，且焊接处不得有熔渣、氧化铁、油垢等影响焊接质量的杂物。3.3.7. 管束整体更换应按GB1511999钢制管壳式换热器或设计图纸要求进行。3.3.8. 壳体修补按SHS010042003压力容器维护规程的要求执行。3.3.9. 密封垫片的更换按设计要求或参照表1选用。表1 密封垫片选用表介质法兰公称压力MPa介质温度法兰密封面形式垫片名称垫片材料或牌号烃类化合物（烷烃、芳香烃、环烷烃、烯烃）氢气和有机溶剂（甲醇、乙醇、苯、酚、糠醛、氨）P1.6200平面耐油橡胶石棉板垫片耐油橡胶石棉板600平面凹凸面缠绕式垫片、高强石墨垫波齿复合垫金属带、柔性石墨0Cr18Ni9 316L0Cr13P4.0200平面耐油橡胶石棉板垫片耐油橡胶石棉板201450凹凸面榫槽面缠绕式垫片、高强石墨垫波齿复合垫金属带、柔性石墨0Cr18Ni9 316L0Cr13451600缠绕式垫片、波齿复合垫金属带、柔性石墨0Cr18Ni9 0Cr134.0 P6.4200缠绕式垫片金属带、柔性石墨201450缠绕式垫片、高强石墨垫片、波齿复合垫片金属带、柔性石墨0Cr18Ni9 316L0Cr13451600缠绕式垫片波齿复合垫金属带、柔性石墨0Cr18Ni9 316L6.4 P35200平面平垫铝 08450凹凸面梯形槽金属齿形垫片椭圆形垫片或八角形垫片10、柔性石墨4516000Cr18Ni9316L200锥面透镜垫1047510MoWVNb水、盐、空气、煤气、蒸汽、惰性气体P1.6200平面橡胶石棉板垫片XB-200橡胶石棉板1.6 P4.0350凹凸面高强石墨垫片缠绕式垫片0Cr18Ni9 316l金属带柔性石墨4.0 P6.44506.4 P35450梯形槽椭圆形垫片或八角型垫片10 316L 0Cr13注：苯对耐油橡胶石棉垫片中的丁腈橡胶有溶解作用，不宜选用。浮头等内部连接用的垫片，不宜用非金属软垫片。3.3.10. 换热器的螺栓、螺母需要更换时，应按设计要求或参照表2选用 3.3.10.1. 拧紧换热器螺栓时，一般应按图1表示的顺序进行，并应涂 抹适当的螺纹润滑剂，或防咬合剂。3.3.11. 采用防腐涂料的冷换设备3.3.11.1. 宏观检查水冷器涂层，涂层表面应光滑、平整，颜色一致。 并无气孔滴坠、流挂、漏涂等缺陷，用510倍的放大镜检查，无微孔者为合格。 图13.3.11.2. 涂层应完全固化。3.3.11.3. 吊运安装、检修清扫时，不得损伤防腐涂层。4、 试验与验收4.1. 试验4.1.1.检修记录齐全准确。4.1.2施工单位确认合格，并具备试验条件。4.1.3.压力试验4.1.3.1.试压值采用下列中较大值a、液压试压值 b、气压试压值式中PT耐压试验试压值，Mpa; P管程或壳程最高操作压力，Mpa; 试验温度下材料的许用应力，Mpa;按GB150选取。 t操作温度下材料的许用应力，Mpa; 按GB150选取。c、 气密查漏试验值：采用设备的最高工作压力值。表2 名称螺栓用钢螺母用钢使用温度Q235-AQ235-A Q215-A2030035Q235-A20 252035040MnB35,40Mn,452040010MnVB40Cr30CrMoA40Mn,4535CrMoA10050035CrMoA40Mn,452040035CrMoA30CrMoA,35CrMoA10050035CrMoVA35CrMoA, 35CrMoVA2042525Cr2MoVA30CrMoA,35CrMoA2050025Cr2MoVA2055040CrNiMoA35CrMoA, 40CrNiMoA703501Cr5Mo1Cr5Mo206002Cr131Cr13,2Cr13204000Cr18Ni91Cr13, 206000Cr18Ni92537000Cr18Ni10Ti0Cr18Ni10Ti1967000Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo22537004.1.3.2.试压时压力缓慢上升至规定压力。恒压时间不低于20min，然后降到操作压力进行详细检查，无破裂、渗漏、残余变形为合格。如有泄漏等问题，处理后再试验。4.1.3.3.压力试验顺序及要求a固定管板式 壳体试压：检查壳体、换热管与管板相连接接头及有关部位。 管程试压：检查管箱及有关部位。b U形管式换热器、釜式重沸器（带U形管束）及填料函式换热器。壳程试压（用试验压环），检查壳体、管板、换热管与管板连接部位及有关部位。管程试压、检查管箱的有关部位。c.浮头式换热器、釜式重沸器（带浮头式管束） 用试验压环和浮头专用工具进行管与管板相连接接头试压。对釜式重沸器，还应配备管与管板连接接头试压专用壳体，检查换热管与管板连接接头及有关部位。 管程试压、检查管箱、浮头盖及有关部位。 壳程试压、检查壳体、换热管与管板连接接头及有关部位。d. 当管程的试验压力高于壳程压力时，试验压力值应按图样规定，或按生产和施工单位双方商定的方法进行。e. 螺纹锁紧环式换热器 壳程试压（试验压力不大于最大试验压力差），检查壳体、换热管与管板连接接头及有关部位。 管程和壳程同步进行试压（试验压力和试压程序按设计规定进行），检查密封盘、接管等部位。 g. 换热器试压后内部积水应放净。必要时应吹干。4.2. 验收4.2.1. 设备投用运行一周，各项指标达到技术要求或能满足生产需要。4.2.2. 设备防腐、保温完整无损，达到完好标准。4.2.3. 提交下列技术资料4.2.3.1.设计变更及材料代用通知单，材质、零部件合格证。4.2.3.2.检修记录。4.2.3.3.焊缝质量检验（包括外观检验和无损探伤等）报告。4.2.3.4.试验记录。5、维护与故障处理5.1. 日常维护5.1.1. 装置系统蒸汽吹扫时，应尽可能避免对有涂层的冷换设备进行吹扫，工艺上确实避免不了，应严格控制吹扫温度（进冷换设备）不大于200。以免造成涂层破坏。5.1.2. 装置开停工过程中，换热器应缓慢升温和降温，避免造成压差过大和热冲击，同时应遵循停工时“先热后冷”，即先退热介质，再退冷介质；开工时“先冷后热”，即先进冷介质，后进热介质。5.1.3. 螺纹锁紧环式换热器在开工前应确认系统通畅，避免管板单面超压。5.1.4. 认真检查设备运行参数，严禁超温、超压。对按压差设计的换热器，在运行过程中不得超过规定的压差。5.1.5. 操作人员应严格遵守安全操作规程，定时对换热设备进行巡回检查，检查基础支座稳固及设备泄漏等。5.1.6. 应经常对管、壳程介质的温度及压降进行检查，分析换热器的泄漏和结垢情况。在压降增大和传热系数降低超过一定数值时，应根据介质和换热器的结构，选择有效的方法进行清洗。5.1.7. 应常检查换热器的振动情况。5.1.8. 有防腐涂层的冷换设备在操作运行时，应严格控制温度，避免涂层损坏。5.1.9. 保持保温层完好。5.2. 常见故障与处理（见表3）表3 常见故障与处理方法一览表序号故障现象故障原因处理方法1两种介质互串（内漏）1.换热管腐蚀穿孔、开裂。2.换热管与管板胀口（焊口）裂开。3.浮头式换热器浮头法兰密封漏。4.螺纹锁紧环式换热器管板密封漏。更换或堵死漏管。重胀（补焊）或堵死。紧固螺栓或更换密封垫片。紧固内圈压紧螺栓或更换盘根（垫片）2法兰处密封泄漏1.垫圈承压不足、腐蚀、变质。2.螺栓强度不足，松动或腐蚀。3.法兰刚性不足与密封面缺陷4.法兰不平行或错位。5.垫片质量不好。 紧固螺栓。更换垫片螺栓材质升级、紧固螺栓或更换螺栓。更换法兰，或处理缺陷。重新组对或更换法兰。更换垫片。3传热效果差1.换热管结垢2.水质不好、油污与微生物多3.隔板短路化学清洗或射流清洗垢物加强过滤、净化介质，加强水质管理。更换管箱垫片或更换隔板4阻力降超过允许值1.过滤器失效3.壳体、管内外结垢清扫或更换过滤器用射流或化学清洗垢物5振动严重1.因介质频率引起的共振2.外部管道振动引发的共振改变流速或改变管束固有频率加固管道,减小振动