浅析丝堵式空冷器管束的查漏方法

学术论文段瑞娇 2018-11-09 10:58:44
    0 前言
    作为炼化企业中十分常见的设备,空冷器具有结构简单、操作便捷的优势,同时空冷器的换热效率极高。当下石化空冷器的管束布置中,一般首选错列布置的方法,管束分为四层、六层,这是提高换热效率的优化措施。但是这一结构的不良影响是:后期管束投入使用中,一旦某根换热管发生泄漏问题,很难查找出具体泄漏的管子,即使知道可以采用两头堵死管子的方法,也无法判断具体哪根管子发生了泄漏,有时还会出现误堵的状况。耗费人力、物力及资源,且未必达到预期效果,这一状况已经引起业内专家的关注。
    1 管束查漏、堵管流程分析
    实际应用中,借助传统处理方法可能具有便利度高的特点,但是操作难度相对较高,由于丝堵管箱设计中,一般是错列布置的形式,受设计管间距过小的影响,查漏难度高、堵漏后如果没有解决对应问题,可能会引起换热能力下降,隐患突出,为此,新型查漏工具具有较高重要价值。
    第一,结合物料泄漏位置,大体判断可能泄露的区域,针对换热管进行处理,先将管箱两端处的丝堵拆开,在不变化其他设备位置和结构的状况下,从丝堵板的螺孔处送进楔子,借助楔子将管子两端封死,然后重新进行丝堵安装。
    第二,试验分析,从工艺管路出发对整台空冷设备进行填充介质处理,如水蒸气、压缩风等。如果上述第一步操作正好完成了泄漏管子的封堵,此时便完成了查漏、堵漏处理。
    但是需要引起重视的是,如果管子此时仍然发生泄露现象,表明上述判断失误、处理有偏差,即堵死的管子并非泄露管。此时需要将空冷器内部介质全部放空处理,并重新选择可能发生泄露的管子重复上述操作,直到找出泄露管子位置。
    第三、实践经验表明,泄露管子可能性较多,仅一次便找到泄露管子的概率微乎其微,成功比例一般不超过10%。有时甚至将所有管子全都封堵上之后,才会找到泄漏点。
    第四,需要引起重视的是在换热设备中,一般管子端口都在管箱内部,如果进行了楔子堵住处理,无法进行拆除恢复原状处理,即被封堵的换热管无法投入到后续运行中,这种简单的查漏堵漏方法无疑降低了整个设备的换热面积。当空冷器换热管数量无法满足实际负荷要求时,空冷器便无法继续投入使用了。换言之,错误堵管数量增加,整个空冷器可用范围减小,对应设备性能、使用年限等均下降,经济损失较为严重。同时,上述重复操作中需要反复进行充水、放水处理,还要对整个空冷设备进行升压、减压操作,人工劳动量大、水资源浪费比例高。错误堵管不但没有解决前期存在问題,还会引起查漏检修方面的负面状况。
    为了有效解决上述问题,本文提出了一种新型查漏方法,可降低误堵管等带来的不足,同时解决上述所有问题。此外,当下换热器种类逐渐增多,受加工制造工艺条件、材料、检验要求等会存在质量性能方面的差异,这对控制泄露问题具有一定影响,同时换热器管程、壳程加压都会产生严重问题,严重降低了厂家运行生产效率,扰乱了其规划要求,为此,新型查漏专用工具具有较高的重要价值和必要性,需要引起制造厂家、设计院等方面的重视。
    2 新型查漏专用工具
    2.1 工具结构
    这种新型专用工具是由两件套组成,二者配合使用。
    从专用工具的结构出发,首先,内部空芯旋转螺栓是主要部件,这一结构与丝堵式空冷器相一致,相当于在丝堵位置进行了钻孔处理,为了保证检验操作的便利度,其螺纹规格必须满足丝堵型号,一般多为M30mm。其有效螺纹长度不可小于丝堵对应位置的长度。其次,注水管可采用传统无缝钢管加工,一般规格为DN15mm,为了提高其强度,需要保证壁厚不低于一定数值。在进行专用工具的加工中,需要将注水管、实芯杆都套在空芯旋转杆上,并采用焊接的方法将前进挡块、退后挡块等固定在对应位置,注水管、实芯杆相对位置的合理性,焊接后,对应管子的根部必须进行打磨、削平处理。再者,需要对前进挡环、楔形头等进行管理,避免二者之间长度不当引发的偏差问题,必须结合管箱深度进行深入加工控制,一般加工深度需要保证下述原则:空芯旋转螺旋能进入2/3,且刚好能堵住换热管子的管口。最后,该工具旨在中,楔形管需要根据换热管的型号、规格等进行控制,一般多选DN15mm、DN20mm的无缝钢管进行处理。
    2.2 专用工具的使用方法
    专用工具具有高效、快速的优势,可精确判断出泄漏点位置,避免错误堵管等状况的发生,也不怕引发介质泄露、介质耗费等问题,对丝堵式管束的应用具有极大帮助。为此,需要加强专用工具的合理使用,发挥其重要价值,具体使用方法分析如下。
    第一,将疑似泄露的换热管进行处理,保证两端丝堵完成打开;第二,将2#专用工具从丝堵位置的螺孔深入管箱内,然后对螺栓进行旋转处理,保证实芯杆能达到前进的效果,借助楔形物堵住管子端口;第三,采用与上述相同的方法进行处理,借助1#专用工具将楔形管头封住,然后对管子的另外一端进行检测;第四,从活接头位置向管束内部注入介质,如将水注入到换热管内,然后加压至试验压力,关闭阀门进行泄露问题的检测;第五,如果此时在空冷设备下端发现滴水的状况,同时设备内部压力下降,表明换热管仍有泄露问题,即尚未排除泄露管;第六,将1#、2#工具拆除,放空内部介质或存水,借助楔子将两端堵死,便可完成堵漏工作;第七,当空冷设备下部没有积水、水滴等状况,且设备内部压力维持稳定,表明该管子并没有漏点等状况。此时需要及时拆除查漏专用设备,并及时将管箱丝堵恢复如初,该管子没有泄露,且未经楔形物堵住,可继续投入使用。重复上述所有步骤,便可及时查找得到对应泄漏管子,且准确率高达100%。
    2.3 专用工具的优势
    专针对上述空冷器专用查漏工具的进一步分析可以看出,该工具结构简单,一般不需要单独定制、采购等处理,且检修单位可采用常规材料进行处理,一般通过简单加工便可获得相关工具。借助上述工具的应用可将空冷器检漏工作量大幅降低,同时具有强度低、效率高、精度高的特点。
    其次,专用工具查漏中,仅需要对单根管子进行充水、加压操作,便可完成管束的查漏、检漏处理,不必对整个空冷装置进行填充介质处理,避免了资源浪费、时间浪费。
    再者,该方法的空冷器检修堵管精度高达100%,其错误堵管的概率为零,可最大程度地延长设备的使用寿命,避免了设备等固定资产的磨损。
    结语
    丝堵式空冷设备的应用范围广,性能优良,但是经常受到查漏工作等产生极为严重的负面影响,略有偏差将会导致整个设备运转不畅,危害极为突出,甚至会产生严重的经济损失问题。为此,该专用查漏工具具有较大的应用价值,结构简单、材料普遍,并非专门定制产品,可经过简单的机械加工便可获取相关工具,极大程度地降低了检验难度,提高了检修工作的精度、质量。同时设备的查漏、检修中,具有资源节约的优势,整体操作流程更具经济性、实用性、合理性的特点。
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