合成装置E1904段间冷却器管束抽装难题的攻关方法

合成装置E1904段间冷却器管束抽装难题的攻关方法

鲍红卫 ,高波 ,国伟 ,曹中伟 ,曹政伟 ,迟宗宝

中国石油宁夏石化公司安检公司  750026

摘要：石油化工行业对各类换热器的应用非常广泛。在使用过程中泄漏问题时有发生，处理泄漏方法很多，也很成熟。换热器出现泄漏后，需要进行查漏、堵漏等一系列工作，但是在化工领域中，众多换热器位于框架内部，检修过程中换热器现场无吊装点，且该设备作业时无法使用抽芯机，针对这类换热器由于空间位置受限，管束抽装难的问题，始终困扰着铆工、起重检修人士。笔者通过反复实践和论证，设计制作了一套钢结构导轨滑道，通过钢结构导轨滑道来完成了大型换热器管束抽装难题，应用效果非常好。

    关键词：换热器  导轨滑道  吊装  间隙 

1、设备检修内容简介

2021年8月30日，通过循环水COD判断E-1904换热器换热管漏，管侧（氨）入口温度81℃，出口温度35℃，管侧（循环水）入口温度30℃，出口温度40℃。为了避免三化肥装置冷却水污染导致整个装置停车，车间要求对E-1904进行了检修堵漏，堵管5根。运行至8月31日，再次发现内漏，为确保装置的安全稳定运行，公司决定9月1日8：00交出抢修，对该设备进行查漏、消漏。

2、设备位置及设备技术参数

该设备位于机组厂房的一楼框架内，该换热器与压缩机相连，管程内部介质为氨气，壳程内部介质为循环水管线，设备经过长时间运行，管束已经严重腐蚀，换热管管经过长时间冲刷已经严重减薄，已经通过3次抢修堵漏换热管多达30根，严重影响现场装置的平稳运行。为了确保该设备不影响装置运行，需要对该换热器芯子进行整体抽装更换。通过仔细查阅设备图纸发现，该设备直径大，重量大。

3、检修步骤及技术要求

3.1设备隔离置换具备检修条件后，拆南北管箱封头法兰螺栓及相连管口法兰螺栓，将拆掉管箱吊至放置现场安全指定位置，并对螺栓进行清洗保护。封头直径Φ1200，重量：1141Kg，螺栓M30*140，32套，扳手S46。

3.2封头吊装，南北侧封头拆卸后，利用机组平台钢梁沿南北方向各挂设倒链1台，在进行封头吊装时，需将封头上方管线向上拉起200mm后在进行封头吊装。南侧封头吊装时，需将封头与压盖螺栓全部拆卸完后（间隙17mm），进行吊装。

3.2.1管束抽出前，须在二楼平台悬挂4台5T倒链吊装孔穿钢丝绳需穿大于12mm的槽钢或工字钢或枕木长度至少800mm。

3.2.2管束自重7023kg,设备分前中后三个吊装点共同受力，查6×37钢丝绳主要规格及数据，选取钢丝绳平均破断拉力为15500kg，安全系数为6，直径d≥17.5.0mm  L=10000mm的钢丝绳即可满足吊装要求。

3.2.3抽管束作业前，应利用楔子板或法兰扩张器将芯子与壳体法兰进行撑开150mm间隙。

3.2.4进行抽管束作业时，需利用设备正前方（北侧立柱钢梁）拉设通绳，利用5T倒链进行拉拽，钢丝绳选用φ17.5×6m,上方4台5T倒链进行依次衔接，将管束移出框架下方后，外侧利用30T吊车将管束吊至北侧空地。

3.2.5新管束的安装与旧管束的吊出过程恰好相反。

3.2.6管束回装前，应对填料台进行除锈打磨至金属光泽后，对填料台涂抹二硫化钼进行润滑，同时对管束法兰进行涂抹润滑，减少摩擦，

4、设备检修过程中存在的技术难题

检修过程存在5大难点：

①、E1904换热器现场无吊装点，且该设备位于框架内部，作业时无法使用抽芯机。

②、该设备周边管线总多，作业时空间狭小，起重在使用倒链时，极易发生刮扯，存在较大安全隐患。

③、该设备结构为段间式换热器，管束末端装有填料、压盖，且壳体侧有10mm的凸台。

④、该设备与压缩机直接关联，每次抢修时间紧，效率无法得到有效保证。

⑤、因管束末端装有填料、压盖，设备经过长时间运行后，压盖与换热器筒体间隙较小，存在胀死现象，在进行抽取芯子时极其费时费力。

5、优化设备检修可行性方案
    为了顺利完成检修任务，2021年9月初，通过技术员和主修人认真查看图纸和现场测量，制定了一套切实可行的方案：①、设计制作一套钢结构导轨滑道，用来解决管束在抽装时的吊装难题。同时对换热器后部填料压环内径进行整体车削加工，用来解决压环与筒体胀死拆装难题。通过这两种施工方案的优化，来完成E1904段间冷却器芯子抽装难题。

设计制作钢结构导轨滑道：换热器前方制作长8000mm、高度为1.2m带有滑道的水平支架安装于设备正前方，设备前方设置水平牵引的功法，一步步将管束平稳移出筒体，使筒体在水平支架上进行水平滑动，当管束全部脱离设备筒体后，再利用50吨吊车将设备安全接吊。

通过使用滑轨支架，提高设备管束的抽装效率，保障设备检修过程中人员安全及设备检修质量，不出现设备返工现象的发生。

对填料压环整体车削加工：针对填料压环与设备筒体无间隙，存在胀死现象，压环在安装或拆卸时难度较大的问题，通过查阅图纸并进行可行性研究，对内径Φ1210的压环进行车削加工，使之内径整体扩大1mm~1.5mm。从而增加压环与筒体的接触间隙，在进行拆装时可以变得省时省力。

结束语：综上所述，本文主要对段间式换热器在不同的运用情况下出现的若干问题进行了分析。虽然段间式换热器的运用原理相同，但是应用在不同装置和场景中会产生不同的问题，所以要得具体问题具体分析。通过针对列管查漏、堵漏、芯子更换的问题分析管束抽装的方式方法，针对填料压环间隙的问题改进检修方法，这样段间式换热器的质量检修才能得到比较好的效果。同时段间式换热器也要完善检修程序，要合理控制检修进度和质量。只有从多方面入手才能解决段间式换热器的各种问题。

参考文献：

[1]刘勇.列管式换热器的使用与维修[J].化学工程与装备,2020(12):209-210.

[2]何家祥,张立君,邱伟.石油化工装置列管式换热器检维修技术探讨[J].化学工程与装备,2020(02):191-192.

[3]管壳式换热器维护检修规程  SHS01009-2004