基于螺紋鎖緊環(huán)換熱器的內(nèi)漏原因分析及處理

謝向群(中國神華煤化工有限公司鄂爾多斯分公司,內(nèi)蒙古 017209)

螺紋鎖緊環(huán)換熱器大部分被用在生產(chǎn)汽柴油的過程當(dāng)中，汽柴油的質(zhì)量要依靠加氫裝置，而加氫裝置的核心部件就是螺紋鎖緊環(huán)換熱器，這樣既可以保證汽柴油的生產(chǎn)質(zhì)量，也能夠提高汽柴油的生產(chǎn)效率。耐高溫和耐高壓是螺紋鎖緊環(huán)換熱器最為顯著的特點(diǎn)，同時(shí)，螺紋鎖緊環(huán)換熱器的密封性能也具有較高的可靠性。

1 螺紋鎖緊環(huán)換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1 實(shí)現(xiàn)了殼體與管箱的一體化設(shè)計(jì)

在螺紋鎖緊環(huán)換熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，殼體與管箱已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一體化的設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)解決了設(shè)備法蘭處極易出現(xiàn)內(nèi)漏的問題，取消了對大法蘭的使用，這樣一來，就可以充分發(fā)揮出管板端的換熱面的作用，使螺紋鎖緊環(huán)換熱器整體的換熱面積增大，提高換熱效率。

在拆卸設(shè)備的時(shí)候，不必為了拔出管束而挪動(dòng)殼體和管箱的位置，因?yàn)闅んw和管箱已經(jīng)是一個(gè)整體，而換熱器的接管和管線就可以直接焊接起來，這種方式能夠有效控制焊點(diǎn)數(shù)量，降低焊點(diǎn)出現(xiàn)泄漏的可能性。

1.2 卡環(huán)的實(shí)用性較強(qiáng)

卡環(huán)是螺紋鎖緊環(huán)換熱器中控制密封性的裝置，被安裝在管箱的凹槽中，當(dāng)卡環(huán)的內(nèi)部螺栓被擰動(dòng)時(shí)，就可以使管殼程間達(dá)到密封效果。此外，卡環(huán)在設(shè)備試壓時(shí)，還可以充當(dāng)試壓環(huán)。卡環(huán)的設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)備的要求而定的，多般的設(shè)計(jì)加大了制造的難度，但卻能夠在一定程度上提高卡環(huán)的實(shí)用性。

1.3 墊片具有良好的密封性

螺紋鎖緊環(huán)換熱器所采用的墊片同其他設(shè)備的墊片不同，其采用的是波齒復(fù)合墊。波齒復(fù)合墊的制造工藝比較特殊，是由柔性石墨和金屬骨架共同構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)的墊片可以有效提高密封效果，而環(huán)形的波齒還具有壓縮回彈的性能，為密封提供了多重保護(hù)措施。

2 螺紋鎖緊環(huán)換熱器的拆裝步驟

2.1 拆卸

（1）拆除內(nèi)外壓緊螺栓，在注油孔和螺紋咬合端面注松動(dòng)劑;浸透一段時(shí)間，將拆裝工具的聯(lián)接板用螺栓與承壓環(huán)螺孔把緊，用加長螺栓將壓蓋與聯(lián)接板把好鎖緊。

（2）將配重物置于適當(dāng)位置，使吊點(diǎn)兩端力矩相同。開始搬動(dòng)前后搬手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一般剛剛起動(dòng)時(shí)力量很大可借助其它助力機(jī)構(gòu)起動(dòng)。

（3）剛起動(dòng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行幾次往復(fù)試轉(zhuǎn)動(dòng)在注油孔及時(shí)注油，待螺紋面完全形成潤滑膜后再做整圈轉(zhuǎn)動(dòng)，拆卸下承壓環(huán)。

（4）用拆裝工具上支承鋼管和螺紋頭，聯(lián)接板，取出密封盤等內(nèi)件，拆除分合環(huán)上的螺栓取出分合環(huán)及分程箱，和墊片。

（5）用拆裝工具上支承鋼管和聯(lián)接板，利用管板上的螺孔將其把緊，調(diào)整配重位置，用吊車吊鋼管托起管板，使管板端面離開殼體內(nèi)壁，用卷揚(yáng)機(jī)的鋼絲繩與拆裝工具后面拉耳相接開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)將管束拖出。完成全部拆卸工作。

2.2 裝配

（1）裝管束將螺紋保護(hù)好，防止重物磕碰劃傷螺紋,造成總裝時(shí)旋合困難。該過程的安裝步驟為：把拆卸工具的聯(lián)接板1與管板上的工藝螺孔用螺栓把好，然后聯(lián)接支承鋼管，把殼體固定，以防止殼體與管束一起竄動(dòng)。確定重心位置后吊起與拆卸工具聯(lián)接好的管束，并在管板密封面上粘好墊片，送入管殼體內(nèi)，并沿殼體中心軸線移動(dòng)吊車，使管束進(jìn)入殼程殼體，當(dāng)?shù)趵K碰到保護(hù)筒時(shí)，可以放松吊繩并將其向后移動(dòng)，讓吊繩處于露在殼體外側(cè)管束的重心上，當(dāng)管束裝入殼體后，靠拆卸工具上的配重及起吊位置的變化來托起露在殼體外側(cè)管束剩余部分。在支承鋼管后面施加推力.并逐漸移動(dòng)吊繩的位置。加大支承鋼管后邊的推力，平穩(wěn)的將管束推至預(yù)定位置位。

（2）安裝內(nèi)件和分程箱，將彈性石墨墊圈裝好。把拆卸工裝的連接板1與分程箱上的螺孔用螺栓把好。由于分程箱的重量小，重心較容易找到。在支承鋼管后面施加推力將分程箱推到預(yù)定位置，上好分合環(huán)和頂壓螺栓，把頂壓螺栓對稱把緊，漸漸增大扭矩。上緊后對殼程進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

（3）安裝內(nèi)件和密封盤，待殼程試壓合格后，用拆卸工具的螺紋頭將分程蓋板及墊片上好，把緊螺栓。將壓環(huán)放在預(yù)定位置。卸下殼體上的螺紋保護(hù)筒，裝好墊片，借用密封盤上工藝拆裝孔螺紋將拆卸工具固定在密封盤上，吊起連接好的組件，找好中心后緩慢的將其送到預(yù)置的位置，在這一環(huán)節(jié)應(yīng)檢測各零部件與殼體的對應(yīng)尺寸，為下步安裝螺紋承壓環(huán)做準(zhǔn)備。

（4）旋合螺紋承壓環(huán)，在拆卸工具前端聯(lián)上好聯(lián)接架，將聯(lián)接板1拆下，換上聯(lián)接板2，將螺紋承壓環(huán)、內(nèi)外壓桿、內(nèi)外壓環(huán)、壓蓋組裝到一起后，用工具的加長螺栓把聯(lián)接板2與壓蓋把緊，利用螺紋承壓環(huán)上的螺孔及匹配相對應(yīng)的螺栓，將聯(lián)接板2把緊，徹底清洗內(nèi)外螺紋（并涂抗高溫咬死劑）。由吊車吊起組裝件，配合使用手動(dòng)葫蘆找正螺紋承壓環(huán)與設(shè)備中心軸線的同軸度，慢慢靠近螺紋端口此時(shí)軸向推力不要過大，搬動(dòng)前面的搬手讓螺紋承壓環(huán)能順利旋入殼體的內(nèi)螺紋，并在此時(shí)要經(jīng)常調(diào)整吊車和手動(dòng)葫蘆位置以保持設(shè)備中心軸線與螺紋承壓環(huán)的同心度，當(dāng)旋合進(jìn)幾周后再一起搬動(dòng)前后搬手加大旋合螺紋承壓環(huán)力量，但不可強(qiáng)行旋合研傷螺紋表面，當(dāng)旋合到預(yù)定位置后，松開加長螺栓的螺母，去除把持在螺紋承壓環(huán)上的螺栓，卸下拆卸工具。完成全部裝配。

3 螺紋鎖緊環(huán)換熱器內(nèi)漏原因探討及其對策

3.1 內(nèi)漏原因

3.1.1 設(shè)備內(nèi)部墊片受力不均

作用在設(shè)備內(nèi)部墊片上的力是通過管板施加的，而管板所承受的壓緊力來自于螺栓對內(nèi)合環(huán)的作用力。在這種情況下，螺栓的深度就會(huì)加大，超出規(guī)定的范圍，造成墊片的受力不均勻，不能很好地對設(shè)備形成密封層，導(dǎo)致內(nèi)漏現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.1.2 設(shè)備內(nèi)部墊片受力過大

過大的壓緊力很容易使設(shè)備內(nèi)部的墊片發(fā)生變形，同時(shí)，這種過大的作用力還會(huì)影響到墊片的回彈效果，一旦墊片回彈作用失效，在溫度和壓力變化較大的時(shí)候，墊片就不會(huì)起到密封的作用，很難回彈至原有形態(tài)，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)漏。

3.1.3 內(nèi)法蘭螺栓耐高溫性能較差

由于內(nèi)法蘭螺栓較差的耐高溫性能，很容易在高溫情況下發(fā)生變形，這種變形程度也會(huì)隨時(shí)間而加大，其回彈性與時(shí)間恰好又成反比例關(guān)系，墊片在溫差較大的環(huán)境下，由于密封不嚴(yán)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)漏，而將內(nèi)圈壓緊螺栓固定后，內(nèi)法蘭螺栓的變形程度仍然會(huì)加大，并且應(yīng)力松弛的發(fā)生頻率會(huì)越來越高，內(nèi)漏也就越來越嚴(yán)重。

3.2 解決方案

3.2.1 運(yùn)用科學(xué)手段，確保安裝時(shí)的精度

螺紋鎖緊環(huán)換熱器檢修難度較大的原因主要是，設(shè)備的構(gòu)成比較復(fù)雜，其中包括大量的零部件，并且對于安裝的精度要求比較高。在設(shè)備組裝以前，要通過過絲的方式對每個(gè)螺孔進(jìn)行檢查，并將耐高溫咬合劑涂抹在螺孔上，同時(shí)做到預(yù)緊力相當(dāng)，為保證安裝精度，要對螺紋鎖緊環(huán)進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，使安裝順利進(jìn)行。

3.2.2 調(diào)整密封性能

墊片在高溫情況下很容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象，失去回彈力的墊片就等于失效，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)漏。因此，墊片的基礎(chǔ)性能是設(shè)備密封性能的基本保證，如果墊片失去回彈力，設(shè)備的密封性也就無從談起了，在選擇墊片的時(shí)候，一定要選擇密封性能和回彈力都好的墊片。

3.2.3 利用工具進(jìn)行專業(yè)拆裝

專業(yè)的拆裝工具更有利于管束與管箱螺紋的拆裝效率，專業(yè)的拆裝工具可以通過固定設(shè)備內(nèi)部各個(gè)零部件來實(shí)現(xiàn)零部件重心的穩(wěn)定，避免給螺紋鎖緊環(huán)以及密封墊片帶來負(fù)面作用，

4 螺紋鎖緊環(huán)換熱器使用中應(yīng)該注意的問題

（1）螺紋環(huán)上的內(nèi)圈螺栓的使用時(shí)機(jī)非常重要，只有當(dāng)溫度達(dá)到最高同時(shí)發(fā)現(xiàn)有內(nèi)漏時(shí)才能上緊它。

（2）開工時(shí)需要將管程部位的觀察孔絲堵打開，以觀察是否有外漏。

（3）檢修拆卸換熱器時(shí)，要注意不要損傷到大螺紋，緊固內(nèi)外螺栓時(shí)嚴(yán)格按圖紙要求的上緊力進(jìn)行，為防止上緊不到位可參照定位來增加力矩。

（4）拆卸換熱器前，要對螺紋環(huán)處的加油孔內(nèi)注油，以保護(hù)螺紋環(huán)不受損傷。

5 結(jié)語

螺紋鎖緊環(huán)換熱器是一個(gè)內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，零部件繁多，且安裝精度要求較高的設(shè)備，所以就要求在使用和檢修過程中，一定要按照科學(xué)的流程進(jìn)行操作，避免因?yàn)椴灰?guī)范操作給設(shè)備帶來不利影響。