列管式換熱器管束泄漏快捷查找方法

嚴(yán)崇榮汪 蕾張曉筱李 倩

（1，4.川中油氣礦 四川遂寧 2，3.重慶天然氣凈化總廠 重慶）

列管式換熱器在使用過程中，由于腐蝕等原因，管束會(huì)出現(xiàn)穿孔。天然氣處理裝置的列管式換熱器，在使用過程中均出現(xiàn)過腐蝕穿孔現(xiàn)象。由于停產(chǎn)檢修會(huì)影響下游單位的生產(chǎn)，同時(shí)會(huì)影響單位的經(jīng)濟(jì)效益，因此檢修時(shí)間很有限。結(jié)合常見的堵漏方法和多年來的處理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出列管式換熱器管束泄漏快捷查找方法，可廣泛用于各天然氣處理裝置。

一、常見堵漏方法利弊分析

對于AES或BES封頭式換熱器，常用移位抽芯堵漏和在位不抽芯堵漏兩種方法。移位抽芯堵漏是把換熱器管束拆下，裝入專用的打壓筒體內(nèi)，注水加壓檢漏。該方法的缺點(diǎn)是打壓筒體制作費(fèi)用高、工作量大、耗費(fèi)工時(shí)，不便于及時(shí)恢復(fù)裝置生產(chǎn)作業(yè)，在實(shí)際設(shè)備檢修中一般不采納。常用在位不抽芯檢漏方法。

1.注膠堵漏法

該方法是通過拆下列管式換熱器的管箱盲板，找到泄漏的管束，然后用長度比換熱器管束到浮頭長30～40 mm，直徑小2～3 mm的金屬桿從管箱端插入到管束的浮頭端，再用注膠槍向泄漏管束逐步倒退注膠，直至管束的漏點(diǎn)完全密封，最后用堵頭將泄漏管束兩端密封固定，這種方法缺點(diǎn)是漏點(diǎn)查找慢，封堵材料成本較高。

2.假帽試壓圈堵漏法

該方法是將浮頭管板與殼體法蘭之間加以密封，只露出浮頭管板的換熱管口側(cè)，就可以對殼程注水加壓、查找管束漏點(diǎn)。這種方法需制作密封筒體結(jié)構(gòu)，筒體包括打壓法蘭、短筒、填料函和填料壓蓋。該方法缺點(diǎn)是密封筒體制作費(fèi)用高、制作周期長、閑置率高，還需現(xiàn)場組對焊接，不能滿足低成本和快速恢復(fù)生產(chǎn)的需要。

二、新檢漏堵漏法

介紹一種能夠快速查找漏點(diǎn)的新方法，該方法能夠快速查找泄漏的管束，具有成本低廉、查找快捷、施工周期短等特點(diǎn)，在生產(chǎn)現(xiàn)場獲得廣泛運(yùn)用。

1.施工步驟

（1）拆卸與清洗。拆卸管箱盲板和內(nèi)外浮頭，用高壓水槍對管束和管板表面進(jìn)行沖洗，確保管束和管板表面清潔無污物。根據(jù)管束內(nèi)徑提前加工堵頭，用于泄漏管束的封堵，可以為整個(gè)作業(yè)節(jié)省時(shí)間。為保證焊接質(zhì)量，要求堵頭的材料與管束一致。

（2）干燥管束。用帶壓干燥的工廠風(fēng)或儀表風(fēng)對每根管束的內(nèi)表面進(jìn)行吹掃風(fēng)干，直到管束內(nèi)無水漬并達(dá)到干燥為止。否則管束中的余水會(huì)造成泄漏管束的錯(cuò)誤判斷。

（3）管束封堵。內(nèi)浮頭側(cè)的管束用膠泥或合適的橡膠塞進(jìn)行封堵，封堵情況如圖1所示。管束封堵后，安裝內(nèi)浮頭和外浮頭，對殼程進(jìn)行試壓。值得注意的是，在塞膠泥的時(shí)候，要讓膠泥深入管內(nèi)50 mm左右，然后用力讓膠泥與管板緊密貼合，防止膠泥脫落。

（4）試壓檢漏。確認(rèn)膠泥封堵完成后，安裝內(nèi)外浮頭，從設(shè)備低點(diǎn)處往殼程注水，在殼程高點(diǎn)排氣，注水過程不能太快，否則不利于排氣。確認(rèn)殼程灌滿水后，用試壓泵加壓。壓力為設(shè)備工作壓力的1.5倍，同時(shí)觀察管箱側(cè)的管束和管板情況，確認(rèn)是否有水流出。在有水流出的管子做好標(biāo)記。為一次性試出所有裂紋穿孔的缺陷管束，穩(wěn)壓時(shí)間可適當(dāng)延長。升壓過程如圖2所示。

圖1 膠泥封堵圖

2.堵管作業(yè)

泄漏管束確認(rèn)后，將殼程里的水排出。拆除浮頭端的內(nèi)外浮頭，查看內(nèi)浮頭端的膠泥是否有被沖掉或出現(xiàn)松動(dòng)的現(xiàn)象。如果有這種情況，則標(biāo)記為泄漏管束。將標(biāo)記的管束兩端用堵頭焊接封堵。

圖2 試壓曲線圖

（1）焊接前準(zhǔn)備。將管束內(nèi)余水用干燥空氣吹干以免影響焊接質(zhì)量，對焊接部位進(jìn)行除銹并用砂紙打磨出金屬光澤。如果介質(zhì)含硫，則用丙酮對焊接部位周圍進(jìn)行清洗。加工如圖3所示堵頭，堵頭材料與管束材料應(yīng)一致。為保證可焊性，D1尺寸應(yīng)比管束內(nèi)徑小0～0.1 mm，保證堵頭能放入管束內(nèi)并且與管板平齊，D2尺寸比管束內(nèi)徑小1～1.5 mm即可，長 15～20 mm。

（2）將堵頭放入管束內(nèi)，保證堵頭與管板平齊或略微凸出，以方便焊接。

（3）焊接控制。以20#鋼為例，為避免焊接過程中在熱影響區(qū)出現(xiàn)裂紋，采用控制焊接參數(shù)、焊后緩冷等方法。焊縫冷卻后用磁粉探傷廢熱方法進(jìn)行檢測，觀察是否出現(xiàn)焊接熱裂紋。焊材選擇和焊接參數(shù)如表1所示。圖4為堵頭焊接過程，焊后效果如圖5所示。堵管作業(yè)完成，待焊縫冷卻后按試壓程序再次升壓檢漏，直到將泄漏管束全部找出并封堵為止。

圖3 堵頭示意圖

表1 焊接工藝參數(shù)

圖4 內(nèi)封頭側(cè)和管箱側(cè)焊接堵頭作業(yè)

三、效果及成本

此種查漏堵漏方法不需要其他特殊機(jī)具和設(shè)備，膠泥采用小學(xué)生教學(xué)用材料，成本低廉，易于獲得。該方法已經(jīng)非常成熟，可快速找出泄漏管束進(jìn)而封堵并使換熱器投入正常生產(chǎn)使用，能夠成功解決了列管式換熱器管束泄漏問題，從而保障裝置短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。通過多年的實(shí)踐，經(jīng)過該方法處理后，設(shè)備沒有出現(xiàn)過復(fù)漏現(xiàn)象。

圖5 焊后效果

四、結(jié)語

列管式換熱器已在石油化工行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，隨著使用年限的增長和介質(zhì)腐蝕性等諸多因素，管束在使用過程中會(huì)發(fā)生穿孔泄漏，給安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量帶來嚴(yán)重隱患。經(jīng)過多年摸索，采用實(shí)效、低成本和縮短施工周期等方法，有效處理換熱器管束泄漏問題，保障生產(chǎn)裝置在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。