工藝空冷器封堵器的研發(fā)與應(yīng)用

范文風(fēng)++++程鑫

摘 要：本文通過(guò)對(duì)天然氣處理裝置工藝空冷器因管束泄露導(dǎo)致裝置停產(chǎn)，應(yīng)用自制研發(fā)的快速封堵器解決泄露造成的停產(chǎn)及潛在的安全隱患。

關(guān)鍵詞：天然氣；空冷器管束；封堵器；研發(fā)應(yīng)用

吐哈油田鄯善采油廠120萬(wàn)方輕烴一廠處理裝置投產(chǎn)于1996年12月，該裝置核心設(shè)備主要有原料氣壓縮機(jī)、工藝空冷器、膨脹機(jī) 制冷機(jī)、分子篩塔、冷箱（板翅換熱器），其中工藝空冷器承擔(dān)著給工藝氣降溫（由130℃將至40℃）的作用，空冷器的好壞對(duì)輕烴處理裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要。2016年工藝空冷器先后出現(xiàn)三次因管束泄露導(dǎo)致裝置停產(chǎn)。

一、存在問(wèn)題

（一）結(jié)構(gòu)復(fù)雜。輕烴一廠工藝空冷器工藝復(fù)雜，采用絲堵式水平管束結(jié)構(gòu)，絲堵和管束中間存在進(jìn)排氣箱室，管束與翅片采用冷軋工藝連接。

（二）封堵難度較大?？绽淦鞴苁灿兴膶?，每層51根列管，內(nèi)徑為31.75MM，外部為翅片換熱，工作壓力3.9MPa。第一層和第四層出現(xiàn)漏點(diǎn)可以用管卡進(jìn)行封堵，中間兩層就無(wú)法操作。而且管卡由于結(jié)構(gòu)關(guān)系不能完全密封，并且現(xiàn)場(chǎng)操作難度較大。如圖1。

（三）安全風(fēng)險(xiǎn)大。輕烴處理裝置屬于易燃易爆區(qū)域，一旦管束出現(xiàn)泄露將導(dǎo)致整個(gè)裝置停產(chǎn)，不但生產(chǎn)損失較大，而且在封堵操作過(guò)程中安全風(fēng)險(xiǎn)也非常大。

二、技術(shù)研發(fā)應(yīng)用

根據(jù)空冷器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造工藝，要想快速有效的解決空冷器管束因泄露導(dǎo)致裝置停產(chǎn)問(wèn)題，不能只靠每次泄漏后對(duì)泄漏點(diǎn)去封堵，這樣治標(biāo)不治本。隨著設(shè)備使用年限的增加，腐蝕老化造成的泄露時(shí)有發(fā)生，而且同一根管束可能不同的點(diǎn)會(huì)發(fā)生泄漏，用管卡封堵不具有長(zhǎng)久性和實(shí)效性。通過(guò)對(duì)空冷器管束結(jié)構(gòu)的分析研究，決定研發(fā)一種新型封堵器，從空冷器每根泄露管束的兩端堵頭處進(jìn)行封堵，對(duì)每一層的管束都可以封堵，這樣操作起來(lái)簡(jiǎn)單方便。

（一）研發(fā)實(shí)驗(yàn)一： 通過(guò)測(cè)量管束絲堵及到管束管口的尺寸，設(shè)計(jì)加工一個(gè)前端帶錐度的延長(zhǎng)堵頭，利用錐面對(duì)泄露管束進(jìn)行封堵。如圖2。

安裝實(shí)驗(yàn)后，效果不佳。因堵頭密封面材質(zhì)為45鋼質(zhì)地較硬，且在壓緊過(guò)程中密封面隨堵頭旋轉(zhuǎn)，對(duì)密封面造成損傷，導(dǎo)致無(wú)法有效密封。

（二）研發(fā)實(shí)驗(yàn)二：采用兩段式封堵器，前端銅制楔子和后端壓緊螺栓。使用時(shí)先將前端放進(jìn)泄漏管束內(nèi)，然后將壓緊螺栓由絲堵螺紋處緩慢上緊。試驗(yàn)后效果明顯，但仍然存在不足之處。如圖3。

（三）研發(fā)實(shí)驗(yàn)三：改進(jìn)型封堵器。改進(jìn)型由五部分組成，銅制楔形頭，帶密封圈實(shí)心連桿，空芯可旋轉(zhuǎn)螺栓，頂絲，銅制密封墊。如圖4。

使用時(shí)將楔形頭和連桿連接好裝入空芯螺栓，將空心螺栓沿絲堵的螺栓孔插入管箱旋緊螺栓，通過(guò)旋轉(zhuǎn)頂絲，推動(dòng)實(shí)芯桿前進(jìn)，用楔形頭堵住換熱管的管口即完成對(duì)泄漏管束的封堵。

三、效果評(píng)估

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)制造的新型封堵器，操作簡(jiǎn)單方便，密封性和實(shí)用性較強(qiáng)，可以用運(yùn)到多個(gè)領(lǐng)域的空冷器管束封堵，而且用時(shí)比較短，泄壓后一個(gè)人用時(shí)一刻鐘就可以獨(dú)立完成管束堵漏工作，對(duì)一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行的天然氣處理裝置來(lái)說(shuō)，即杜絕了安全隱患，又避免了因管束泄露造成停產(chǎn)后長(zhǎng)時(shí)間的停產(chǎn)維修，同時(shí)節(jié)約了因天然氣放空造成的能源浪費(fèi)，上產(chǎn)提效，使輕烴一廠天然氣處理裝置能較快的投入生產(chǎn)運(yùn)行。endprint