聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修施工方案分析

周煒程

摘要：換熱器在熱電廠、化工廠及煉油廠中應(yīng)用非常廣泛，作為常用的通用能量交換設(shè)備，換熱器在保證生產(chǎn)方面發(fā)揮著重要的作用。但是使用量大，導(dǎo)致?lián)Q熱器容易出現(xiàn)各種問題，同時，聚合物丙烯腈車間換熱器設(shè)備含有諸多的有害物質(zhì)，因此對換熱器停工檢修的施工方案要求極高。本文以具體案例為例，著重對聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修技術(shù)作具體的分析闡述，期望為相關(guān)的從業(yè)人員提供建設(shè)性的意見。

關(guān)鍵詞：丙烯腈車間;換熱器;檢修技術(shù)

氰乙醇法和丙烯氨氧化法是當(dāng)前丙烯腈生產(chǎn)過程中常用的兩種方法，兩種方法均有各自的優(yōu)勢，這也促進(jìn)了丙烯腈生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)基地的快速發(fā)展，丙烯腈裝置中的換熱器在設(shè)備檢修中占有很大的比重。因此，明確聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修方案和技術(shù)，對保證聚合物丙烯腈車間換熱器穩(wěn)定運(yùn)行具有十分的必要性。

一、工程概況及特點(diǎn)

本次檢修的E108A/S浮頭式換熱器抽裝管束均位于裝置地面，共計為2臺。每臺E108A/S浮頭式換熱器的給規(guī)格為φ1200*7514*14，管束重量為7.9935噸，工作時的操作壓力為0.92/1.03。

本次檢修的聚合物丙烯腈車間換熱器裝置屬于易燃易爆裝置，在生產(chǎn)過程中主要涉及丙烯腈等有毒介質(zhì)。因此，保證質(zhì)量是開展后期生產(chǎn)工作的基礎(chǔ)條件，對本次檢修的施工要求很高。丙烯腈裝置換熱器檢修的主要目的是對換熱器進(jìn)行徹底的清洗，按照施工要求，需要對2臺E108A/S浮頭式換熱器進(jìn)行物理和化學(xué)方式清洗，從而實(shí)現(xiàn)多方位的清洗。更為重要的是，不但要對換熱器的管程進(jìn)行清洗，還需要清洗殼程，這為此次維修方案和技術(shù)應(yīng)用增加了難度。

二、聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修施工方案分析

1.換熱器拆卸過程中的技術(shù)應(yīng)用

換熱器拆卸主要包括管箱拆卸、外頭蓋拆卸及浮頭拆卸三方面的內(nèi)容。在進(jìn)行管箱拆卸過程中，首先需要對管箱作業(yè)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)號記錄，避免出現(xiàn)漏拆現(xiàn)象;而后按照“對稱分兩輪”的拆卸原則，拆卸法蘭螺栓，在此過程中要避免槽面磕傷和雜物進(jìn)入管箱情況的出現(xiàn)。外頭蓋拆卸過程中，要確保外頭蓋標(biāo)識和設(shè)備號相對應(yīng)，法蘭螺栓拆卸時要對稱分兩輪進(jìn)行。浮頭拆卸與管箱拆卸、外頭蓋拆卸原理大致相同，需要注意的一點(diǎn)是，拆除鉤圈螺栓時，拆至4條螺栓為止即可，保證上鉤圈和下鉤圈各2條，其他的螺栓需要完全抽出。

2.管束抽出及回裝

在進(jìn)行管束抽出時，要先保證管束抽裝機(jī)移動通道被完全疏通，而后嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)范在浮動管板端安裝管束頂開器，千斤頂安裝過程中要保證墊木接觸面積不小于5倍千斤頂頂頭蓋板面積。管束檢查時要重點(diǎn)對外觀進(jìn)行檢查，確保管束外觀無腐蝕、變形及裂紋等情況的出現(xiàn)。墊片作為管束回裝時連接換熱器和壓力管道的重要結(jié)構(gòu)，在確保管束安全性和穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要的作用。因此，要對新墊片的厚度、內(nèi)外徑尺寸等進(jìn)行嚴(yán)格的確定?？偟膩碚f，為了保證管束施工符合生產(chǎn)需要，所選用的墊片要盡量富有彈性，并在預(yù)緊力作用下可以完整的嵌入法蘭密封面的凹凸不平處，避免出現(xiàn)泄漏通道。另外，選用的墊片物理性質(zhì)要適應(yīng)密封介質(zhì)的性質(zhì)，有足夠的抗腐蝕性和抗氧化性能，符合相應(yīng)的施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。管束水平調(diào)整時可以依靠手拉葫蘆操作規(guī)程作業(yè)完成，保證管束與殼體處于平行位置。

3.換熱器清洗過程中的技術(shù)應(yīng)用

一般來講，換熱器進(jìn)行檢修都是為了清洗和消漏，丙烯腈裝置中換熱器污垢是普遍存在的現(xiàn)象，會對傳熱速率造成很大的影響。更為重要的是，污垢厚度如果達(dá)到一定程度，不但會影響換熱器的工藝介質(zhì)熱交換，而且還會縮短丙烯腈裝置的使用壽命，不利于生產(chǎn)經(jīng)營活動有效開展。當(dāng)前換熱器清洗中主要應(yīng)用的技術(shù)包括物理技術(shù)和化學(xué)技術(shù)兩種，物理技術(shù)主要是借助高壓水進(jìn)行清洗，相比于傳統(tǒng)的機(jī)械清洗技術(shù)，高壓水清洗具有更強(qiáng)的打擊力度，可以除去硬垢和軟垢，并重現(xiàn)金屬的光澤。更為重要的一點(diǎn)是，高壓水清洗技術(shù)可以對丙烯腈換熱器的管束表面及抽出芯子外表面等進(jìn)行清洗，極大的提升了清洗速度和質(zhì)量[1]?；瘜W(xué)清洗技術(shù)是指利用一種或多種化學(xué)藥劑，根據(jù)工藝條件和配合比清除油垢、料垢、水垢及塵土等污垢，其主要的應(yīng)用原理是，利用化學(xué)藥劑的溶解作用與垢物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后生成溶鹽類和絡(luò)合物，進(jìn)而起到疏松剝離污垢的作用，加速污垢的溶解和脫落。在應(yīng)用化學(xué)清洗技術(shù)時，需要嚴(yán)格控制腐蝕速率、洗凈率、除垢率及腐蝕量這四大指標(biāo)，并嚴(yán)格的按照相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行清洗。

4.換熱器試壓與安裝過程中的技術(shù)應(yīng)用

丙烯腈換熱器生產(chǎn)裝置所選用的固定方式主要有U形管式、浮頭式、固定管板式三種[2]。本次研究所選用的列管式換熱器為浮頭式，浮頭式是由U形管式演變而來的一種換熱器形式。試壓是換熱器清洗完后的第二大關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要特別注意。在對浮頭式換熱器試壓前，除了對殼程管口材料進(jìn)行常規(guī)檢查外，還需要對浮頭式換熱器的管箱假法蘭、浮頭蓋假法蘭及外頭蓋假法蘭進(jìn)行檢查。浮頭式換熱器試壓主要分為三步。第一步是進(jìn)行換熱器殼程試壓，通過對殼程試壓、檢查換熱器筒體等確認(rèn)有無缺陷;確認(rèn)管板焊道，確定有無滲漏;檢查管束兩端有無泄漏。第二步是進(jìn)行換熱器管程試壓，檢查浮頭蓋、管箱有無漏點(diǎn)存在。第三步是對浮頭式換熱器進(jìn)行殼程試壓，在此過程中，需要在第二步的基礎(chǔ)上對殼程進(jìn)行施壓，進(jìn)而準(zhǔn)確檢查殼體、外頭蓋等是否存在泄漏情況。

換熱器安裝的關(guān)鍵之處就是在于如何確保法蘭絕對的密封和控制安裝螺旋預(yù)緊力，從長期的檢修經(jīng)驗中可以發(fā)現(xiàn)，換熱器法蘭密封性出現(xiàn)泄漏效應(yīng)的原因75%-84%都與螺栓預(yù)緊力不到位有關(guān)。因此，為了確保丙烯腈換熱器安裝質(zhì)量，故本次采用液壓拉伸緊固法，之所以選用液壓拉伸緊固法，主要的原因是液壓拉伸緊固法不需要旋轉(zhuǎn)螺栓或者螺母，直接應(yīng)用軸向預(yù)緊力，有效的克服了摩擦力，在實(shí)際操作過程中也非常省時省力，在實(shí)際的聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修施工中具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，應(yīng)用范圍較為廣泛。

結(jié)束語

綜上所述，本文從具體的維修事件出發(fā)，著重分析了烯腈車間換熱器停工檢修施工中的換熱器拆卸、管束抽出及回裝、換熱器清洗及換熱器試壓與安裝等施工技術(shù)，通過應(yīng)用這些技術(shù)可以很大程度上確保施工方案的科學(xué)性和合理性。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙艷.浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計透析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（14）：4-4.

[2]曾照坡，肖茹，呂永根.云點(diǎn)法研究丙烯腈共聚體系反應(yīng)活性及其與熱穩(wěn)定性能的關(guān)聯(lián)[J].高分子學(xué)報，2016（6）：775-782.