法蘭“零泄漏”技術(shù)在換熱器檢修中的應(yīng)用

趙魯寧

（青島科技大學(xué)，山東 青島 266061）

大直徑、快溫升換熱器法蘭面緊固一直是設(shè)備檢修的難點(diǎn)，某廠(chǎng)采用德映仕圖（上海）機(jī)電設(shè)備技術(shù)有限公司法蘭“零泄漏”技術(shù)，系統(tǒng)、全面地對(duì)法蘭密封面進(jìn)行檢查、修復(fù)、緊固，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)車(chē)無(wú)泄漏、一次性投用成功的目標(biāo)，降低了開(kāi)車(chē)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)，為裝置的安全、平穩(wěn)、長(zhǎng)期運(yùn)行提供了保障。

1 裂解氣壓縮機(jī)段后冷卻器情況

裂解氣壓縮機(jī)段后冷卻器是裂解裝置的關(guān)鍵設(shè)備，該換熱器一旦發(fā)生泄漏，會(huì)導(dǎo)致裝置停車(chē)。同時(shí)，裂解氣為乙烯、丙烯等物料的混合氣體，易燃易爆，一旦泄漏會(huì)埋下極大的隱患。

這兩臺(tái)換熱器因?yàn)楣に囈蛩?，存在裝置開(kāi)車(chē)時(shí)壓力波動(dòng)大、換熱器上部下部溫差較大、螺栓和法蘭收縮不一致、預(yù)緊力失衡等問(wèn)題，易造成泄漏；同時(shí)，因?yàn)閾Q熱器直徑較大，緊固難度較大，以往每次大檢修后開(kāi)車(chē)都會(huì)發(fā)生不同程度的泄漏，需要多次熱緊，否則在影響開(kāi)工進(jìn)度的同時(shí)，會(huì)埋下較大的隱患，而且隨著設(shè)備的老化，此類(lèi)問(wèn)題有進(jìn)一步惡化的趨勢(shì)。換熱器參數(shù)如表1所示。

表1 換熱器參數(shù)

2 法蘭“零泄漏”技術(shù)介紹

造成法蘭泄漏的3個(gè)主要原因：墊片的安裝和檢查、法蘭密封面、螺栓緊固[1]。要想實(shí)現(xiàn)法蘭密封“零泄漏”，需要從這3個(gè)方面出發(fā)進(jìn)行檢查處理。

法蘭“零泄漏”技術(shù)是對(duì)法蘭從檢測(cè)到緊固的全過(guò)程管理體系。首先，利用平直度激光檢測(cè)技術(shù)對(duì)法蘭密封面進(jìn)行檢查，全面掌握密封面的整體情況，然后根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果，采用便攜式車(chē)床和銑床對(duì)密封面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工修復(fù)，以達(dá)到法蘭密封的要求。其次，根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算出最大的法蘭應(yīng)力，并確定最合適的螺栓載荷。最后，根據(jù)所需載荷，利用液壓扭矩扳手緊固螺栓，同時(shí)，配合超聲波測(cè)量技術(shù)，對(duì)螺栓載荷進(jìn)行整定，完成法蘭緊固[2]。

3 檢修過(guò)程

3.1 密封面檢查

密封面的檢查主要是檢查表面的損壞，如劃痕、刻痕、溝痕、腐蝕和毛刺等。另外，還要檢查法蘭表面的平整度是否合格[3]。此次通過(guò)宏觀(guān)檢查發(fā)現(xiàn)，密封面存在部分損傷，同時(shí)，利用激光測(cè)量對(duì)密封面進(jìn)行了檢查。激光測(cè)量技術(shù)可以精準(zhǔn)、直觀(guān)地反映密封面的平整度，為下一步維修提供指導(dǎo)。檢測(cè)結(jié)果如圖1所示。

圖1 法蘭平面檢測(cè)結(jié)果

3.2 密封面修復(fù)

針對(duì)密封面檢查發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，利用現(xiàn)場(chǎng)車(chē)削機(jī)具對(duì)密封面進(jìn)行修復(fù)，以保證密封面粗糙度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求[4]（見(jiàn)圖2）。

圖2 密封面粗糙度要求

3.3 螺栓緊固及載荷整定

常見(jiàn)的螺栓緊固方法有加熱、扭矩、拉伸或以上方法的任意組合，以往螺栓緊固多采用錘擊法，此種方法使用錘子敲擊和手動(dòng)扳手進(jìn)行螺栓緊固，無(wú)法確定施加給螺母的扭矩。為達(dá)到緊固過(guò)程的可控，需要采用力矩扳手進(jìn)行緊固，按照預(yù)設(shè)的扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)螺母，鎖緊法蘭[5]。

為了確保法蘭緊固的完整性與準(zhǔn)確性，需要采用一定的測(cè)量手段，確保每一個(gè)法蘭的螺栓都達(dá)到理想的負(fù)荷。

此次檢修在檢查墊片、螺栓合格后，按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行回裝，使用液壓力矩扳手對(duì)正均勻緊固后，進(jìn)行超聲波螺栓載荷的測(cè)量和整定，根據(jù)超聲波測(cè)量螺栓的伸長(zhǎng)量計(jì)算所達(dá)到的最終載荷值，要求在事前計(jì)算設(shè)定好的載荷值區(qū)間內(nèi)（見(jiàn)圖3、表2）。

圖3 螺栓載荷測(cè)量曲線(xiàn)

表2 螺栓載整定數(shù)值

4 結(jié)語(yǔ)

大直徑、高溫升換熱器的法蘭密封一直是設(shè)備檢修的難點(diǎn)，存在多種發(fā)生泄漏的可能性。此次檢修，利用法蘭“零泄漏”技術(shù)，通過(guò)分析原因、查找問(wèn)題，按照合理的步驟，利用先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行檢修、復(fù)位，解決了該類(lèi)設(shè)備開(kāi)車(chē)泄漏的問(wèn)題，消除了設(shè)備隱患，縮短了檢修時(shí)間。