螺纹环换热器总体介绍精选PPT.ppt

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1、螺纹环换热器总体介绍第1页，此课件共35页哦前言前言各位专家领导你们好：各位专家领导你们好：随着国内各大炼厂加氢装置扩建和新上，随着国内各大炼厂加氢装置扩建和新上，螺纹环换热器在加氢装置中的使用数量逐步螺纹环换热器在加氢装置中的使用数量逐步增多，同时设备直径、压力、温度也在增大增多，同时设备直径、压力、温度也在增大和增高，制造工艺也在不断更新。为了用户和增高，制造工艺也在不断更新。为了用户能更好的了解、认识、以至熟练掌握和使用能更好的了解、认识、以至熟练掌握和使用螺纹环换热器，尽抚机所知，向尊敬的用户螺纹环换热器，尽抚机所知，向尊敬的用户介绍螺纹环换热器工作原理等内容。介绍螺纹环换热器工作原理

2、等内容。第2页，此课件共35页哦介绍内容共分八个部分：介绍内容共分八个部分：1、公司简介、公司简介2、螺纹环换热器总体结构介绍、螺纹环换热器总体结构介绍3、螺纹环换热器工作原理概述、螺纹环换热器工作原理概述4、螺纹环换热器制造工艺介绍、螺纹环换热器制造工艺介绍5、螺纹环换热器使用和装拆中常见问题及排除方法、螺纹环换热器使用和装拆中常见问题及排除方法6、国内外螺纹环换热器运行中出现的事故、国内外螺纹环换热器运行中出现的事故7、螺纹环换热器、螺纹环换热器、环换热器、隔膜式换热器对比环换热器、隔膜式换热器对比8、螺纹环换热器组装过程（三维动态）、螺纹环换热器组装过程（三维动态）第3页，此课件共35页

3、哦1 1公司简介公司简介1.1人员方面人员方面抚抚顺顺机机械械设设备备制制造造有有限限公公司司（民民营营）现现有有员员工工总总数数1168人人，其其中中工工程程技技术术人人员员255人人，高高级级工工程程师师15人人，工工程程师师65人人，一一般般技技术术人人员员92人人，技技术术工工人人660人人，无无损损检检测测级级3人人，、级级29人人。质质保保体体系系健健全全，各各专专业业责责任任师师23人，体系运行良好。人，体系运行良好。第4页，此课件共35页哦1.2工艺装备方面工艺装备方面我公司生产设备共近我公司生产设备共近500台（套），有代表性的高精尖设备台（套），有代表性的高精尖设备14台（

4、套）：台（套）：意大利进口意大利进口PSIT3100160全液压三辊卷板机。全液压三辊卷板机。德国进口德国进口plateroller全液压三辊卷板机。全液压三辊卷板机。9兆伏电子直线加速器兆伏电子直线加速器DZ-9/3000（北京自动化研究所）。北京自动化研究所）。落地式数控镗铣床落地式数控镗铣床TK6920，产地，产地：昆机。：昆机。数控镗铣床数控镗铣床KBT-13DS（日本）。日本）。数控深孔钻数控深孔钻NDS/GB1200，最深钻孔，最深钻孔1.2米（北京哈曼）。米（北京哈曼）。250吨桥式吊车吨桥式吊车2台，合吊重台，合吊重500吨，产地：大连。吨，产地：大连。8米立式数控车床米立式数

5、控车床DVT800040/Q-NC8（齐齐哈尔一机）。齐齐哈尔一机）。6.3米立式数控车床，产地：武汉重型。米立式数控车床，产地：武汉重型。MOLINE公司公司MF1906轴数控钻床，产地：美国。轴数控钻床，产地：美国。1600A伊莎焊机，产地：瑞典。伊莎焊机，产地：瑞典。双丝窄间隙焊机双丝窄间隙焊机HSS-300，产地：哈焊所。，产地：哈焊所。26米米10米米7米米电脑程控液化气燃炉，设计：杭州二院。电脑程控液化气燃炉，设计：杭州二院。14米米4.5米米4米米电脑程控油炉，设计：杭州二院。电脑程控油炉，设计：杭州二院。第5页，此课件共35页哦1.3业绩方面业绩方面抚机公司具有抚机公司具有40

6、多年的压力容器制造历多年的压力容器制造历史，积累了大量的制造经验。我们的产品遍及史，积累了大量的制造经验。我们的产品遍及国内（中石化、中石油、中海油），同时远销国内（中石化、中石油、中海油），同时远销伊朗（压力容器配件）、苏丹（反应器）、俄伊朗（压力容器配件）、苏丹（反应器）、俄罗斯（罗斯（ASME标准塔容器）、孟加拉（标准塔容器）、孟加拉（ASME标准换热器）。抚机公司在立足制造普通炼化标准换热器）。抚机公司在立足制造普通炼化设备的基础上，迅猛扩增制造品种，其典型代设备的基础上，迅猛扩增制造品种，其典型代表产品有螺纹锁紧环式换热器、加氢反应器、表产品有螺纹锁紧环式换热器、加氢反应器、重整反应

7、器、大型立式浮头式换热器、高低压重整反应器、大型立式浮头式换热器、高低压分离器、分离器、4000卧式固定管板换热器、塔容器、卧式固定管板换热器、塔容器、转化炉等。转化炉等。第6页，此课件共35页哦在在品品种种扩扩增增的的基基础础上上,我我们们加加大大力力度度扩扩大大产产品品的的市市场场占占有有率率，就就螺螺纹纹环环换换热热器器一一项项，从从98年年为为镇镇海海制制造造的的国国内内第第一一台台螺螺纹纹环环换换热热器器起起，至至今今我我公公司司共共产产成成螺螺纹纹环环换换热热器器143台台，其其中中最最大大直直径径为为1600（2台台），一一台台是是齐齐鲁鲁石石化化DFU(S)1600-1163-

8、9.45/9.9-6.64/19-2I，一一 台台 是是 青青 岛岛 炼炼 油油DFU1600-1048-9.0/9.35-6/19-2I。另另外外我我公公司司于于05年年11月月成成功功的的完完成成了了1800大大直直径径螺螺纹纹环环换换热热器器中中承承压压环环模模拟拟环环试试制制，顺顺利利通通过过了了国国内内专专家家的的鉴鉴定定，为为制制造造1600以以上上大大直直径径螺螺纹纹环环换换热热器器奠奠定定了了坚坚实实的的基基础础。抚抚机机勇勇于于探探索索、敢敢于于拼拼搏搏，如如今今我我们们正正联联合合浙浙江江工工业业大大学学、中中石石化化北北京京设设计计院院（SEI）共共同同攻攻克克17002

9、200螺螺纹纹环环锁锁紧紧式式换换热热器器工工艺艺计计算算、强强度度计计算算和和产产品品制制造造难难关关，其其目目的的为为了了使使1600以以上上大大直直径径螺螺纹纹环环换热器立足国产，并为国家节省大量的外汇。换热器立足国产，并为国家节省大量的外汇。第7页，此课件共35页哦2螺纹环换热器结构介绍螺纹环换热器一般由螺纹环换热器一般由6个部分组成：个部分组成：1、承承压压环环；2、压压盖盖；3、分分程程箱箱；4、管管束束；5、壳壳体体（管箱、筒体）；（管箱、筒体）；6、支座，下面逐其介绍（见图、支座，下面逐其介绍（见图1）。）。件件1-0（固固定定）/-26-0（活活动动）支支座座：能能承承受受设

10、设备备最最大大重量（金属重量（金属+保温保温+充水），同时满足应力校核。充水），同时满足应力校核。件件-2、-3是内外压圈，是内外压圈，-4是内、外压杆，都是传力零件。是内、外压杆，都是传力零件。件件-5：设设备备操操作作中中出出现现内内漏漏或或外外漏漏时时锁锁紧紧螺螺栓栓。内内漏漏锁锁紧紧内圈螺栓，外漏锁紧外圈螺栓。内圈螺栓，外漏锁紧外圈螺栓。件件-6-0支支架架：用用于于固固定定-13-0（密密封封盘盘），防防止止密密封封盘盘径径向串动，影响密封效果。向串动，影响密封效果。第8页，此课件共35页哦第9页，此课件共35页哦件件-7压压盖盖：承承受受密密封封盘盘传传给给它它的的轴轴向向力力，它

11、它把把力力传传递递给给了了承承压压环环螺螺纹齿上。纹齿上。件件-8、-9（螺螺栓栓，螺螺母母）：装装配配承承压压环环时时为为了了减减小小装装配配阻阻力力和和让让承承压压环环与与压压环环之之间间不不产产生生摩摩擦擦，因因此此用用这这套套螺螺栓栓、螺螺母母把把承承压压环环与与压压环环连连接接起来。起来。件件10螺塞：设备检修时防止管箱落灰尘，封盖用。螺塞：设备检修时防止管箱落灰尘，封盖用。件件-11承压环：承受管、壳程所有轴向力。承压环：承受管、壳程所有轴向力。件件-12螺塞：防止油孔落灰尘。螺塞：防止油孔落灰尘。件件-13-0密密封封盘盘：密密封封管管程程用用，此此件件要要求求低低强强不不锈锈钢

12、钢，但但和和韧韧性性、弹弹性性要要好。好。件件-14外外密密封封垫垫圈圈：密密封封管管程程用用，此此件件要要求求同同上上，它它与与-13-0共共同同配配合合密密封封管管程。程。件件-15-0压环：传递力组件。压环：传递力组件。件件-16顶顶压压螺螺栓栓：它它的的材材质质特特殊殊，ASME:SA453-660B。其其中中SA453为为标标准号，准号，660B为牌号。为牌号。此件是关键零件，性能好与坏决定壳程水压能否打住合格。此件是关键零件，性能好与坏决定壳程水压能否打住合格。制制造造工工艺艺：锻锻制制固固溶溶980，12小小时时720，16小小时时硬硬化化处处理理滚滚丝。丝。第10页，此课件共3

13、5页哦件件-17卡卡环环（也也是是通通称称的的分分隔隔环环）：此此件件锻锻造造质质量量严严格格控控制制，因因为为它它内内孔孔有有螺螺纹纹传传递递力力，一一般般情情况况分分四四瓣瓣，但但直直径径加加大大，要要多多分分6、8、10、12、14、16，便于装配。，便于装配。件件-18密密封封带带：用用于于封封闭闭管管程程介介质质入入口口，防防止止大大量量介介质质从从入入口口端端流流出出管管箱箱外。外。这这种种密密封封带带用用耐耐高高温温的的膨膨胀胀石石墨墨编编制制成成石石墨墨纤纤维维绳绳，其其内内部部带带有有金金属属纤纤维维，且且有有不不小小于于2Mpa的的拉拉伸伸强强度度，均均匀匀填填满满，不不允

14、允许许有有空空穴穴。石石墨墨绳绳保保持持比比较较紧紧状状态态，在在三三面面约约束束下下，从从上上面面压压紧紧载载荷荷达达约约8万万牛牛顿顿时时，被压缩量为总量的被压缩量为总量的3035%，厂家出厂都做完。，厂家出厂都做完。件件-20盘根：用于管程内部密封。盘根：用于管程内部密封。件件-21-0波齿符合垫片，制造厂：南方垫片厂或南京艾志厂波齿符合垫片，制造厂：南方垫片厂或南京艾志厂现现北北京京院院近近23年年设设计计都都已已改改缠缠绕绕垫垫片片，原原因因主主要要考考虑虑用用户户现现场场保保存存、安安装装不不方方便便，外外层层石石墨墨易易损损伤伤、脱脱落落。SEI对对应应的的用用户户北北方方用用户

15、户居居多多，而而洛洛阳阳院院南南方方用用户户居居多多，洛洛阳阳院院设设计计基基本本还还是是波波齿齿复复合合垫垫，但但缠缠绕绕垫垫片片制制造造质质量量好好的的话话可可比比波波齿齿回回弹弹性性好好，国国外外现现设设计计使使用缠绕垫片。用缠绕垫片。第11页，此课件共35页哦件件-22、-23盘根压环：夹持盘根压环：夹持-24-0盘根二，使它均匀受力，不散花。盘根二，使它均匀受力，不散花。件件-24-0盘盘根根二二：传传递递力力，原原来来从从国国外外引引进进时时无无此此垫垫片片，但但经经过过消消化化吸吸收收试试用用后专家们认为，加此垫片可补偿膨胀、收缩量，但洛阳院此处一般是硬垫片。后专家们认为，加此垫

16、片可补偿膨胀、收缩量，但洛阳院此处一般是硬垫片。件件-25-0筒节：固定管束，承受内压。筒节：固定管束，承受内压。一一般般情情况况冷冷成成型型（大大直直径径、小小壁壁厚厚），有有的的成成型型后后基基体体内内壁壁机机加加工工。还还有有的的是是堆堆完完347L也也机机加加工工。目目的的消消除除筒筒体体椭椭圆圆度度，便便于于管管束束装装配配，从而保证管板装配精度，密封效果好。从而保证管板装配精度，密封效果好。件件-27-0管束：传热部件。管束：传热部件。管管束束中中管管板板壳壳程程密密封封面面待待管管头头焊焊后后、胀胀后后测测量量不不平平度度。U形形管管右右端端与与封封头头内内壁壁的的距距离离需需严

17、严格格控控制制，管管板板最最大大外外径径与与筒筒体体径径向向间间隙隙也也要要严严格格控控制制。管管板板有有两两种种设设计计压压力力，一一种种（本本图图）按按压压差差设设计计，一一种种按按管管、壳壳程程压压力力高高的的设设计计，但但采采用用哪哪种种设设计计方方法法由由工工艺艺专专业业决决定定。其其中中主主要要因因素素之之一一是是设设备备所所处处系系统统中中是是否否有有连连锁锁机机构构，有有的的一一般般按按压压差差，否否则则全全压压。本本图图设设计计压压差差0.45Mpa，而而实实际际计计算算却却为为3.0Mpa，为为什什么么？设设备备在在开开、停停车车时时，两两程程之之间间一一般般易易产产生生的

18、的压压差差为为2.0Mpa，因因此此设计中在考虑其它情况（特殊）设定设计压力为设计中在考虑其它情况（特殊）设定设计压力为3.0Mpa。第12页，此课件共35页哦件件-28、-29连接分程箱与管板、螺栓、螺母。连接分程箱与管板、螺栓、螺母。件件-30、-35管程、壳程对应法兰（一般都选管程、壳程对应法兰（一般都选321：0Cr18Ni10Ti锻件）锻件）件件-31八角垫：八角垫：0Cr13、00Cr12，一般整环锻制。，一般整环锻制。八八角角垫垫尺尺寸寸公公差差控控制制不不好好，就就打打不不住住压压。我我们们以以前前出出现现过过问问题题，八八角角垫垫加加工工后后尺尺寸寸公公差差合合格格，法法兰兰

19、钢钢圈圈槽槽尺尺寸寸公公差差也也合合格格，但但是是打不住压，现把公差带调整变窄后效果较好。打不住压，现把公差带调整变窄后效果较好。螺螺栓栓保保护护套套：一一般般为为碳碳钢钢，现现我我们们最最近近给给孟孟加加拉拉出出口口产产品品（天天津津天天辰辰设设计计院院设设计计保保护护套套全全是是不不锈锈钢钢，我我们们建建议议用用户户与与螺螺栓栓配配合合的的选选不不锈锈钢钢，堵盖选碳钢。堵盖选碳钢。件件-40螺螺塞塞拧拧下下，在在拆拆卸卸时时拆拆装装具具须须拧拧装装在在此此螺螺孔孔，使使承承压压环环与与压压盖盖同同时时旋出管箱。旋出管箱。产品铭牌和警告牌产品铭牌和警告牌铭铭牌牌和和警警告告牌牌必必须须放放在

20、在便便于于观观察察和和可可更更换换的的位位置置。铭铭牌牌主主要要告告知知设备规格和重量。设备规格和重量。警告牌警告设备操作中两程压差不许超过设计压差。警告牌警告设备操作中两程压差不许超过设计压差。第13页，此课件共35页哦3螺纹环换热器工作原理概述 设备开停车压力、温度载荷加卸载程序设备开停车压力、温度载荷加卸载程序开开车车：先先升升温温，再再升升压压交交替替进进行行。一一般般情情况况升升温温速速度度小小于于25/h，升升压速度控制在压速度控制在0.20.3Mpa/min之间。之间。停停车车：先先降降压压，再再降降温温交交替替进进行行，降降压压、降降温温的的速速率率等等同同于于升升压压、升升温

21、速率。温速率。介质流程原理介质流程原理螺螺纹纹环环换换热热器器的的热热介介质质来来源源于于加加氢氢反反应应器器出出口口反反应应产产物物，冷冷介介质质一一般般为为原原料料油油或或混混氢氢油油，通通过过冷冷热热介介质质热热交交换换、高高温温介介质质把把低低温温介介质质加加热热，冷冷热热介介质质的的工工艺艺流流程程由由工工艺艺专专业业人人员员制制定定，本本图图中中热热介介质质走走管管程程，冷冷介介质质走走壳壳程程（双双壳壳程程），双双壳壳程程传传热热改改变变了了以以往往单单壳壳程程一一半半并并流流，一一半半逆逆流流的的低低效效状状况况，使使壳壳程程介介质质流流动动方方向向相相对对管管程程介介质质流流

22、动动方方向向为为纯纯逆逆流流传传热热，温温差差校校正正系系数数接接近近1，因因此此提提高高有有效效温温差差，在在壳壳内内径径相相同同的的情情况况下下，壳壳程程介介质质流流速速可可提提高高一一倍倍，因而使总传热系数（因而使总传热系数（K）、换热效率（）、换热效率（）得以提高。）得以提高。第14页，此课件共35页哦密封原理密封原理A)密封锁紧力传递路径密封锁紧力传递路径螺纹环式换热器在操作运行中可随时锁紧螺栓（件螺纹环式换热器在操作运行中可随时锁紧螺栓（件5，内、外环螺，内、外环螺栓），及时排除内漏（壳程垫片处）和外漏（栓），及时排除内漏（壳程垫片处）和外漏（-13-0，-14管程垫管程垫片处），

23、现场操作灵活性很大。从图片处），现场操作灵活性很大。从图2中可以看出所有内件统装在中可以看出所有内件统装在壳体内，外密封垫片（壳体内，外密封垫片（-13-0），），-14将换热器内部介质与外界隔将换热器内部介质与外界隔开，如该垫片密封不失效，设备本身无其它外泄露点（接管口除开，如该垫片密封不失效，设备本身无其它外泄露点（接管口除外）。从图外）。从图2中可以看出，外密封垫片的压紧是通过下列零件的传递中可以看出，外密封垫片的压紧是通过下列零件的传递来实现的，由外压紧螺栓来实现的，由外压紧螺栓8（-5）依次传递给外压杆）依次传递给外压杆9（-4）、外）、外压圈压圈10（-2）、密封盘）、密封盘1（-

24、13-0）和外密封垫圈）和外密封垫圈11（-14），垫片），垫片传给外压紧螺栓的反力最终反作用在螺纹承压环传给外压紧螺栓的反力最终反作用在螺纹承压环7（-11）上传）上传递给管箱螺纹齿上，由此可知，外压紧螺栓递给管箱螺纹齿上，由此可知，外压紧螺栓8（-5）只承担压紧）只承担压紧外密封片外密封片11（-14）一种功能，因此，它的螺栓直径很小，在带压）一种功能，因此，它的螺栓直径很小，在带压的条件下，随时可给外压螺栓施力，排除外泄露。而密封垫片的条件下，随时可给外压螺栓施力，排除外泄露。而密封垫片17（-21-0）（壳程垫片）起着管程与壳程分隔开的作用，）（壳程垫片）起着管程与壳程分隔开的作用，第

25、15页，此课件共35页哦 图图2螺纹环式换热器密封结构示意图螺纹环式换热器密封结构示意图1、密密封封盘盘；2、顶顶压压螺螺栓栓；3、压压盖盖；4、内内压压圈圈；5、内内压压杆杆；6、内内压压紧紧螺螺栓栓；承承压压环环；8、外外压压紧紧螺螺栓栓；9、外外压压杆杆；10、外外压压圈圈；11、外外密密封封垫垫圈圈；12、压压环环；13、卡卡环；环；14、管箱壳体；、管箱壳体；15、内套筒；、内套筒；16、盘根、盘根、17、内密封垫片、内密封垫片第16页，此课件共35页哦它它的的力力传传递递路路径径为为：由由内内压压紧紧螺螺栓栓6（-5）依依次次传传递递给给内内压压杆杆5（-4）、内内压压环环4（-2

26、）、密密封封盘盘1（-13-0）、管管程程内内套套筒筒15（-19-0）、16（-24-0）盘盘根根垫垫片片和和管管板板。同同样样内内密密封封垫垫片片（-21-0）的的反反力力最最终终反反传传给给螺螺纹纹承承压压环环7（-11）且且传传递递给给螺螺纹纹齿齿上上，内内压压紧紧螺螺栓栓也也只只承承担担压压紧紧内内密密封封垫垫片片的的一一个个功功能能，螺螺栓栓直直径径同同样样很很小小，一一般般情情况况下下内内、外外圈圈螺栓直径相等。螺栓直径相等。在在力力的的传传递递过过程程中中，密密封封盘盘1（-13-0）、内内压压圈圈4（-3）和和外外压压圈圈10（-2）均具有良好的弹性，可以补偿垫片的回弹性，使

27、密封效果更好。）均具有良好的弹性，可以补偿垫片的回弹性，使密封效果更好。B)垫片密封性和回弹性垫片密封性和回弹性密封性和回弹性是选择垫片的两个重要因素。管程、壳程之间的密封性和回弹性是选择垫片的两个重要因素。管程、壳程之间的密封垫片密封垫片17（-21-0垫片）一般情况采用波齿复合垫片。金属骨架上下垫片）一般情况采用波齿复合垫片。金属骨架上下表面有相互错开的同心圆沟槽形成波齿，波齿上、下表面复合一层柔表面有相互错开的同心圆沟槽形成波齿，波齿上、下表面复合一层柔性膨胀石墨构成整体复合垫片。在承受预紧力的情况下，石墨与密封性膨胀石墨构成整体复合垫片。在承受预紧力的情况下，石墨与密封面紧密接触实现密

28、封，同时环形波齿起着双重作用，一是具有多道密面紧密接触实现密封，同时环形波齿起着双重作用，一是具有多道密封作用；二是波齿环就像弹性元件，具备压缩回弹性能。固这种复合封作用；二是波齿环就像弹性元件，具备压缩回弹性能。固这种复合型垫片即能实现密封，又能产生回弹力，工程使用中效果良好。型垫片即能实现密封，又能产生回弹力，工程使用中效果良好。第17页，此课件共35页哦壳程中的分程密封钢带选材也是密封设计的壳程中的分程密封钢带选材也是密封设计的关键环节，此密封带必须具备抗高温性能及关键环节，此密封带必须具备抗高温性能及抗变形能力。前期有用抗变形能力。前期有用321材料材料（0Cr18Ni10Ti），试用

29、后有内露（两层串），试用后有内露（两层串介）问题，直接影响传热。介）问题，直接影响传热。SEI北钢总院联合其它北钢总院联合其它科研单位共同开发研制科研单位共同开发研制新材料新材料WG17，这种材，这种材料经料经400长期使用后长期使用后回弹力降低很小，能持回弹力降低很小，能持久保持密封效果。久保持密封效果。图图3壳程中间隔板结构示意图壳程中间隔板结构示意图第18页，此课件共35页哦螺纹齿组受力承载分布简介螺纹齿组受力承载分布简介由由于于设设备备内内部部由由压压力力引引起起的的轴轴向向力力均均由由螺螺纹纹承承压压环环和和管管箱箱壳壳体体端端部部的的梯梯形形螺螺纹纹来来承承担担，设设备备按按ASM

30、EB.18标标准准，该该标标准准公公差差范范围围较较宽宽，不不太太适适合合螺螺纹纹环环换换热热器器实实际际工工况况。螺螺纹纹环环换换热热器器内内、外外螺螺纹纹配配合合公公差差的的设设计计选选取取受受外外界界影影响响因因素素较较多多，螺螺纹纹处处在在高高温温状状态态下下工工作作，且且易易产产生生微微量量变变形形，如如螺螺纹纹配配合合公公差差选选配配不不适适合合，就就会会产产生生装装拆拆困困难难，因因此此螺螺纹纹的的实实际际公公差差范范围围须须经经多多方方面面数据分析和工程实践数据分析和工程实践图图4才才才才能能能能确确确确定定定定下下下下来来来来。长长长长期期期期以以以以来来来来，人人人人们们们

31、们一一一一直直直直认认认认为为为为，螺螺螺螺纹纹纹纹的的的的齿齿齿齿数数数数越越越越多多多多越越越越好好好好，而而而而计计计计算算算算结结结结果果果果表表表表明明明明，整整整整个个个个螺螺螺螺纹纹纹纹在在在在工工工工作作作作中中中中承承承承受受受受压压压压力力力力最最最最大大大大齿齿齿齿是是是是靠靠靠靠近近近近管管管管箱箱箱箱内内内内部部部部的的的的少少少少数数数数几几几几个个个个齿齿齿齿，基基基基本本本本是是是是前前前前3 34 4个个个个齿齿齿齿。因因因因此此此此螺螺螺螺纹纹纹纹齿齿齿齿组组组组受受受受力力力力不不不不均均均均，即即即即力力力力不不不不能能能能等等等等载载载载荷分布到每个齿

32、上。荷分布到每个齿上。荷分布到每个齿上。荷分布到每个齿上。第19页，此课件共35页哦图图5我我我我们们们们现现现现已已已已加加加加工工工工过过过过三三三三种种种种齿型，具体尺寸见齿型，具体尺寸见齿型，具体尺寸见齿型，具体尺寸见1 1、节节节节 距距距距（P P）=123.8125=123.8125（产品）（产品）（产品）（产品）2 2、节节节节距距距距（P P）=28.575=28.575（产品）（产品）（产品）（产品）3 3、节节节节距距距距（P P）=31.75=31.75（模拟环）（模拟环）（模拟环）（模拟环）外外外外齿齿齿齿节节节节距距距距和和和和内内内内齿齿齿齿节节节节距距距距相相相

33、相同同同同，只只只只有有有有齿齿齿齿顶顶顶顶、齿齿齿齿节径、齿底径不同。节径、齿底径不同。节径、齿底径不同。节径、齿底径不同。第20页，此课件共35页哦4螺纹环换热器制造工艺介绍 4.1管箱制造工艺简序管箱制造工艺简序外协锻制外协锻制外协锻制外协锻制 一次车（车外圆、内孔）一次车（车外圆、内孔）一次车（车外圆、内孔）一次车（车外圆、内孔）开孔（落地镗床）开孔（落地镗床）开孔（落地镗床）开孔（落地镗床）焊接管（接管法兰）焊接管（接管法兰）焊接管（接管法兰）焊接管（接管法兰）消应（消应（消应（消应（6202620262026202h h h h）RTRTRTRT合格后合格后合格后合格后 精车内孔所

34、有尺寸（螺纹不加工）精车内孔所有尺寸（螺纹不加工）精车内孔所有尺寸（螺纹不加工）精车内孔所有尺寸（螺纹不加工）堆堆堆堆309309L L 消应（消应（消应（消应（6206202 2h h）堆堆堆堆347347L L 终热终热终热终热 堆法兰槽堆法兰槽堆法兰槽堆法兰槽347347L L 机加法兰密封槽和螺纹机加法兰密封槽和螺纹机加法兰密封槽和螺纹机加法兰密封槽和螺纹 第21页，此课件共35页哦4.2承压环制造工艺简序承压环制造工艺简序 外外协协锻锻制制车车内内、外外表表面面和和钻钻孔孔车车外外螺螺纹纹（6.3米米数数控控立立车车加加工工或或数数控控镗镗铣铣床床盘盘铣铣刀刀加加工工）保保护护齿面。

35、齿面。第22页，此课件共35页哦4.3分程箱制造工艺简序分程箱制造工艺简序组组对对各各零零件件 焊焊接接 稳稳 定定 化化 处处 理理（87034h）机机加加（外外圆圆、齿齿矩矩、凸缘面）凸缘面）第23页，此课件共35页哦4.4管板制造工艺简序管板制造工艺简序 外协锻制外协锻制车外圆车外圆钻孔（数控钻床）钻孔（数控钻床）铣隔铣隔板槽板槽精车密封面（壳程侧密封面留量）。精车密封面（壳程侧密封面留量）。第24页，此课件共35页哦4.5封头制造工艺简序封头制造工艺简序下料下料压型（压型（900950）正火正火+回火回火（回复状态）（回复状态）喷砂内表面堆焊喷砂内表面堆焊309L（3mm）消应消应62

36、02h堆堆347L（3+0.50mm）机加坡口机加坡口第25页，此课件共35页哦4.6筒体制造工艺简序筒体制造工艺简序 下料下料下料下料压头压头压头压头二次下料二次下料二次下料二次下料卷圆成型卷圆成型卷圆成型卷圆成型车坡口车坡口车坡口车坡口组对拔节组对拔节组对拔节组对拔节消应、消应、消应、消应、RTRT堆堆堆堆309309L L（3mm3mm）消应消应消应消应6206202 2h h堆堆堆堆347347347347L L L L（3mm3mm）4.7 4.7 组对筒体和封组对筒体和封头、消应、头、消应、RT RT 第26页，此课件共35页哦4.8管束制造工艺简序管束制造工艺简序 换换换换热热热

37、热管管管管焊焊焊焊管管管管头头头头液液液液压压压压胀胀胀胀检检检检测测测测壳壳壳壳程程程程侧侧侧侧密密密密封封封封面面面面不不不不平平平平度度度度，不不不不平平平平度度度度大大大大于于于于0.20.2mmmm对对对对此此此此面面面面采采采采取取取取二二二二次次次次机机机机加加加加工工工工，否否否否则则则则直直直直接转下序打压。接转下序打压。接转下序打压。接转下序打压。弯制弯制弯制弯制U U U U形管形管形管形管固溶固溶固溶固溶组装管板、折流板、拉杆、组装管板、折流板、拉杆、组装管板、折流板、拉杆、组装管板、折流板、拉杆、4.9组对管箱与壳体、组对管箱与壳体、焊接、消应、焊接、消应、RT。转下

38、序。转下序。第27页，此课件共35页哦4.10产品水压试验 4.10.1一次压（壳程）一次压（壳程）试压程序：试压程序：充水（控制氯离子含量小于充水（控制氯离子含量小于15ppm）。）。按试压工艺进行升压。按试压工艺进行升压。检管头强度、严密性及壳体。检管头强度、严密性及壳体。合格后降压，不放水。合格后降压，不放水。注注意意事事项项：必必须须严严格格按按工工艺艺要要求求的的压压差差试试压压，如如压压差差超超压压将将使使管管板板发生变形，影响密封发生变形，影响密封,甚至报废。甚至报废。4.10.2二次压（管程）二次压（管程）充水（控制氯离子含量小于充水（控制氯离子含量小于15ppm）。）。按试压

39、工艺进行升压。按试压工艺进行升压。检查泄露点（观察孔）。检查泄露点（观察孔）。合格后降压放水（先放管程水，壳程先不放）。合格后降压放水（先放管程水，壳程先不放）。用加热空气吹扫管、壳程残液。用加热空气吹扫管、壳程残液。注意事项：管壳程必须同时升压，同时降压，且要保持压差不大于设注意事项：管壳程必须同时升压，同时降压，且要保持压差不大于设计压差。计压差。第28页，此课件共35页哦4.10.3在在 一一 次次 压压 时时 搬搬 手手 扭扭 矩矩 初初 始始 值值 按按 公公 式式 计计 算算 得得M=Fd/1000（Nm）。F上上紧紧载载荷荷N，摩摩擦擦系数系数0.2，d螺栓公称直径（件螺栓公称直

40、径（件16SA453螺栓）。螺栓）。装装配配中中实实际际扭扭矩矩值值比比M计计大大一一些些。当当实实际际扭扭矩矩值值达达到到M计计3倍倍时时，还还不不能能密密封封，我我厂厂处处理理方方法法，拆拆除除管管束束，检检查查垫垫片及垫片于密封面的贴合情况，调整后重新组装重试。片及垫片于密封面的贴合情况，调整后重新组装重试。锁锁紧紧环环上上的的内内圈圈压压紧紧螺螺栓栓（件件5）在在水水压压试试验验中中，不不许许锁锁紧紧，应使内压圈（件应使内压圈（件3）保持松弛状态，以备正式操作中使用。）保持松弛状态，以备正式操作中使用。外外圈圈螺螺栓栓（件件5）参参加加水水压压试试验验，对对称称上上紧紧，初初始始扭扭矩

41、矩值值为为规规定定值值的的50%，每每紧紧一一周周扭扭矩矩值值增增大大10%，逐逐渐渐达达到到规规定定值。上紧外圈螺栓前需将件值。上紧外圈螺栓前需将件9螺母松扣。螺母松扣。第29页，此课件共35页哦5螺纹环换热器使用和装拆中常见问题及排除方法 问问题题 排除方法排除方法 1、从管箱底部观察孔泄、从管箱底部观察孔泄漏介质漏介质适当增大扭矩将承压环上适当增大扭矩将承压环上紧外圈螺栓紧外圈螺栓 2 2、管壳程介质混料、管壳程介质混料 适当增大扭矩将承压环上适当增大扭矩将承压环上内圈螺栓内圈螺栓3 3、接管法兰钢圈密封失、接管法兰钢圈密封失效泄漏效泄漏 上紧螺栓，如还有泄漏检上紧螺栓，如还有泄漏检查密

42、封面或更换垫片查密封面或更换垫片 5.15.1设备运行中常见问题及排除方法设备运行中常见问题及排除方法设备运行中常见问题及排除方法设备运行中常见问题及排除方法第30页，此课件共35页哦5.2设备装拆中常见问题及排除方法设备装拆中常见问题及排除方法 问问题题 原原因因 解解决决方方法法 1、承压环、承压环上的顶压螺上的顶压螺栓拆卸下来栓拆卸下来 没没均均匀匀拆拆除除造造成成个个别别受受力力超超载载，螺螺纹纹变变形。形。抗高温咬死剂经超抗高温咬死剂经超温失效，无润滑油膜。温失效，无润滑油膜。注注松松动动剂剂浸浸透透一一段段时时间间，适适当当增大扭矩将其拆下。增大扭矩将其拆下。可可将将邻邻近近的的螺

43、螺栓栓上上紧紧，将将压压力力分散拆下。分散拆下。确定已经拆不下来的可用电钻确定已经拆不下来的可用电钻钻出，在攻大一规格的螺纹，钻出，在攻大一规格的螺纹，并更换对应螺栓。并更换对应螺栓。2、拆承压、拆承压环启动困难环启动困难 抗抗高高温温咬咬死死剂剂经经超超温失效，无润滑油膜。温失效，无润滑油膜。螺纹经高温后有咬螺纹经高温后有咬死现象。死现象。带带压压力力向向注注油油孔孔入入检检动动剂剂浸浸透透一段时间。一段时间。负负载载时时敲敲击击震震动动壳壳体体使使咬咬死死处处脱开，加快润滑油膜的形成。脱开，加快润滑油膜的形成。借助增力机构加大扭矩值。借助增力机构加大扭矩值。第31页，此课件共35页哦问问题

44、题 原原因因 解解决决方方法法 3、分、分合环上合环上的顶压的顶压螺栓拆螺栓拆不下来不下来 没没均均匀匀拆拆除除造造成成个个别别受受力力超超载载，螺螺纹纹变形。变形。抗抗高高温温咬咬死死剂剂经经超超温温失失效效，无无润润滑滑油油膜膜.带压力向注油孔入检动剂浸透一段时间。带压力向注油孔入检动剂浸透一段时间。可将邻近的螺栓上紧，将压力分散拆下。可将邻近的螺栓上紧，将压力分散拆下。确确定定已已经经拆拆不不下下来来的的可可用用电电钻钻钻钻出出，在在攻大一规格的螺纹，并更换对应螺栓。攻大一规格的螺纹，并更换对应螺栓。4、拖、拖出管束出管束困难困难 拖出力不够。拖出力不够。施力方向不对。施力方向不对。更更

45、换换高高强强度度材材料料的的螺螺栓栓把把紧紧联联接接板板增增大大拉出力。拉出力。拖拖绳绳固固定定端端应应高高于于施施力力点点使使其其有有个个向向上上的拉力。的拉力。5、装、装入管束入管束困难困难 折折流流板板与与分分程程隔隔板板焊焊折折流流板板被被壳壳体体卡卡住。住。配配重重和和吊吊起起位位置置不不当管束中心不平。当管束中心不平。轴力推力不够。轴力推力不够。增大推动力量。增大推动力量。将开焊的折流板复位在装入壳体。将开焊的折流板复位在装入壳体。装装配配时时要要用用吊吊车车吊吊住住重重心心，使使管管束束下下面面尽可能离开壳体内壁。尽可能离开壳体内壁。要要观观察察入入口口端端与与管管束束外外径径的

46、的同同轴轴并并进进行行调整。调整。第32页，此课件共35页哦6国内外螺纹环换热器使用中发生的事故6.1日日本本在在80年年代代末末90年年代代初初，发发生生一一起起螺螺纹纹承承压压环环飞飞出出管管箱箱壳壳体体，把把螺螺纹纹齿齿全全部部脱脱掉掉，产产生生原原因因与与压压力力、制制造造质质量量有有关。关。6.22003年年锦锦西西炼炼厂厂因因操操作作温温度度超超过过设设计计温温度度，至至使使烧烧坏坏壳壳程程密封面垫片，两程介质混合密封面垫片，两程介质混合,造成设备解体造成设备解体,损失较大。损失较大。6.3独独山山子子炼炼厂厂螺螺纹纹环环换换热热器器3021、3022同同样样因因操操作作温温度度超

47、超过过设计温度，至使烧坏壳程密封垫片，两程介质混合。设计温度，至使烧坏壳程密封垫片，两程介质混合。6.4大大庆庆石石化化总总厂厂螺螺纹纹环环换换热热器器也也是是因因操操作作温温度度超超过过设设计计温温度度至使烧坏壳程密封垫片两程介质混合。至使烧坏壳程密封垫片两程介质混合。第33页，此课件共35页哦7螺纹环换热器、环换热器、隔膜式换热器对比 项项 目目 螺纹锁紧环式高压螺纹锁紧环式高压换热器换热器隔膜密封盘式隔膜密封盘式高压换热器高压换热器环密封环式环密封环式高压换热器高压换热器结结 构构 复复 杂杂 简简 单单 简简 单单 制制 造造 机加工件多，且要求非机加工件多，且要求非常高，制造难度较大

48、。常高，制造难度较大。隔膜密封处的机加工隔膜密封处的机加工要求较高，总体制造要求较高，总体制造难度相对较小。难度相对较小。密封环加工制造及组密封环加工制造及组对焊接要求高，机加工对焊接要求高，机加工件少，制造相对简单。件少，制造相对简单。密封性密封性能能 可靠可靠 可靠 可靠可靠 拆装、拆装、检修检修 需使用专用工具拆卸，需使用专用工具拆卸，但属机械装配，无需动但属机械装配，无需动火焊接，且不需拆动管火焊接，且不需拆动管线。线。需要切割，焊接隔膜需要切割，焊接隔膜密封板焊缝，但无需密封板焊缝，但无需拆动管线。拆动管线。需要切割、焊接需要切割、焊接密封密封环，且需拆动管线。环，且需拆动管线。使用

49、时使用时间间 长，只需更换内部垫片长，只需更换内部垫片 长，但可能会更换隔长，但可能会更换隔膜垫膜垫 长，但可能会更换长，但可能会更换密密封环封环 第34页，此课件共35页哦项项 目目 螺纹锁紧环式高压螺纹锁紧环式高压换热器换热器隔膜密封盘式隔膜密封盘式高压换热器高压换热器环密封环式环密封环式高压换热器高压换热器制造制造时间时间较长较长相对较短相对较短 相对较短相对较短同等规同等规格单台格单台重量重量系数系数 10.90.9 0.90.9 主主要要优优缺缺点点 结构巧妙，可承受操作结构巧妙，可承受操作压力压力10Mpa10Mpa工况，内工况，内外漏均可带压现场处理。外漏均可带压现场处理。更改内

50、部零部件无需用更改内部零部件无需用焊接方法完成。卡环焊接方法完成。卡环（分隔环）和螺纹的加（分隔环）和螺纹的加工难度较大，装卸不便。工难度较大，装卸不便。隔膜密封性好，结构隔膜密封性好，结构简单，机加工简单，简单，机加工简单，但承载操作压力但承载操作压力10Mpa10Mpa，内漏可能性，内漏可能性较大，无积液问题。较大，无积液问题。密封环性能好，结构密封环性能好，结构简单，机加工简单，但简单，机加工简单，但承载操作压力承载操作压力10Mpa10Mpa。环材质特殊，加工难环材质特殊，加工难度大，度大，环内存有积液环内存有积液易引起腐蚀，造成外漏，易引起腐蚀，造成外漏，环只能检修一次。环只能检修一