管壳式换热器的维护与检修(机)研究.ppt

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1、1管壳式换热器管壳式换热器的维护与检修的维护与检修 2一、管壳式换热器的维护一、管壳式换热器的维护二、常见换热器的事故原因及处理方法二、常见换热器的事故原因及处理方法三、管壳式换热器的检修三、管壳式换热器的检修 、检修前的准备、检修前的准备 、清理、清理 、壳体部分的修理、壳体部分的修理 、换热管的检修、换热管的检修 、换热管与管板的连接、换热管与管板的连接 、检验与验收、检验与验收目录3、引言、引言由于换热设备由于换热设备是石油、化工是石油、化工生产中应用最生产中应用最普遍的单元设普遍的单元设备，几乎在每备，几乎在每套装置中都会套装置中都会出现，因此其出现，因此其数量之大是不数量之大是不言而

2、喻的，随言而喻的，随之而来的维护之而来的维护检修工作量也检修工作量也就非常重。就非常重。一、管壳式换热器的维护一、管壳式换热器的维护45、换热器总装图、换热器总装图浮浮头头式式换换热热器器6日常维护日常维护、装装置置系系统统蒸蒸汽汽吹吹扫扫时时，应应尽尽可可能能避避免免对对有有涂涂层层的的冷冷换换设设备备进进行行吹吹扫扫，工工艺艺上上确确实实避避免免不不了了，应应严严格格控控制制吹吹扫扫温温度度（进冷换设备）不大于（进冷换设备）不大于200200，以免造成涂层破坏。，以免造成涂层破坏。、装装置置开开停停工工过过程程中中，换换热热器器应应缓缓慢慢升升温温和和降降温温，避避免免造造成成压压差差过过

3、大大和和热热冲冲击击，同同时时应应遵遵循循停停工工时时“先先热热后后冷冷”，即即先先退退热热介介质质，再再退退冷冷介介质质；开开工工时时“先先冷冷后后热热”，即即先先进进冷冷介质，后进热介质。介质，后进热介质。7、在在开开工工前前应应确确认认螺螺纹纹锁锁紧紧环环式式换换热热器器系系统统通通畅畅，避避免管板单面超压免管板单面超压。、认认真真检检查查设设备备运运行行参参数数，严严禁禁超超温温、超超压压。对对按按压压差设计的换热器，在运行过程中不得超过规定的压差。差设计的换热器，在运行过程中不得超过规定的压差。8、操操作作人人员员应应严严格格遵遵守守安安全全操操作作规规程程，定定时时对对换换热热设设

4、备进行巡回检查，检查基础支座稳固及备进行巡回检查，检查基础支座稳固及设备泄漏设备泄漏等。等。、应应经经常常对对管管、壳壳程程介介质质的的温温度度及及压压降降进进行行检检查查，分分析析换换热热器器的的泄泄漏漏和和结结垢垢情情况况。在在压压降降增增大大和和传传热热系系数数降降低低超超过过一一定定数数值值时时，应应根根据据介介质质和和换换热热器器的的结结构构，选选择择有效的方法进行清洗。有效的方法进行清洗。9、在在操操作作运运行行时时，有有防防腐腐涂涂层层的的冷冷换换设设备备应应严严格格控控制温度，避免涂层损坏。制温度，避免涂层损坏。、应经常检查换热器的振动情况。应经常检查换热器的振动情况。、保持保

5、温层完好。保持保温层完好。10二、换热器的常见故障原因及处理方法二、换热器的常见故障原因及处理方法序号序号故障现象故障现象故障原因故障原因处理方法处理方法1 1两种介质两种介质互串（内互串（内漏）漏）换热管腐蚀穿孔、开裂换热管腐蚀穿孔、开裂换热管与管板胀口（焊口）裂换热管与管板胀口（焊口）裂开开浮头式换热器浮头法兰密封漏浮头式换热器浮头法兰密封漏螺纹锁紧环式换热器螺纹锁紧环式换热器管板管板密封密封漏漏更换或堵死更换或堵死泄漏的换热管泄漏的换热管重胀（补焊）或堵死重胀（补焊）或堵死紧固螺栓或更换密封垫片紧固螺栓或更换密封垫片紧固内圈压紧螺栓或更换紧固内圈压紧螺栓或更换盘根盘根(垫片垫片)2 2法

6、兰处密法兰处密封泄漏封泄漏垫片承压不足、腐蚀、变质垫片承压不足、腐蚀、变质螺栓强度不足，松动或腐蚀螺栓强度不足，松动或腐蚀法兰刚性不足与密封面缺陷法兰刚性不足与密封面缺陷法兰不平行或错位法兰不平行或错位垫片质量不好垫片质量不好 紧固螺栓更换垫片紧固螺栓更换垫片螺栓材质升级、紧固螺栓螺栓材质升级、紧固螺栓或更换螺栓或更换螺栓更换法兰、或处理缺陷更换法兰、或处理缺陷重新组对或更换法兰重新组对或更换法兰更换垫片更换垫片常见故障与处理常见故障与处理、常见故障与处理常见故障与处理11序号序号故障现象故障现象故障原因故障原因处理方法处理方法3 3传热效传热效果差果差换热管结垢换热管结垢水质不好、油污与微生

7、水质不好、油污与微生物多物多隔板短路隔板短路化学清洗或射流清洗垢化学清洗或射流清洗垢物物加强过滤、净化介质，加强过滤、净化介质，加强水质管理加强水质管理更换管箱垫片或更换隔更换管箱垫片或更换隔板板 4 4阻力降超阻力降超过允许值过允许值过滤器失效过滤器失效壳体、管内外结垢壳体、管内外结垢 清扫或更换过滤器清扫或更换过滤器用射流或化学清洗垢物用射流或化学清洗垢物 5 5振动严重振动严重因介质频率引起的共振因介质频率引起的共振外部管道振动引发的共外部管道振动引发的共振振 改变流速或改变管束固改变流速或改变管束固有频率有频率加固管道，减小振动加固管道，减小振动常见故障与处理（续）常见故障与处理（续）

8、12、密封垫片密封垫片的选用要求的选用要求介介质质法法兰兰公称公称压压力力MPa介介质质温度温度法法兰兰密密封面形式封面形式垫垫片名称片名称垫垫片材料或牌号片材料或牌号烃类化合物（烷烃、芳香烃、环烷烃、烯烃）氢气和有机溶剂（甲醇、乙醇、苯、酚、糠醛、氨）P1.6200平面耐油橡胶石棉板垫片耐油橡胶石棉板600平面凹凸面缠绕式垫片、高强石墨垫、波齿复合垫金属带、柔性石墨Ocr18Ni9、316L、OCr13P4.0200平面耐油橡胶石棉板垫片 耐油橡胶石棉板201450凹凸面榫槽面缠绕式垫片、高强石墨垫、波齿复合垫金属带、柔性石墨OCr18Ni9、316L、OCr13451600缠绕式垫片、波齿

9、复合垫金属带、柔性石墨OCr18Ni9、OCr13 4.0P6.4200缠绕式垫片金属带、柔性石墨201450缠绕式垫片、高强石墨垫片、波齿复合垫片金属带、柔性石墨OCr18Ni9、316L、OCr13451600缠绕式垫片、波齿复合垫金属带、柔性石墨OCr18Ni9、316L 6.4P35200平面平垫铝08450凹凸面梯形槽金属齿形垫片、椭圆形垫片或八角形垫片10、柔性石墨0Cr18Ni9、316L451600200锥面透镜垫1047510MoWVNb13密封垫片密封垫片的选用要求（续）的选用要求（续）介质介质法法兰兰公称公称压压力力MPaMPa介介质质温度温度法法兰兰密密封面形式封面形式

10、垫垫片名称片名称垫垫片材料或牌号片材料或牌号水、盐、空气、煤气、蒸汽、惰性气体P1.6200平面橡胶石棉板垫片XB-200橡胶石棉板1.6P4.0350凹凸面缠绕式垫片、高强石墨垫片0Cr18Ni9、316L、金属带、柔性石墨4.0P6.44506.4P35450梯形槽椭圆形垫片或八角形垫片10、316L、0Cr13注：注：苯对耐油橡胶石棉垫片中的丁腈橡胶有溶解苯对耐油橡胶石棉垫片中的丁腈橡胶有溶解作用，不宜选用。作用，不宜选用。浮头等内部连接用的垫片，不宜用非金属软浮头等内部连接用的垫片，不宜用非金属软垫片。垫片。14、螺栓、螺母螺栓、螺母的选用要求的选用要求螺栓用钢螺栓用钢螺母用钢螺母用钢

11、使用温度使用温度Q235-AQ235-A Q215-2030035Q235-A20 25-2035040MnB35，40Mn，45-2040010MnVB40Cr30CrMoA 40Mn，45 35CrMoA-10050035CrMoA40Mn，45-2040035CrMoA 30CrMoA，35CrMoA-10050035CrMoVA 35CrMoA，35CrMoVA-2042515螺栓用钢螺栓用钢螺母用钢螺母用钢使用温度使用温度25Cr2MoVA30CrMoA，35CrMoA-2050025Cr2MoVA-2055040CrNiMoA35CrMoA，40CrNiMoA-703501Cr5M

12、o1Cr5Mo-206002Cr131Cr13，2Cr13-204000Cr18Ni91Cr13-206000Cr18Ni9-2537000Cr18Ni10Ti0Cr18Ni10Ti-1967000Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo2-253700（续）表（续）表16、螺栓螺栓拧紧顺序拧紧顺序 拧拧紧紧换换热热器器螺螺栓栓时时，一一般般应应按按右右图图表表示示的的顺顺序序进进行行，并并应应涂涂抹抹适适当当的的螺螺纹纹润润滑滑剂剂或或防防咬咬合合剂。剂。螺栓拧紧顺序螺栓拧紧顺序17三、管壳式换热器的检修三、管壳式换热器的检修 、检修前的准备、检修前的准备 以以U U形管式换热器为例，说

13、明一般的检修过程。形管式换热器为例，说明一般的检修过程。设备安全交出设备安全交出 停停车车后后，应应切切断断该该设设备备所所有有与与装装置置相相连连的的管管道道、阀阀门门，将将设设备备泄泄压压，把把介介质质排排放放干干净净，置置换换合合格格后后加加盲盲板板，交交付付检检修修单单位位的的该项项目负责人。该项项目负责人。U U型型管管式式换换热热器器检修前的检查检修前的检查 在拆卸前，有保温的设备要拆去保温层，搭好检修用的脚手架和平台，并把跳板用铁丝固定好，若需要进一步确认漏点的地方，在拆卸前可用氮气从堵头处用临时接管试漏，找出漏点做好标记。在在打打开开管管箱箱法法兰兰后后，要要详详细细观观察察管

14、管层层隔隔板板的的分分程程密密封封情情况况，管管板板上上接接管管入入口口处处有有无无异异物物堵堵住住管管口口，有有无无垢垢层层以以及及腐腐蚀蚀产产物物在在箱箱内内堆堆集集，并并做做好好记记录录。通知分析人员取样分析腐蚀物和结垢的化学组成，若工艺车间技术人员不在场时，还需要通知工艺技术人员到场，让其了解原因，以便工艺在运行中采取相应对策。1819检检修修前前的的检检查查（中中段段油油水水冷冷器器）20某厂炼油生产部二催化（中段油冷却器（中段油/水）21某厂汽提塔底冷却器某厂汽提塔底冷却器H-71122对换热管泄漏进行标记、处理对换热管泄漏进行标记、处理23换热器管束的拆卸换热器管束的拆卸24换热

15、器的检修拆装换热器的检修拆装要要测测量量存存在在腐腐蚀蚀地地方方的的厚厚度度，腐腐蚀蚀比较严重的地方需在本次检修中处理或下次检修中处理，必须绘草图详细记录或拍照记入设备检修档案。对对于于管管内内及及管管板板的的腐腐蚀蚀或或漏漏点点部部位位，可可采采用用涡涡流流探探伤伤查查找找，涡涡流流探探伤伤的的原原理理是是，用用非非磁磁性性管管子子配配上上专专用用探探头头插插入入高高频频磁磁场场内内，在在管管内内产产生生涡涡流流。涡涡流流的的大大小小或或变变化化程程度度受受金金属属材材料料的的材材质质、成成分分、形形状状、尺尺寸寸、管管子子减减薄薄、伤伤痕痕等等的的影影响。响。25 U形形管管式式换换热热器

16、器可可抽抽芯芯检检查查，确确定定管管子子外外部部和和筒筒体体的的腐腐蚀蚀情情况况。管管子子的的检检查查，非非铁铁磁磁性性管管子子可可用用着着色色探探伤伤检检查查表表面面微微裂裂纹纹和和气气孔孔等等缺缺陷陷，碳碳钢钢管管子子除除可可用用着着色色探探伤伤外外，还还可可用用空空气气、氮氮气气，有有的的甚甚至至可可用用氨氨来来检检查查。其其方方法法是是用用橡橡胶胶塞塞子子塞塞好好管管子子一一端端，用用肥肥皂皂水水和和发发泡泡剂剂或或用用pH试试纸纸放放在在管管子子另另一一端端，就就可可检检查查出出有有泄泄漏漏的的管管子子。试试验验压压力力要要控控制制在在0.3MPa以下。以下。对对于于U形形管管式式换

17、换热热器器的的管管箱箱与与壳壳体体可可以以用用测测厚厚、探探伤伤和和肉肉眼眼检检查查各各易易产产生生腐腐蚀蚀和和泄泄漏漏的的部部位位，对对于于列列管管式式换换热热器器可可以以通通过过测测厚厚、拆拆卸卸前前的的气气密密实实验验确确定定壳壳体体的的泄泄漏漏部部位位，还还可可通通过过对对各各应应力力集集中中部部位位增增加测厚个数来补充检查。加测厚个数来补充检查。26、清理、清理 由于换热器操作中所处理的流体，有的是悬浮液，有的夹带有固体颗粒，有的粘结物含量高，有的含有泥沙、藻类等杂质。随随着着换换热热器器运运行行时时间间的的延延长长，往往往往会会因因流流体体介介质质的的腐腐蚀蚀、冲冲刷刷，在在换换热

18、热器器各各传传热热表表面面都都有有结结垢垢或或积积污污，甚甚至至堵堵塞塞，因因而而使使换换热热器器各各传传热热面面的的传传热热系系数数或或传传热热面面积积减减小小，从从而而降降低低了了换换热热器器的的传传热热能能力力。维修时不仅要消除设备存在的缺陷，还要使其达到设计生产能力，故必须对换热器进行彻底的清理，清理方法主要有以下三种。2728换热管束的结垢换热管束的结垢29换热器管束的清理换热器管束的清理机械清理机械清理 当管束轻微堵塞或积渣积垢时，以列管式换热器为例，轻薄的积垢，可以用专用清管刷可以用专用清管刷(大小按管径选大小按管径选)，一头穿粗铁丝，将清管刷从换热，一头穿粗铁丝，将清管刷从换热

19、管中拉出，反复几次就可以除去与管中拉出，反复几次就可以除去与换热管结合不太紧密的积垢或堆积换热管结合不太紧密的积垢或堆积异物。异物。3031机械清洗机械清洗高压水冲洗清理高压水冲洗清理 高高压压水水冲冲洗洗清清理理是是利利用用高高压压清清洗洗泵泵打打出出的的高高压压水水，通通过过专专用用清清洗洗枪枪直直接接将将高高压压水水射射在在需需清清洗洗部部位位，它它的的压压力力调调节节范范围围是是0100MPa，当当结结垢垢不不太太紧紧密密时时，可可选选择择压压力力在在40MPa左左右右，当当结结垢垢坚坚硬硬紧紧密密时时，还还可可以以将将高高合合金金喷喷头头塞塞入入管管内内采采用用更更高高的的压压力力清

20、清洗洗，一一般般此此方方法法主主要要用用于于清清洗洗列列管管式式换换热热器器的的管管内内垢垢层层，或或者者冲冲洗洗可可抽抽出出管管束束的的换换热热器器的的设设备备壳壳体体及及管管束束表表面面的的结结垢垢和和异异物物。对对于于有有污污物物、沉沉淀淀、结结垢垢不不紧紧密密的的其其它它管管壳壳式式换换热热器器，视视设设备备结结构构特特点点，也也可可以以用用2030MPa的的高高压压水水冲冲洗洗管管子子，如如U形形管管可以在两个管端冲洗，亦能清理好。可以在两个管端冲洗，亦能清理好。3233高压水冲洗清理高压水冲洗清理需需清清洗洗部部位位化学除垢清理化学除垢清理 换热器管程或壳程结构，有因水质不好形成的

21、水垢，也有油污引起的油垢，还有结焦沉淀和热附着结垢等形式。在化学法除垢前，首先应对结构物质进行化学分析，弄清结垢物质的组成，决定采用哪种试剂。一般对硫酸盐和硅一般对硫酸盐和硅酸水垢采用碱洗法清洗，对碳酸水垢则用酸洗涤剂清洗。酸水垢采用碱洗法清洗，对碳酸水垢则用酸洗涤剂清洗。对于一些流体介质的沉积物或有机物的分解产物，有几种金属形成的合金垢层，还应采用相应的活化剂。先将活化剂溶液加热浸泡后，使垢层与换热器表面张力减少或松脱；再根据垢层的化学特性决定酸洗或碱洗。在酸或碱洗前做好与在酸或碱洗前做好与被清洗表面材质相同或相近的挂片，在清洗时，放在清洗被清洗表面材质相同或相近的挂片，在清洗时，放在清洗槽

22、中，随时监测，以免由于清洗的配方不当对换热器造成槽中，随时监测，以免由于清洗的配方不当对换热器造成过大的腐蚀，并按一定的时间对清洗液取样分析过大的腐蚀，并按一定的时间对清洗液取样分析Fe3+浓浓度的变化情况。度的变化情况。34化学除垢在实际清洗中最基本方法有三种：化学除垢在实际清洗中最基本方法有三种：浸泡浸泡法、喷淋法、强制循环法。法、喷淋法、强制循环法。但在实际应用中常是但在实际应用中常是两种方法混合使用，两种方法混合使用，如浸泡法与强制循环法常相如浸泡法与强制循环法常相结合，一般是先浸泡再强制循环。结合，一般是先浸泡再强制循环。由由于于换换热热器器内内各各部部分分结结垢垢情情况况往往往往是

23、是不不均均匀匀的的，在在化化学学清清洗洗前前应应查查清清各各部部分分的的结结垢垢情情况况，以以确确定定配配制制酸酸碱碱溶溶液液的的浓浓度度。此此外外，在在准准备备清清洗洗液液时时，必必须须考考虑虑加加入入相相应应的的缓缓蚀蚀剂剂，缓缓蚀蚀剂剂的的作作用用是是不不妨妨碍碍一一般般垢垢层层的的溶溶解解，但但能能防防止止金金属属被被腐腐蚀蚀。一一般般在在硝硝酸酸洗洗垢垢时时，用用Lan-5Lan-5缓缓蚀蚀剂剂。用用盐盐酸酸洗洗垢垢时时，常常用用02-02-缓缓蚀蚀剂剂。而而用用铬铬酸酸洗洗垢垢可可不不加加缓缓蚀蚀剂剂。酸洗时酸浓度及缓蚀剂用量见表酸洗时酸浓度及缓蚀剂用量见表4-14-1及表及表4-

24、24-2。3536强制循环法化学清洗示意图强制循环法化学清洗示意图加加入入化化学学药药品品37表表4-1 硝酸浓度及缓蚀剂用量硝酸浓度及缓蚀剂用量结垢厚度/mm酸洗浓度/%酸洗温度/Lan-5缓蚀剂/%510143040注：注：1缓蚀剂量是相对于总酸液量的质量分数。缓蚀剂量是相对于总酸液量的质量分数。2在上述浓度范围内，对薄垢循环酸洗在上述浓度范围内，对薄垢循环酸洗2h，对厚垢循环酸洗，对厚垢循环酸洗46h。表表4-2 盐酸溶液浓度及盐酸溶液浓度及02-缓蚀剂用量缓蚀剂用量 从从事事清清洗洗的的作作业业人人员员应应穿穿戴戴好好耐耐酸酸碱碱腐腐蚀蚀的的工工作作服服，并并佩佩戴戴好好劳劳动动保保护

25、护用用品品，特特别别要要保保护护好好眼眼睛睛、手手和和脚脚，防防止止加加药药时时飞飞溅溅烧烧伤伤，在在清清洗洗现现场场要要拉拉好好警警戒戒线线，有有专专人人负负责责安安全全，防防止止他他人人误误入入引引发发事事故故。在在化化学学清清洗洗前前要要检检查查由由清清洗洗设设备备、清清洗洗槽槽、输输送送管管道道、被被清清洗洗的的换换热热器器组组成成的的循循环环系系统统，确确定定此此系系统统与与其其它它设设备备相相隔隔绝绝，以以免免清清洗洗液液进进入入其其它它设设备备内内或或影影响响他他人人的的安安全全。在在清清水水循循环环时时，要要消消除除存存在在外外漏漏的的地地方方，防防止止输输送送回回管管堵堵塞塞

26、和和跑跑液液。废废液液要要进进行行必必要要的的无无害害处处理理后后才才能能排排放放，不不准准乱乱倒倒乱乱排排，以以免免发发生生生生产产区区内内下下水水管管道道腐腐蚀蚀等安全责任事故。等安全责任事故。38化学清洗的安全注意事项如下：化学清洗的安全注意事项如下：、壳体部分的修理、壳体部分的修理 换热器壳体出现损坏的状况不多，一一般般发发生生在在封封头头密密封封面面和和壳壳体体接接管管处处。封封头头密密封封面面损损坏坏往往往往是是由由于于维维修修保保护护措措施施不不好好或或运运行行中中由由于于介介质质冲冲蚀蚀而而造造成成的的；壳壳体体接接管管处处的的损损坏坏是是由由于于接接管管与与筒筒体体是是角角焊

27、焊缝缝，介介质质从从补补强强圈圈的的排排气气孔孔外外漏漏。存在这些缺陷的处理方法是，对于壳体封头密封面的缺陷，小小的的可可在在装装密密封封垫垫时时，采采用用涂涂胶胶的的方方法法处处理理，如如用用耐耐高高温温的的“液液态态密密封封垫垫”或或“704704胶胶”；对对于于冲冲蚀蚀可可采采用用手手工工氩氩弧弧焊焊后后，再再用用油油石石打打平平，但但应应注注意意不不能能伤伤及及密密封封面面及及其其它地方。从接管处的角焊缝泄漏或从有补强板它地方。从接管处的角焊缝泄漏或从有补强板39 的的排排气气孔孔泄泄漏漏，都都是是由由于于接接管管角角焊焊缝缝的的泄泄漏漏引引起起的的。若若是是碳碳钢钢壳壳体体，可可以以

28、用用碳碳弧弧气气刨刨，刨刨开开泄泄漏漏处处的的角角焊焊缝缝，但但应应注注意意不不能能伤伤及及接接管管，用用旋旋转转锤锤修修去去渗渗碳碳层层，选选用用适适合合的的焊焊条条或或焊焊丝丝及及焊焊接接工工艺艺进进行行焊焊接接。需需热热处处理理的的要要进进行行局局部部热热处处理理，消消除除部部分分应应力力。对对于于不不锈锈钢钢的的壳壳体体，可可以以用用角角式式磨磨光光机机磨磨开开泄泄漏漏点点，很很小小的的漏漏点点也也可可用用旋旋转转锤锤磨磨开开，工工作作量量较较大大时时，可可用用等等离离子子割割开开泄泄漏漏处处的的焊焊缝缝，角角式式磨磨光光机机磨磨好好焊焊口口，再再选选用用合合适适的的焊焊条条焊焊丝丝及

29、焊接工艺处理。及焊接工艺处理。40、换热管的检修、换热管的检修换热管的损坏方式：换热管的损坏方式：对对于于换换热热管管来来说说，一一般般有有两两个个地地方方容容易易损损坏坏泄泄漏：漏：一是管子管板的连接处，二是管子本身泄漏。一是管子管板的连接处，二是管子本身泄漏。换热管的损坏原因：换热管的损坏原因：换换热热管管由由于于流流体体介介质质的的腐腐蚀蚀、磨磨损损、冲冲刷刷、装装配配拉拉伤伤以以及及管管子子本本身身存存在在的的缺缺陷陷或或壁壁厚厚偏偏差差大大等等原原因产生裂纹、穿孔而发生泄漏。因产生裂纹、穿孔而发生泄漏。管管子子与与管管板板连连接接方方式式有有胀胀接接、焊焊接接和和胀胀焊焊连连接接。但

30、是，不管采用哪种方式，其目的都是使换热管与管板有效连接，满足运行无泄漏、不拉脱的基本要求。41换热管的检修换热管的检修 管管子子在在管管口口处处的的泄泄漏漏一一般般可可修修复复，但但在在管管板板内内侧侧则则无无法法修修复复。若泄漏的管子数不多，堵管又能满足生产要求，则可以用圆锥形的金属堵头将管口两端堵塞，若管程压力较高时堵紧后还要进行焊接，避免堵头冲脱。金金属属堵堵头头的的长长度度常常加加工工成成大大端端直直径径的的两两倍倍。小小端端直直径径应应等等于于0.850.85倍倍的的管管子子内内径径尺尺寸寸，锥锥度度为为1 1：1010，堵堵头头材材料料应应选选用用硬硬度度低低于于或或等等于于管管子

31、子硬硬度度的的材材料料。用用堵堵塞塞换换热热管管消消漏漏的的方方法法，一一般般堵堵管管的的数数量量要要小小于于或或等等于于总总换换热热管管数数的的10%10%。特殊的条件下，如系统停车时间短，整个装置不在计划检修期内，而该换热器换热面积减少对系统经济运行影响不大等情况，也可以不受堵管数不大于10%的限制，以消除泄漏满足生产需要为准。42金属堵头堵管金属堵头堵管43换热管的更换换热管的更换 在换热管更换以前，首先要将管束进行试漏，在换热管更换以前，首先要将管束进行试漏，确定需更换的管子，并做好标记。确定需更换的管子，并做好标记。对于对于U形管换形管换热管束，外围的管子是可以更换的，但对于管束热管

32、束，外围的管子是可以更换的，但对于管束里层的管子则无能为力，只有当里层的管子则无能为力，只有当U 形换热管的泄形换热管的泄漏发生在靠近管板侧时，可以整体切割泄漏段的漏发生在靠近管板侧时，可以整体切割泄漏段的管子，重新将管子与管板连接好。管子，重新将管子与管板连接好。由于是旧管，由于是旧管，最好采用先焊后胀的方法，以确保检修的可靠性。最好采用先焊后胀的方法，以确保检修的可靠性。对于列管式换热器，理论上可以根据更换的需要对换热管任意更换。实际上往往因为管束长，特实际上往往因为管束长，特别是运行中存在弯曲的管子泄漏，抽出泄漏管子别是运行中存在弯曲的管子泄漏，抽出泄漏管子有一定的难度，有一定的难度，对

33、于换热管管径较大、壁厚较厚对于换热管管径较大、壁厚较厚的管子更换会比较容易。的管子更换会比较容易。44a a）列管的取出）列管的取出 将管子从管板中取出的方法，因设备本身的结将管子从管板中取出的方法，因设备本身的结构型式和加工设备的不同而有所不同。构型式和加工设备的不同而有所不同。对于浮头式对于浮头式或填料函式列管换热器，或填料函式列管换热器，由于可取出带管板的管束，由于可取出带管板的管束，若要整体更换管子，若要整体更换管子，可以将管束从管板的内侧用气可以将管束从管板的内侧用气割割去，为了防止气割时火焰对管板加热而产生的割割去，为了防止气割时火焰对管板加热而产生的变形，一般距管板变形，一般距管

34、板l00 mml00 mm以上，然后车去或钻去管以上，然后车去或钻去管子与管板的连接部位，冲出或拔出留在管板上的管子与管板的连接部位，冲出或拔出留在管板上的管子。子。如果只更换部分管子，如果只更换部分管子，则应在钻床上将两端管则应在钻床上将两端管板处的管端部分钻掉，冲出管子。也可用专用取管板处的管端部分钻掉，冲出管子。也可用专用取管设备来进行更换管束。可以直接将管板孔内的管头设备来进行更换管束。可以直接将管板孔内的管头部分钻掉，再割断连接管板的定位拉杆，将管束取部分钻掉，再割断连接管板的定位拉杆，将管束取出。出。4546列列管管的的取取出出47列列管管的的取取出出b b）管板孔的清理、修磨、检

35、查）管板孔的清理、修磨、检查 将管板孔周围的毛刺去除，管管孔孔内内如如有有介介质质结结晶晶物物或或结结垢垢，应应用用磨磨孔孔机机或或钢钢丝丝刷刷清清理理干干净净，有有油油污污要要用用丙丙酮酮或或四四氯氯化化碳碳清清洗洗，避避免免焊焊接接管管子子时时产产生生气气孔孔。利利用用旧旧管管板板时时，管管孔孔可可能能偏偏大大，但但不不能能超超过过管管孔孔最最大大允允许许偏偏差差的的1.5倍倍，所所以以在在钻钻或或车车管管时时，要要对对照照孔孔的的尺尺寸寸，以以免免管管板板报报废废，如如出出现现个个别别孔孔超超差差可可填填焊焊处处理理，这这样样往往往往会会增增加加修修复复的的工工作作量量和和难难度度。管板

36、上管孔直径的允许偏差可参见表4-3。48管子外径管孔直径最大偏差用旧管板最大孔径管子外径管孔直径最大偏差用旧管板最大孔径19253219.425.432.50.20.240.319.625.6432.838455738.545.557.70.30.40.438.845.958.149表表4-3 4-3 管板的管孔偏差管板的管孔偏差c c）换热管的要求）换热管的要求 管管子子材材料料的的硬硬度度要要比比管管板板材材料料的的硬硬度度小小HB30左左右右，否否则则要要在在管管端端150150200mm200mm范范围围内内进进行行退退火火处处理理。管管子子应应符符合合GB5310-89GB5310-

37、89高高压压无无缝缝钢钢管管、GB3087-89GB3087-89低低中中压压无无缝缝钢钢管管的的要要求求。若若为为中中高高精精度度冷冷拔拔管管，管管子子的的焊焊接接部部位位或或胀胀接接部部位位不不能能有有纵纵向向缺缺陷陷的的痕痕迹迹，但但允允许许有有深深度度不不超超过过0.1mm0.1mm的的环环向向沟沟槽槽。对对于于管管束束长长的的换换热热管管，允允许许每每根根管管子子有有一一道道对对接接焊焊缝缝，对对于于U U形形管管允允许许有有两两道道对对接接焊焊缝缝，但但两两道道焊焊缝缝之之间间的的距距离离应应不不小小于于300mm300mm，对对接接焊焊缝缝应应平平滑滑，对对口口错错边边量量不不得

38、得超超过过管管子子壁壁厚厚的的15%15%，对对接接后后管管子子的的直直线线度度以以不不影影响响顺顺利利穿穿管管为为限限。并并进进行行直直径径0.850.85倍倍内内径径的的通通球球试试验验，焊焊后后应应进进行行单单管管水水压压试试验验，试试验验压压力力为为管管程程设设计计压压力力的的2 2倍倍（GB151-1999 GB151-1999 9090页页6.36.3换换热热管管中中的的6.3.36.3.3换换热管拼接中的热管拼接中的g g）。）。50d d）穿管前的准备工作）穿管前的准备工作 切切管管。手手工工操操作作一一般般用用割割管管刀刀，管管子子长长度度偏偏差为差为0.2mm0.2mm。退

39、退火火。如如果果管管子子的的硬硬度度不不能能满满足足低低于于管管板板硬硬度度HB30左左右右时时，采采用用退退火火的的办办法法来来增增加加管管子子的的可可塑塑性性，保保证证管管子子在在胀胀接接时时必必须须具具有有的的塑塑性性变变形形，并并使使胀胀接接的的塑塑性性变变形形处处和和翻翻边边喇喇叭叭口处不发生裂纹。口处不发生裂纹。磨磨管管。管管子子两两端端120120150mm150mm处处要要磨磨光光，去去掉掉铁锈和污物，露出金属光泽。铁锈和污物，露出金属光泽。51e e）管束的组装）管束的组装 如如管管子子不不是是全全部部更更换换，可可将将准准备备好好的的管管子子穿穿进进管管孔孔，并并在在两两端

40、端预预留留好好适适当当长长度度。如如果果管管束束要要全全部部更更换换，就就要要制制作作相相应应的的组组装装工工具具，做做好好人人力力、物物力力和和工工具具的的准准备备，对对浮浮头头式式换换热热器器、U形形管管换换热热器器和和固固定定管管板板式式换换热热器器管管束束的的组组装装步步骤骤可可参参考考其其相相应应资料资料。52、换热管与管板的连接、换热管与管板的连接 列列管管式式换换热热器器的的检检修修及及制制造造过过程程，最最重重要要的的是是管管子子与与管管板板的的连连接接，连连接接方方法法根根据据换换热热器器的的使使用用条条件件、检检修修或或加加工工条条件件不不同同而而异异。但但基基本本可可分分

41、为为胀胀接接、焊焊接接、胀胀焊焊并并用用三三大大类类。胀胀接接有有机机械械滚滚胀胀、液液压压胀胀管管、液液袋袋胀胀管管、橡橡胶胶胀胀管管、爆爆炸炸胀胀管管，但但最最常常用用的的是是液液压压胀胀管管。焊焊接接有有电电焊焊和和氩氩弧弧焊焊、高高频频焊焊接接、爆爆炸炸焊焊等等，最最常常用用的的是是电电焊焊和和氩氩弧弧焊焊。焊焊胀胀并并用用的的有有强强度度焊焊加加贴贴胀胀、强强度度焊焊加加强强度度胀胀、强强度度胀胀加加密密封焊等。封焊等。53（1 1）机械滚胀）机械滚胀 工作原理工作原理 利利用用胀胀管管器器滚滚柱柱的的压压力力，使使管管子子端端部部的的金金属属壁壁受受到到内内挤挤压压被被胀胀大大，当

42、当管管子子外外壁壁与与管管板板孔孔壁壁的的金金属属产产生生变变形形时时，由由于于管管子子的的变变形形量量远远远远大大于于孔孔壁壁的的变变形形量量，从从而而使使管管子子产产生生流流动动塑塑性性变变形形。当当撤撤去去胀胀管管器器后后，孔孔壁壁马马上上发发生生弹弹性性收收缩缩。将将管管子子胀胀大大的的部部分分紧紧紧紧抱抱住住，使使管管子子与与管管板板紧紧密密相相连连。为为了了使使管管子子能能抗抗一一定定的的拉拉脱脱应应力力，还还可可借借助助翻翻边边胀胀管管器器将将管管子子伸伸出出部部分分翻翻成成喇喇叭叭口口形形状状，预预防防管管子子在在运运行行时从管孔中被拉出。时从管孔中被拉出。5455滚柱胀管示意

43、图滚柱胀管示意图 影响胀管质量的因素影响胀管质量的因素 影响胀管质量的因素：影响胀管质量的因素：一一是是管管子子与与管管板板材材料料的的强强度度。一一般般管管板板比比管管子子材材质质的的硬硬度度高高，这这样样在在胀胀管管过过程程中中管管板板基基本本上上不不产产生生塑塑性性变变形形，只只是是管管子子产产生生塑塑性性变变形形，依依靠靠管管板板弹弹性性变变形形的的收收缩缩得得到到强强度度高高、密密封封可可靠靠的的胀胀接接。假假若若管管子子材材料料硬硬度度高高，管管板板管管孔孔被被胀胀大大，发发生生塑塑性性变变形形，管管子子是是部部分分弹弹性性变变形形，则则胀胀接接质质量量反反而而下下降降，所所以以一

44、一般般选选用用硬硬度度差差在在HB3050范范围围内内的的管管板板与与管管子。子。56 二二是是管管子子与与管管孔孔接接合合面面情情况况。管管头头表表面面与与管管孔孔内内壁壁的的加加工工质质量量，对对胀胀管管质质量量好好坏坏影影响响较较大大，如如加加工工得得较较粗粗糙糙，管管子子与与管管孔孔壁壁接接合合面面摩摩擦擦力力大大，胀胀接接密密封封可可靠靠性性高高，若若表表面面不不平平整整，接接合合面面不不严严密密，胀胀接接处处易易产产生生泄泄漏漏。若若加加工工精精度度高高，加加工工面面光光洁洁，胀胀接接得得就就很很严严密密，它它们们之之间间的的摩摩擦擦力力较较小小，抗抗拉拉脱脱力力也也就就小小，因因

45、此此，管管子子和和管管孔孔表表面面加加工工不不应应太太粗粗糙糙，但但也也不不需需太太光光洁洁。由由于于管管头头的的变变形形比比管管孔孔大大，故故管管头头的的表表面面较较管管孔孔加加工工精精细细些些，管管孔孔只只要要求求洁洁净净，并并用用粗粗砂砂布布略略为为打打光光即即可可。当当管管子子与与管管板板的的硬硬度度差差较较大大时时，表表面面可可粗粗糙糙些些，当当两两者者硬度较接近时，表面加工要光洁一些。硬度较接近时，表面加工要光洁一些。57 当当管管板板孔孔径径与与管管子子外外径径间间隙隙过过小小时时，管管子子在在胀胀紧紧时时，会会产产生生较较大大的的塑塑性性变变形形，并并因因冷冷作作硬硬化化容容易

46、易产产生生裂裂纹纹。间隙过大时，管子的塑性变形不足。当退出胀管后，部分弹性变形恢复，使换热管抗压力和温差波动能力小，易产生泄漏，有时甚至使管子与管板被拉脱。常用的间隙值见表4-4。58表表4-4 管板孔径与管子外径的管板孔径与管子外径的间间隙隙管子外径管子外径管板孔径与管子管板孔径与管子的的间间隙隙e管子外径管子外径管板孔径与管子管板孔径与管子的的间间隙隙e最大最大最小最小最大最大最小最小19250.50.50.300.3038570.81.00.350.55 胀管的操作工艺。胀管的操作工艺。操操作作者者应应掌掌握握有有关关胀胀接接技技术术的的基基本本知知识识，例例如如，胀胀接接原原理理、胀胀

47、紧紧度度、影影响响胀胀接接质质量量的的因因素素，熟熟知知胀胀管管器器的的结结构构和和运运动动特特点，了解胀管的全部过程及要求等。点，了解胀管的全部过程及要求等。另另外外，还还要要求求操操作作者者对对操操作作比比较较熟熟练练，并并且且具具有有一一定定经经验验，通通过过观观察察分分析析能能判判断断胀胀接接质质量量，并并熟熟知知胀胀管管过过程程中中的的设设备备及及人人身安全注意事项。身安全注意事项。59u试试胀胀 在进行大量的胀管工作前，为保证胀接质量一次成功，必须要进行试胀。试胀时，一切条件（包括管子与管板的材质及其力学性能、尺寸、胀管工具、周围环境及操作者）均应与实际工作条件一致。在在试试胀胀中

48、中应应精精确确地地测测量量胀胀管管前前后后管管子子与与管管板板孔孔的的直直径径，以以确确定定所所获获得得的的胀胀管管率率，并并仔仔细细观观察察外外表表面面的的各各种种迹迹象象及及管管子子轴轴向向伸伸长长量量。胀胀后后还还要要进进行行密密封封试试验验、抗抗拉拉脱脱试试验验，最最后后将将管管子子从从管管板板中中取取出出，观观察察被被胀胀部部分分的的变变形形情情况况。在弄清以上情况后，就可以鉴定试验的胀接质量，并按设计制造要求最后确定胀接工艺。60u胀胀接接前前的的准准备备及及检检查查 除管板及管子材质、尺寸、外观与力学性能等均符合规定要求外，必必须须选选择择一一种种与与管管子子内内径径及及管管板板

49、厚厚度度相适合的胀管器，相适合的胀管器，并在胀前进行详细检查。u紧紧固固 在在胀胀管管时时，如如有有密密封封焊焊加加强强度度胀胀或或强强度度焊焊加加贴贴胀胀，都都要要先先进进行行焊焊接接后后再再胀胀接接，因因先先胀胀后后焊焊易易形形成成气气孔孔，影影响响密密封封性性能能。只只进进行行胀胀接接的的管管子子在在胀胀管管前前要要先先将将管管子子的的一端固定，另一端便可开始胀接。一端固定，另一端便可开始胀接。61u胀胀接接顺顺序序 胀接时由于管子伸长对管板产生一个反力。若胀接顺序不合理，则管板可能产生各种变形。一般胀接顺序有两种不同的做法。一一种种是是，一一端端管管板板从从中中央央开开始始按按对对角角

50、线线，从从里里向向外外呈呈放放射射状状向向外外胀胀。另另一一种种是是，在在胀胀第第二二端端管管板板时时，为为了了减减少少管管子子的的残残余余纵纵向向应应力力，应应当当从从管管板板最最外外层层的的管管子子先先胀胀，逐逐步步从从外外围围按按对对角角线线向向里里胀胀，最最后后到到中中心心，否否则则会会使使中中心心部部分分管管子子的的拉拉应应力力增增加加很很大大。对对薄薄管管板板采采用用强强度度胀胀密密封封的的换换热热器器，特特别别要要根根据据管管子子的的壁壁厚厚及及管管板板的的结结构构和和材材质质来来确确定定采采用用的的胀胀管管顺顺序序，否否则则会会对对管板产生破坏。管板产生破坏。62u胀胀管管时时