解读不锈钢管壳式换热器管板结构

管板系管壳式换热器的主要受压元件,承受管/壳程两侧介质的压力与温度及腐蚀作用。随着炼油化工装置长周期运行应用不锈钢管壳式换热器或不锈钢管束更换碳钢管束的增多,管板的不锈钢结构形式则成为设计关注的焦点,并由此影响换热器制造的可靠性与使用的安全性。以不锈钢管壳式换热器制造的实例,评析3种管板的不锈钢结构形式,结果发现,设计已打破常规观念,倾向于整体不锈钢管板的工程应用。由此,给出了不锈钢管壳式换热器管板结构选择的建议。     

加氢精制U形管式换热器管束泄漏分析与对策

炼化加氩装置采用的Q环焊接密封U形管式换热器,解决了管箱法兰与壳体法兰夹持管板的密封外漏问题,但却发生管束的内漏。对某加氢精制装置用U形管式换热器管束内漏进行讨论,从工况的腐蚀性、设计的合理性、材料的耐蚀性等方面进行了分析,发现其中一台321管束换热器由于设计时没有考虑铵盐结晶及注水溶解,引起了使用中管束U形管铵盐结晶发生垢下腐蚀泄漏;另一台15CrMo换热器管束则因硫腐蚀泄漏较前两台提前更换管束。建议在完善工艺与检修过程防腐控制的同时,15CrMo管束改用321材料。     

管壳式循环水冷却器管束内漏的控制

管壳式换热器广泛应用于石油化工等装置,而管柬内漏的风险却一直困扰着装置的长周期运行。针对循环水冷却器管束内漏,结合制造与修理及相关文献的案例,从设计、制造及使用等控制环节对固定管板式、浮头式及u形管式等管柬的内漏进行了分析,为防止管束内漏的风险需要设计、制造及使用共同控制,并给出了合理的建议。     

压力表在炼化装置上的应用

压力表在炼化装置中设备与管道上的合理应用,不仅关系装置开工运行中的安全操作,而且更关系装置停工检修时设备与管道的安全打开。通过对管壳式换热器内漏判断、设备与管道打开前残存压力确认的讨论,建议炼化装置的设备管理应注重压力表在设备与管道中的合理应用,单元设备与配管设计应合理设置压力表接口,相关规程标准也应明确压力表在设备与管道中的安全使用要求。     

加氢精制换热器Ω环与管板焊缝开裂的讨论

Ω环焊接密封是高温高压苛刻工况U形管式换热器中管箱与壳体法兰接头的一种常用特殊结构,但在使用中Ω环泄漏却时有发生。对一台加氢U形管式换热器Ω环与管板焊缝上部两次开裂,从材料的耐蚀性、工况的腐蚀性以及焊接的可靠性等方面进行了分析讨论,发现由于换热器设计时没有考虑铵盐结晶及注水溶解,引起了使用中诸如管箱隔板焊缝开裂、U形管束换热管铵盐垢下腐蚀泄漏、直至Ω环与管板焊缝开裂。建议在完善工艺与检修过程防腐控制的同时,管束选用321,完善Ω环与管板的焊接条件,并增加管箱底部支撑。     

不锈钢管壳式换热器法兰结构

长颈对焊法兰广泛应用于管壳式换热器的设计中,随着炼化装置不锈钢管壳式换热器应用的增多,长颈对焊法兰的不锈钢结构成为设计选择的焦点。以不锈钢管壳式换热器制造中的实例,分析不锈钢法兰结构形式,结果发现,设计已打破常规观念,日益倾向整体不锈钢法兰的工程应用;而对堆焊法兰结构则倾向于单层堆焊方式,设计应推广使用,促使制造尽快实施;并对3种不锈钢法兰结构进行评析,给出了不锈钢法兰结构选择的建议。     

大检修开工后水冷器内漏呈现的问题

为确保水冷器的服役周期,针对大检修开工后水冷器内漏的问题,从设计寿命、使用检修以及定期检验等方面进行了讨论,在设计者根据工况特点合理确定水冷器设计寿命的基础上,使用单位和检验机构还应根据水冷器潜在失效模式有针对性地加强日常管理。建议水冷器的停工检修与定期检验应关注管束的使用寿命,以保证检修后水冷器能运行到下一检修周期。     

关于穿管引导头的改进

在压力容器设备生产中，长管束换热器的管束组装工序常常费时费力。管束在组装过程中要穿过多个折流板，折流板上管孔的同心度误差常常导致穿管困难。笔者通过不断摸索、设计了一种新型穿管引导头，结构简单、易于制作，使用效果较好，仅供大家参考。     

浅谈管壳式换热器的泄漏与预防措施

针对管壳式换热器在实际应用中出现的典型泄漏问题,本文综述了管壳式换热器在工业领域的作用及其使用现状,并对其在实际生产中的泄漏表现、位置和原因做了相关分析,并结合管壳式换热器的结构特点和工作原理,在设计、制造和操作方面提出行之有效的预防措施。本文的工作对换热器的运行管理具有一定的参考意义。     

汽提塔底重沸器换热管腐蚀研究

汽提塔底换热器管束自首次开工,因腐蚀泄漏更换过一次管束。第一台管束运行时间为60个月,更换后的管束运行15个月后发生泄漏,运行时间大幅缩减75%,腐蚀速率加快。针对两台管束工艺操作条件对比,发现第二台管束运转周期短的原因是由于换热器壳程结垢严重,产生严重垢下腐蚀,导致管束大面积穿孔。主要原因是换热管材质为10号钢,材质等级较低。通过优化操作,增加表面防腐手段,提升换热器的运行周期,保证汽提单元长周期运行。     

缠绕垫片匹配凹凸面法兰接头密封泄漏的讨论

以一台U型管式a型换热器在进行壳程水压试验时管板与壳体法兰凹面间缠绕垫片被压出泄漏为事例,针对选择低公称压力等级的缠绕垫片用在高设计压力的凹凸面法兰接头密封的影响因素,从垫片最小宽度、法兰凹凸密封面尺寸偏差、垫片与法兰装配以及缠绕垫片特性等方面进行了分析,提出了在设计计算法兰时应考虑垫片最小宽度的合理确定并修订完善相关标准的建议。     

管束式集装箱的组装工艺和型式试验要求

大容积无缝钢瓶、管束式集装箱和长管拖车作为专用气体储运装备在我国使用和制造已有10年时间,在检验检测和安全监管方面已基本形成相应的安全规范,但设计制造缺乏标准支撑。本文对管束式集装箱的设计制造资质、组装工艺和型式试验要求进行简要介绍,包括大容积无缝钢瓶和长管拖车的相应要求。     

飞行塔类游乐设施座舱吊挂装置结构分析

在分析飞行塔类游乐设施吊挂装置结构特点的基础上,通过对某典型飞行塔类游乐设施-双塔跳楼机安全分析及单一失效点辨识,发现该类游乐设施座舱吊挂装置吊耳连接板存在重大安全隐患。仅采用简单角焊缝连接座舱和驱动钢丝绳,强度计算得出安全系数不满足规范要求。为此对该结构进行了结构分析,将简单的吊耳角焊缝变更为连接板、连接座结构,采用多向焊缝、定位销(块)、全熔透焊缝等形式连接,通过强度和疲劳计算证明优化后的结构更加合理,保证了设备运行的安全性和可靠性,为飞行塔类游乐设施吊挂装置设计提供了一定的参考。     

换热器管束泄漏原因分析

某换热器在运行中频繁泄漏,平均每1~2年就需维修或更换。本文结合换热器的结构和工况,对换热管及其腐蚀产物进行了分析讨论,找出了管束泄漏的原因。结果表明:由于工艺参数设计不当,部分换热管管段具备了露点腐蚀的条件,导致介质中的H2S和Cl溶于液态水并在换热管内壁凝聚,进而产生点腐蚀和应力腐蚀开裂而泄漏。     

长管拖车、管束式集装箱储运液化气体的可行性研究

TSG R0005—2011《移动式压力容器安全技术监察规程》标准限定了长管拖车、管束式集装箱只能用于压缩气体介质的储运。本文从市场可行性、技术可行性及经济合理性及安全性方面论述长管拖车、管束式集装箱进行液化气体储运的可行性。     

远场涡流和内窥镜检测技术在换热器管束中的应用

针对某炼油厂目前换热器管束泄漏事故频发的现状,研究了基于远场涡流和内窥镜的无损检测技术在碳钢换热器管束检测中的应用,并提出了通过远场涡流和内窥镜检测技术对换热管柬堵管原则进行完整性评价的方法,实现换热管束堵管的针对性、可靠性和合理性。本文所提出的各项技术的综合应用,可以最大程度地找出在用换热器已经泄漏和尚未泄漏但损伤超过临界尺寸的换热管柬,并根据切实、可靠和有针对性的堵管原则进行堵管处理,可以有效减少运行周期内换热管束的泄漏次数,对石化企业安全生产和经济效益的提高有重要影响。     

连续重整装置预加氢单元进出料换热器管束腐蚀泄漏分析及防护

某石化公司炼油厂芳烃车间100万t/a连续重整装置预加氢单元进出料换热器管束出现腐蚀开裂,通过宏观检验、能谱分析等检测手段,并结合现场工艺情况分析,认为造成换热器管束泄漏的主要原因为硫化物垢下腐蚀引起的最终穿孔,并对此提出了解决方案,以提高换热器运行周期,保证装置稳定运行。     

多层套管式换热器的传热过程分析计算

在传统套管式换热器的基础上,为了增加换热面积、扩大流量和强化传热,提出一种新型结构的多层套管式换热器,且对其结构、原理和特点进行概述;其次对这种换热器的传热过程进行分析简化,建立物理模型,确定传热过程的关系式;结合工程实际应用,选择冷热流体、结构参数和运行工况进行液-液和气-液换热计算,确定换热器的基本结构和应用场合。最后通过正交试验的方法,对套管表面加装直肋和螺旋翅片进一步结构优化,得到最佳的翅片的厚度、高度和间距,同时比较了在最优结构参数下换热器与传统管壳式换热器的传热特性,可供工程应用提供参考。     

分气缸设计寿命与相关问题的讨论

合理确定设计寿命体现设计水平,而确定设计寿命需要失效模式的控制和工程经验的积累。一般以工程经验确定设计寿命,再以失效模式控制来保障设计寿命。其中合理结构选材及确定腐蚀裕量是对腐蚀失效的控制,而合理设置安全附件又是对超设计条件失效的控制,开孔补强则是对强度失效控制之一,耐压试验是对建造的可靠性控制等,结合分气缸施工图工艺审图所发现的问题,对此进行了讨论,并给出合理的建议。     

管壳式余热锅炉适用标准的探讨

通过对管壳式余热锅炉的典型结构分析和主要受压元件设计、制造、检验等方面适用标准的探讨，笔者建议有关的标准制定与管理部门应及时地编制专门的《管壳式余热锅炉》标准或相关规定，以规范管壳式余热锅炉设计、制造、检验，保障产品和人身安全。