欧米伽环换热器维修论文

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1、加氢装置Ω环密封高压换热器的检修工艺杜昊，任俊杰，董秀丽，黄艳，王志坤中国石油华北石化公司，河北任丘062552摘要：介绍了Ω环密封高压换热器的检修工艺，对设计、使用及检修中的问题进行了分析，提出了解决办法。关键词：Ω环，换热器，检修加氢装置工艺介质易燃易爆，包括加氢换热器在内的主要设备在高温、高压及有氢气和硫化氢存在的条件下运行，要求设备具有很高的可靠性。加氢换热器一般设计压力7.0～20MPa、温度300～500℃,材料为15CrMoR+321或2.25Cr-1Mo+347，是石化行业中设计难度高、制造难度大的换热设备。选择何种密封结构至关重要，直接影响加氢换热器密封可靠性及制造难易程

2、度。因此管板与管箱、壳体的密封结构成为加氢换热器结构设计最重要的环节。目前常用的换热器密封结构形式有金属环垫（八角垫、椭圆垫）密封、螺纹锁紧环、隔膜密封（盖板式密封）、Ω环密封等。1Ω环换热器简介Ω环换热器的管板与管箱法兰、壳体法兰的密封采用Ω环密封结构，如图1所示，利用回转壳受压性能好的机理，设计制作Ω环密封元件；密封环与法兰、管板以角焊缝的形式连接，介质和环境完全隔绝，有效的解决了其它类型垫片可能出现的密封面失效问题，属于无垫片密封。Ω环密封结构设备主螺栓具有较小的预紧和操作载荷，减小了设备法兰与主螺栓的尺寸和重量。同钢垫圈密封结构（八角垫、椭圆垫）和螺纹锁紧环密封结构相比，Ω环密封结

3、构兼有两者的优点，拆卸检修方便、密封绝对可靠等特点。同时具有制造简单、重量轻、造价低、占地面积小以及直径、压力、温度适用范围广的优势，特别适合在石化企业的加氢装置、重整装置以及化肥装置中推广使用。可减小设备检修强度、提高设备的可靠性，节省设备的一次性投资，具有较高的经济效益和社会效益，有着广阔的应用前景。该结构换热器国内自1996年研发至今，已在很多加氢装置推广使用。图1Ω环换热器结构简图2Ω环换热器的检修技术要求由于Ω环换热器的管板与管箱法兰、壳体法兰的密封采用Ω环密封结构，Ω环换热器的拆装难度在于合焊及切割两瓣Ω环，其余与普通大法兰式换热器没有区别。在组装Ω环时，两瓣环的拼缝焊接时要求

4、高度对中，错边量非常小，焊接时在两片法兰之间的缝隙中完成，增加了焊接难度。拆装检修时，先用专用的工具把Ω环切割开，拆装检修完毕后再重新组焊，需要准确判定拆装的次数。检修的质量将直接影响Ω环的密封质量，因此必须严格按照检修规程进行施工。装置停工后，须将设备从系统中隔离，排净残存介质，并对设备进行氮气置换。由于加氢装置换热器在检修期间存在连多硫酸腐蚀的情况，可按照美国NACE－RP－01－75《炼厂停工期间使用中和溶液防止奥氏体不锈钢产生应力腐蚀开裂》的要求和步骤进行，自加氢反应器出口至加氢反应产物流程进行碱洗中和，在该流程的内表面保留碱膜。2.1W环拆卸规程2.1.1拆卸管箱：（1）将设备法

5、兰上4根全螺纹螺柱以外的主螺柱卸掉，使用手动切割或自动切割工具将管板与壳体连接Ω环沿中线切割开,保留全螺纹螺柱下方无法切割部分；（2）在4根全螺纹螺柱附近安装至少4根主螺柱夹紧管板，再将4根全螺纹螺柱卸掉，移至壳体法兰螺栓孔与管板支耳螺栓孔中，使壳体与管板维持连接；（3）使用手动切割或自动切割工具将全螺纹螺柱下方管板与管箱连接Ω环沿中线切割开；（4）拆卸管箱。2.1.2拆卸管束使用手动切割或自动切割工具将管板与壳体连接Ω环沿中线切割开,保留全螺纹螺柱下方无法切割部分；（2）垫平管板，将4根全螺纹螺柱卸掉；使用手动切割或自动切割工具将全螺纹螺柱下方管板与壳体连接Ω环沿中线切割开；（3）在管板

6、端面安装环首螺钉，缓慢抽拉管束，不得碰伤Ω环。2.1.3如果只抽管束不卸管箱，即管束与管箱一起拆卸（1）将设备法兰上4根全螺纹螺柱以外的主螺柱卸掉；使用手动切割或自动切割工具将管板与壳体连接Ω环沿中线切割开,保留全螺纹螺柱下方无法切割部分；（2）在4根全螺纹螺柱附近安装至少4根主螺柱夹紧管板，再将4根全螺纹螺柱卸掉，移至管箱法兰螺栓孔与管板支耳螺栓孔，使壳体与管板维持连接，使用手动切割或自动切割工具将全螺纹螺柱下方管板与壳体连接Ω环沿中线切割开；（3）将管束连带管箱一起抽出。2.2W环组装规程组装前按图3？打磨Ω环之间坡口；组装过程可参照拆卸；要求密封环之间焊接接头组对错边量不得大于0.5

7、mm；采用钨极氩弧焊至少分二层施焊。每层施焊完成后对焊接接头按JB/T4730.5-2005进行100%渗透检测，I级合格。不同材质的Ω环焊接材料按下表选取：Ω环材质第一层焊接材料第二层焊接材料06Cr18Ni11TiH347Lφ1.6H347Lφ2.506Cr18Ni11NbH347Lφ1.6H347Lφ2.5INCONEL600ERNiCr-3φ1.6ERNiCr-3φ2.4INCOLOY800ERNiCr-3φ1.