基于螺紋鎖緊環換熱器的內漏原因分析及處理

謝向群(中國神華煤化工有限公司鄂爾多斯分公司,內蒙古 017209)

螺紋鎖緊環換熱器大部分被用在生產汽柴油的過程當中，汽柴油的質量要依靠加氫裝置，而加氫裝置的核心部件就是螺紋鎖緊環換熱器，這樣既可以保證汽柴油的生產質量，也能夠提高汽柴油的生產效率。耐高溫和耐高壓是螺紋鎖緊環換熱器最為顯著的特點，同時，螺紋鎖緊環換熱器的密封性能也具有較高的可靠性。

1 螺紋鎖緊環換熱器的結構特點

1.1 實現了殼體與管箱的一體化設計

在螺紋鎖緊環換熱器的內部結構中，殼體與管箱已經實現了一體化的設計，這樣的設計解決了設備法蘭處極易出現內漏的問題，取消了對大法蘭的使用，這樣一來，就可以充分發揮出管板端的換熱面的作用，使螺紋鎖緊環換熱器整體的換熱面積增大，提高換熱效率。

在拆卸設備的時候，不必為了拔出管束而挪動殼體和管箱的位置，因為殼體和管箱已經是一個整體，而換熱器的接管和管線就可以直接焊接起來，這種方式能夠有效控制焊點數量，降低焊點出現泄漏的可能性。

1.2 卡環的實用性較強

卡環是螺紋鎖緊環換熱器中控制密封性的裝置，被安裝在管箱的凹槽中，當卡環的內部螺栓被擰動時，就可以使管殼程間達到密封效果。此外，卡環在設備試壓時，還可以充當試壓環。卡環的設計是根據設備的要求而定的，多般的設計加大了制造的難度，但卻能夠在一定程度上提高卡環的實用性。

1.3 墊片具有良好的密封性

螺紋鎖緊環換熱器所采用的墊片同其他設備的墊片不同，其采用的是波齒復合墊。波齒復合墊的制造工藝比較特殊，是由柔性石墨和金屬骨架共同構成，這種結構的墊片可以有效提高密封效果，而環形的波齒還具有壓縮回彈的性能，為密封提供了多重保護措施。

2 螺紋鎖緊環換熱器的拆裝步驟

2.1 拆卸

（1）拆除內外壓緊螺栓，在注油孔和螺紋咬合端面注松動劑;浸透一段時間，將拆裝工具的聯接板用螺栓與承壓環螺孔把緊，用加長螺栓將壓蓋與聯接板把好鎖緊。

（2）將配重物置于適當位置，使吊點兩端力矩相同。開始搬動前后搬手逆時針轉動，一般剛剛起動時力量很大可借助其它助力機構起動。

（3）剛起動時，應進行幾次往復試轉動在注油孔及時注油，待螺紋面完全形成潤滑膜后再做整圈轉動，拆卸下承壓環。

（4）用拆裝工具上支承鋼管和螺紋頭，聯接板，取出密封盤等內件，拆除分合環上的螺栓取出分合環及分程箱，和墊片。

（5）用拆裝工具上支承鋼管和聯接板，利用管板上的螺孔將其把緊，調整配重位置，用吊車吊鋼管托起管板，使管板端面離開殼體內壁，用卷揚機的鋼絲繩與拆裝工具后面拉耳相接開動卷揚機將管束拖出。完成全部拆卸工作。

2.2 裝配

（1）裝管束將螺紋保護好，防止重物磕碰劃傷螺紋,造成總裝時旋合困難。該過程的安裝步驟為：把拆卸工具的聯接板1與管板上的工藝螺孔用螺栓把好，然后聯接支承鋼管，把殼體固定，以防止殼體與管束一起竄動。確定重心位置后吊起與拆卸工具聯接好的管束，并在管板密封面上粘好墊片，送入管殼體內，并沿殼體中心軸線移動吊車，使管束進入殼程殼體，當吊繩碰到保護筒時，可以放松吊繩并將其向后移動，讓吊繩處于露在殼體外側管束的重心上，當管束裝入殼體后，靠拆卸工具上的配重及起吊位置的變化來托起露在殼體外側管束剩余部分。在支承鋼管后面施加推力.并逐漸移動吊繩的位置。加大支承鋼管后邊的推力，平穩的將管束推至預定位置位。

（2）安裝內件和分程箱，將彈性石墨墊圈裝好。把拆卸工裝的連接板1與分程箱上的螺孔用螺栓把好。由于分程箱的重量小，重心較容易找到。在支承鋼管后面施加推力將分程箱推到預定位置，上好分合環和頂壓螺栓，把頂壓螺栓對稱把緊，漸漸增大扭矩。上緊后對殼程進行水壓試驗。

（3）安裝內件和密封盤，待殼程試壓合格后，用拆卸工具的螺紋頭將分程蓋板及墊片上好，把緊螺栓。將壓環放在預定位置。卸下殼體上的螺紋保護筒，裝好墊片，借用密封盤上工藝拆裝孔螺紋將拆卸工具固定在密封盤上，吊起連接好的組件，找好中心后緩慢的將其送到預置的位置，在這一環節應檢測各零部件與殼體的對應尺寸，為下步安裝螺紋承壓環做準備。

（4）旋合螺紋承壓環，在拆卸工具前端聯上好聯接架，將聯接板1拆下，換上聯接板2，將螺紋承壓環、內外壓桿、內外壓環、壓蓋組裝到一起后，用工具的加長螺栓把聯接板2與壓蓋把緊，利用螺紋承壓環上的螺孔及匹配相對應的螺栓，將聯接板2把緊，徹底清洗內外螺紋（并涂抗高溫咬死劑）。由吊車吊起組裝件，配合使用手動葫蘆找正螺紋承壓環與設備中心軸線的同軸度，慢慢靠近螺紋端口此時軸向推力不要過大，搬動前面的搬手讓螺紋承壓環能順利旋入殼體的內螺紋，并在此時要經常調整吊車和手動葫蘆位置以保持設備中心軸線與螺紋承壓環的同心度，當旋合進幾周后再一起搬動前后搬手加大旋合螺紋承壓環力量，但不可強行旋合研傷螺紋表面，當旋合到預定位置后，松開加長螺栓的螺母，去除把持在螺紋承壓環上的螺栓，卸下拆卸工具。完成全部裝配。

3 螺紋鎖緊環換熱器內漏原因探討及其對策

3.1 內漏原因

3.1.1 設備內部墊片受力不均

作用在設備內部墊片上的力是通過管板施加的，而管板所承受的壓緊力來自于螺栓對內合環的作用力。在這種情況下，螺栓的深度就會加大，超出規定的范圍，造成墊片的受力不均勻，不能很好地對設備形成密封層，導致內漏現象出現。

3.1.2 設備內部墊片受力過大

過大的壓緊力很容易使設備內部的墊片發生變形，同時，這種過大的作用力還會影響到墊片的回彈效果，一旦墊片回彈作用失效，在溫度和壓力變化較大的時候，墊片就不會起到密封的作用，很難回彈至原有形態，導致設備內漏。

3.1.3 內法蘭螺栓耐高溫性能較差

由于內法蘭螺栓較差的耐高溫性能，很容易在高溫情況下發生變形，這種變形程度也會隨時間而加大，其回彈性與時間恰好又成反比例關系，墊片在溫差較大的環境下，由于密封不嚴導致設備內漏，而將內圈壓緊螺栓固定后，內法蘭螺栓的變形程度仍然會加大，并且應力松弛的發生頻率會越來越高，內漏也就越來越嚴重。

3.2 解決方案

3.2.1 運用科學手段，確保安裝時的精度

螺紋鎖緊環換熱器檢修難度較大的原因主要是，設備的構成比較復雜，其中包括大量的零部件，并且對于安裝的精度要求比較高。在設備組裝以前，要通過過絲的方式對每個螺孔進行檢查，并將耐高溫咬合劑涂抹在螺孔上，同時做到預緊力相當，為保證安裝精度，要對螺紋鎖緊環進行適時調整，使安裝順利進行。

3.2.2 調整密封性能

墊片在高溫情況下很容易出現變形現象，失去回彈力的墊片就等于失效，導致設備內漏。因此，墊片的基礎性能是設備密封性能的基本保證，如果墊片失去回彈力，設備的密封性也就無從談起了，在選擇墊片的時候，一定要選擇密封性能和回彈力都好的墊片。

3.2.3 利用工具進行專業拆裝

專業的拆裝工具更有利于管束與管箱螺紋的拆裝效率，專業的拆裝工具可以通過固定設備內部各個零部件來實現零部件重心的穩定，避免給螺紋鎖緊環以及密封墊片帶來負面作用，

4 螺紋鎖緊環換熱器使用中應該注意的問題

（1）螺紋環上的內圈螺栓的使用時機非常重要，只有當溫度達到最高同時發現有內漏時才能上緊它。

（2）開工時需要將管程部位的觀察孔絲堵打開，以觀察是否有外漏。

（3）檢修拆卸換熱器時，要注意不要損傷到大螺紋，緊固內外螺栓時嚴格按圖紙要求的上緊力進行，為防止上緊不到位可參照定位來增加力矩。

（4）拆卸換熱器前，要對螺紋環處的加油孔內注油，以保護螺紋環不受損傷。

5 結語

螺紋鎖緊環換熱器是一個內部構造復雜，零部件繁多，且安裝精度要求較高的設備，所以就要求在使用和檢修過程中，一定要按照科學的流程進行操作，避免因為不規范操作給設備帶來不利影響。