延遲焦化裝置換熱器檢修

王鵬斌

中石化第十建設有限公司 青島 266555

青島石化公司160 萬t/ a 延遲焦化裝置2010 年1月10 日建成投產，共有換熱器設備52 臺，結構形式為浮頭式和U 形管式，管束直徑φ400～1400，管束重1～15t，檢修作業內容包括：

（1）拆封換熱器管箱、大浮頭、小浮頭、管殼程法蘭；

（2）抽、裝換熱器芯子；

（3）高壓水清洗換熱器芯子；

（4）清理殼體、管箱、大浮頭、小浮頭；

（5）換熱器試壓；

（6）設備本體及連接管線保溫拆除及恢復。

1 施工準備

（1）施工前，技術人員與班組和車間就現場情況進行確認，對需要拆卸檢查修理的換熱器提前做好標示牌，防止錯拆或漏拆；需要拆除保溫的換熱器，由車間通知施工單位在停車前拆除完畢。

（2）將檢修計劃上每項作業任務落實到作業班組，作業組長提前到現場熟悉環境，了解施工內容，提出完成此項施工內容所需的條件，比如搭設腳手架、拆除保溫、給螺栓提前涂抹松動劑等，以便提前準備好施工所用的工具。如需起重配合，提前帶起重人員到現場熟悉施工內容，以便準備好所需繩索以及吊裝工具。

（3）根據每個作業班組提出的腳手架需求，在停工之前搭設完畢，并經專業檢查人員確認合格。

（4）提前進入現場確認換熱器的螺栓的類型、規格和數量，如果發現與原計劃有出入，及時上報技術人員，由技術人員與車間進行對接。

（5）提前制定好吊車使用計劃，并確定好吊車站位。

（6）提前做好施工方案和施工技術交底。

（7）提前檢查敲擊扳手、風動扳手、力矩扳手，確保專用工具的工作正常。

（8）提前做好班組班房的現場臨時布置，對接好水電的使用情況。

（9）提前公示張貼雙方的施工人員聯系方式，以便于進行溝通。

（10）提前做好人員、物資（含松動劑、煤油、二硫化鉬、塑料布等）、機具（含換熱器的抽芯機、換熱器假帽子和假法蘭、風動扳手、力矩扳手）、車輛（空壓機、吊車和運輸車）的調度。

（11）提前安排作業人員的入場教育，做到作業人員持證入場、憑票作業；當天辦妥動火票、用電票、吊裝票和高處票等特種作業票，做到一點一票一監護。

2 換熱器拆除和回裝

（1）換熱器拆除前，需要先將連接換熱器的管道法蘭拆開，所有管口均應封閉保護，防止雜物進入管道。

（2）對拆除的螺栓進行除銹清理，用煤油/ 柴油浸泡刷洗，擺放整齊，做好標記，以防丟失或混用。未經車間批準，不得擅自割斷或者強行拆卸螺栓。

（3）拆除和抽芯的吊車應當按照吊車站位圖進行站位，在站位及吊裝過程中，注意保護道路兩側的消防設施。在設備抽芯過程中，各工種要以起重工為主，分成小組，服從組長的統一指揮，以免發生危險。

（4）與設備連接的管線拆除時，臨時的吊裝點經檢查必須牢固可靠；無法拆下的管線，拆除前必須檢查支吊架是否可靠，必要時加設臨時支吊架。

（5）應使用抽芯機，在吊車的配合下，將換熱器的芯子（管束）抽出來，安全穩妥地放置在地面上，并及時運至指定地點進行清洗。

（6）當芯子（管束）尺寸較小，或空間受限無法使用抽芯機時，在吊車和倒鏈的配合下，可緩慢平穩抽出。根據作業空間以及倒鏈掛點，芯子（管束）或從后頂出，或從前抽出或拉出。

（7）抽出管束時，抽芯機必須吊裝平穩，抽出過程中隨時注意觀察，發現有管束被卡住或受力情況不正常時，立即停下抽芯機進行檢查，不得強行抽出。

（8）管束抽出后，應對管束外觀質量進行檢查，發現變形、破損、異常及時報告監理和業主，同時將殼體內雜物清除干凈。

（9）對抽出管束進行掛牌標記，管束裝、卸車時應輕取輕放，車上墊以軟物，以免運輸過程中損壞。管束和換熱器殼體清洗完成后，應用塑料布包裹、鐵絲捆綁進行保護。

（10）管束清洗合格后，使用抽芯機回裝。當芯子（管束）尺寸較小，或空間受限無法使用抽芯機時，在吊車和倒鏈的配合下，可緩慢平穩回裝。

（11）管束、管箱、小浮頭回裝時更換的墊片應保護好，可用四氟帶纏繞保護，密封面涂抹黃油。

3 焦化裝置分餾框架檢修的難點和措施

在以往檢修施工中，焦化裝置的E101—E105 換熱器都是檢修的難點，因為浮頭和殼體內結焦嚴重，拆開帶出焦塊及油污很多，螺栓咬死及銹蝕嚴重，主要表現為：

（1）殼體、管箱、外頭蓋清理量大；

（2）結成硬焦后清理難度大，外頭蓋里的近半數焦塊需要使用沖擊鉆一塊塊鑿掉，最后由人工再仔細清理；

（3）抽芯時焦塊卡住，芯子無法抽出；

（4）小浮頭內結焦，使小浮頭無法拆掉；

（5）小浮頭螺栓外表全部結焦，螺栓無法松動，有時能拆掉螺母，但螺桿被硬焦卡住無法取出。

針對以上問題，主要采取如下措施：

（1）停車前拆保溫，停車后噴涂松動劑；

（2）小浮頭結焦拆不開時，使用電加熱加熱至設計溫度；

（3）為確保抽芯順利，當蒸汽未停時，殼體通上蒸汽加熱；若蒸汽已停，使用電加熱，防止物料在殼體內結成硬焦塊。

（4）抽芯機選型要合適；

（5）拆下來的螺栓用柴油浸泡刷洗，并進行螺栓增補，以便于回裝。

4 換熱器試壓

4.1 試壓前的準備工作

（1）熟悉設備結構及技術要求，對設備進行清洗和檢查，確認無異常現象。

（2）設備試壓時，要在最高處設排氣口，以便充水時空氣排出。

（3）試壓用壓力表不得少于兩塊，一塊安裝在系統最高點，一塊安裝在試壓泵出口。試驗壓力以最高點壓力表讀數為準。

（4）試壓用臨時盲板按照《石油化工換熱設備施工及驗收規范》SH/ T3532- 2005 中的要求選取。

（5）檢修前應根據車間提供的換熱器規格尺寸，準備好試壓所用的假法蘭、假帽子。

（6）換熱器試壓時應將閥門、儀表配件隔離開。

4.2 浮頭式換熱器試壓

4.2.1 管束試壓

管束回裝后，在浮頭處安裝假帽子（使用石墨密封條密封或高壓純石墨盤根），管箱端安裝假法蘭，加石棉墊片密封，對殼體充水試壓。試驗壓力按殼程試驗壓力。試壓流程圖見圖1。

壓力達到后，檢查管束無漏點即為合格。若有漏點，應及時聯系監理、業主確認，并請業主確定處理方案。可參考以下處理方案：如管束泄漏，使用鐵楔子將相應的管子堵住；如果管板處管子有泄露，則應補焊修理；再次試驗合格后，換正式墊片，進行安裝。

圖1 浮頭式換熱器管束試壓流程示意圖

4.2.2 管程試壓

管束試壓完畢后，卸下假帽子、假法蘭，用正式墊片將管箱及浮頭安裝好，對管程充水試壓，試驗壓力按設計管程試驗壓力；然后檢查管箱、浮頭及有關部位，以無壓降、無滲漏、無異常變形為合格。

管程壓力試驗主要檢查各法蘭墊片處是否泄漏，并觀察壓力表指示值的變動情況。在規定的試驗壓力及保壓時間內，以法蘭密封面無泄漏、目測設備無明顯變形、壓力表指示值不降為合格。管程試壓流程示意圖見圖2。

圖2 浮頭式換熱器管程試壓流程示意圖

4.2.3 殼程試壓

殼程試壓一般在業主要求時，與系統一起試。試壓時壓力緩慢上升至規定壓力，保壓10min；然后將壓力降至操作壓力進行詳細檢查，主要檢查殼體、換熱管與管板連接接頭及有關部位，以無壓降、無滲漏、無異常變形為合格。殼程試壓流程示意圖見圖3。

圖3 浮頭式換熱器殼程試壓流程示意圖

4.3 U形管式換熱器

U 形管式換熱器試壓程序同浮頭換熱器試壓，管束試壓時，區別在于只需在管箱端安裝假法蘭即可。

4.4 設備試壓中應注意的問題

（1）試壓過程中，不得對受壓元件進行任何修理。

（2）壓力試驗所用壓力表必須經過校驗，并在有效期內。精度不得低于1.6 級，表盤直徑不得小于100mm。

（3）圖樣注明有壓差限制者，試驗過程中兩側受壓要均衡，且兩側壓差不得超過設計壓差。

（4）壓力試驗前各部位緊固螺栓要裝配齊全，均勻把緊。

（5）壓力試驗時，如有異常響聲、壓力下降、油漆剝落或加壓裝置出現故障等不正常現象時，應立即停止試壓，查找原因，正確處理。

（6）水壓試驗時，設備外壁應是干燥的；水壓試驗后，應及時將水排凈，排水時必須打開設備最高處的放空閥，以防抽癟。

（7）水壓試驗時，注意試壓用水的溫度必須符合規范要求。

（8）壓力試驗時，試驗壓力值應以最高處的壓力表讀數為準，并用最低處的壓力表讀數進行校核。

（9）對舊的換熱器試壓，考慮到有不同程度的銹蝕，如不能按設計壓力值進行試驗，可按工作最大壓力值乘以修正系數進行試驗，但必須得到設計單位的確認。

（10）奧氏體不銹鋼設備水壓試驗用水中氯離子含量不得超過25mg/ L。試驗后立即將水排盡，并立即用壓縮空氣將設備內壁吹干。

（11）液壓試驗時，壓力應緩慢上升；達到試驗壓力后，保壓時間不宜少于10min；然后將壓力降至設計壓力，保壓時間不少于30min；過程中對所有焊縫和連接部位進行檢查，以無滲漏、無可見的異常變形為合格。試壓中如有異常，應泄壓后進行處理，再按照上述規定重新進行試驗。

5 換熱器檢修質量保證措施

（1）換熱器拆、裝要使用風動扳手、力矩扳手，不允許使用大錘，拆除時若有損壞的螺栓要及時上報車間做增補計劃。

（2）在換熱器管束抽芯、裝芯、運輸和吊裝作業中，不得用裸露的鋼絲繩直接捆綁。移動和起吊管束時，應將管束放置在專用的支承結構上，避免損傷換熱管。

（3）換熱器抽芯前，要標注好管板與管箱的位置，防止回裝時封頭的隔流擋板與管板密封槽錯位相撞。

（4）管束回裝前，管箱內側墊片要提前安裝（管箱內側墊片尤其重要，放置要平整均勻）。墊片安裝使用黃油或透明膠帶粘貼。

（5）管束內、外表面的結垢應清理干凈。

（6）管箱、浮頭有隔板時，其墊片應整體加工，不得有影響密封的缺陷。

（7）管束堵漏：在同一管程內，堵管數一般不超過其總數的10%。在工藝指標允許范圍內，可以適當增加堵管數。

（8）擰緊螺栓時，應按圖4 換熱器螺栓擰緊順序進行，并涂抹適當的螺紋潤滑劑或防咬合劑。

6 換熱器檢修安全措施

（1）抽出管束時，抽芯機必須吊裝平穩。抽出過程中必須隨時注意觀察，發現有管束被卡住或受力情況不正常時，應立即停下抽芯機，進行檢查，不得強行抽出。

（2）充水試壓前必須仔細檢查所加盲板、墊片和上水管線情況，合格后方可充水試壓。

圖4 換熱器螺栓擰緊順序

（3）試壓必須由專人負責，其他無關人員應避免進入試壓區域，帶壓檢查過程中應避免正對法蘭蓋盲板。

（4）換熱器試壓過程中應密切監視壓力情況，嚴禁超壓，檢查合格后及時放水泄壓。

（5）試壓區域用紅色絕緣帶圍起，非作業人員不得進入。

（6）施工過程中應密切配合，互相協調，隨時注意周圍情況。

（7）拆卸螺栓時應小心注意，避免傷手；把螺栓時防止用力過猛，以防閃失。另外，扳手在敲擊前，應有防脫手的措施。

7 結語

該工法2012、2015、2017 和2020 年先后應用于青島石化公司160 萬t/ a 延遲焦化裝置的歷次檢修施工中，實踐證明，有利于加快施工進度，提高施工質量，取得了良好效果。