螺纹环换热器总体介绍概要

螺纹锁紧环式换热器总体介 绍大连万阳重工有限公司大连万阳重工有限公司 前言前言各位专家领导你们好：各位专家领导你们好：随着国内各大炼厂加氢装置扩建和新随着国内各大炼厂加氢装置扩建和新上，螺纹环换热器在加氢装置中的使用数量上，螺纹环换热器在加氢装置中的使用数量逐步增多，同时设备直径、压力、温度也在逐步增多，同时设备直径、压力、温度也在增大和增高，制造工艺也在不断更新。为了增大和增高，制造工艺也在不断更新。为了用户能更好的了解、认识、以至熟练掌握和用户能更好的了解、认识、以至熟练掌握和使用螺纹环换热器，尽抚机所知，向尊敬的使用螺纹环换热器，尽抚机所知，向尊敬的用户介绍螺纹环换热器工作原理等内容。用户介绍螺纹环换热器工作原理等内容。介绍内容共分八个部分：介绍内容共分八个部分：1、公司简介、公司简介2、螺纹环换热器总体结构介绍、螺纹环换热器总体结构介绍3、螺纹环换热器工作原理概述、螺纹环换热器工作原理概述4、螺纹环换热器制造工艺介绍、螺纹环换热器制造工艺介绍5、螺纹环换热器使用和装拆中常见问题及排除方法、螺纹环换热器使用和装拆中常见问题及排除方法6、国内外螺纹环换热器运行中出现的事故、国内外螺纹环换热器运行中出现的事故7、螺纹环换热器、螺纹环换热器、环换热器、隔膜式换热器对比环换热器、隔膜式换热器对比8、螺纹环换热器组装过程（三维动态）、螺纹环换热器组装过程（三维动态）1 1公司简介公司简介1.1 人员方面人员方面抚顺机械设备制造有限公司（民营）现抚顺机械设备制造有限公司（民营）现有员工总数有员工总数1168人，其中工程技术人员人，其中工程技术人员255人，高级工程师人，高级工程师15人，工程师人，工程师65人，一般技人，一般技术人员术人员92人，技术工人人，技术工人660人，无损检测人，无损检测级级3人，人，、级级29人。质保体系健全，各人。质保体系健全，各专业责任师专业责任师23人，体系运行良好。人，体系运行良好。1.2 工艺装备方面工艺装备方面我公司生产设备共近我公司生产设备共近500台（套），有代表性的高精尖设备台（套），有代表性的高精尖设备14台（套）：台（套）：意大利进口意大利进口PSIT3100160全液压三辊卷板机。全液压三辊卷板机。德国进口德国进口plate roller全液压三辊卷板机。全液压三辊卷板机。9兆伏电子直线加速器兆伏电子直线加速器DZ-9/3000（北京自动化研究所）。北京自动化研究所）。落地式数控镗铣床落地式数控镗铣床TK6920，产地产地：昆机。：昆机。数控镗铣床数控镗铣床KBT-13DS（日本）。日本）。数控深孔钻数控深孔钻NDS/GB1200，最深钻孔最深钻孔1.2米（北京哈曼）。米（北京哈曼）。250吨桥式吊车吨桥式吊车2台，合吊重台，合吊重500吨，产地：大连。吨，产地：大连。8米立式数控车床米立式数控车床DVT800040/Q-NC8（齐齐哈尔一机）。齐齐哈尔一机）。6.3米立式数控车床，产地：武汉重型。米立式数控车床，产地：武汉重型。MOLINE公司公司MF190 6轴数控钻床，产地：美国。轴数控钻床，产地：美国。1600A伊莎焊机，产地：瑞典。伊莎焊机，产地：瑞典。双丝窄间隙焊机双丝窄间隙焊机HSS-300，产地：哈焊所。产地：哈焊所。26米米10米米7米米 电脑程控液化气燃炉，设计：杭州二院。电脑程控液化气燃炉，设计：杭州二院。14米米4.5米米4米米 电脑程控油炉，设计：杭州二院。电脑程控油炉，设计：杭州二院。1.3 业绩方面业绩方面 抚机公司具有抚机公司具有40多年的压力容器制造历多年的压力容器制造历史，积累了大量的制造经验。我们的产品遍史，积累了大量的制造经验。我们的产品遍及国内（中石化、中石油、中海油），同时及国内（中石化、中石油、中海油），同时远销伊朗（压力容器配件）、苏丹（反应远销伊朗（压力容器配件）、苏丹（反应器）、俄罗斯（器）、俄罗斯（ASME标准塔容器）、孟加拉标准塔容器）、孟加拉（ASME标准换热器）。抚机公司在立足制造标准换热器）。抚机公司在立足制造普通炼化设备的基础上，迅猛扩增制造品种，普通炼化设备的基础上，迅猛扩增制造品种，其典型代表产品有螺纹锁紧环式换热器、加其典型代表产品有螺纹锁紧环式换热器、加氢反应器、重整反应器、大型立式浮头式换氢反应器、重整反应器、大型立式浮头式换热器、高低压分离器、热器、高低压分离器、4000卧式固定管板卧式固定管板换热器、塔容器、转化炉等。换热器、塔容器、转化炉等。在品种扩增的基础上在品种扩增的基础上,我们加大力度扩大产品的我们加大力度扩大产品的市场占有率，就螺纹环换热器一项，从市场占有率，就螺纹环换热器一项，从98年为镇海年为镇海制造的国内第一台螺纹环换热器起，至今我公司共制造的国内第一台螺纹环换热器起，至今我公司共产成螺纹环换热器产成螺纹环换热器143台，其中最大直径为台，其中最大直径为1600（2台），一台是齐鲁石化台），一台是齐鲁石化，一台是青岛炼油一台是青岛炼油DFU1600-1048-9.0/9.35-6/19-2I。另外我公司于另外我公司于05年年11月成功的完成了月成功的完成了1800大大直径螺纹环换热器中承压环模拟环试制，顺利通过直径螺纹环换热器中承压环模拟环试制，顺利通过了国内专家的鉴定，为制造了国内专家的鉴定，为制造1600以上大直径螺纹以上大直径螺纹环换热器奠定了坚实的基础。抚机勇于探索、敢于环换热器奠定了坚实的基础。抚机勇于探索、敢于拼搏，如今我们正联合浙江工业大学、中石化北京拼搏，如今我们正联合浙江工业大学、中石化北京设计院（设计院（SEI）共同攻克共同攻克17002200螺纹环锁紧螺纹环锁紧式换热器工艺计算、强度计算和产品制造难关，其式换热器工艺计算、强度计算和产品制造难关，其目的为了使目的为了使1600以上大直径螺纹环换热器立足国以上大直径螺纹环换热器立足国产，并为国家节省大量的外汇。产，并为国家节省大量的外汇。2螺纹环换热器结构介绍螺纹环换热器一般由螺纹环换热器一般由6个部分组成：个部分组成：1、承压环；、承压环；2、压盖；、压盖；3、分程箱；、分程箱；4、管束；、管束；5、壳、壳体（管箱、筒体）；体（管箱、筒体）；6、支座，下面逐其介绍（见图、支座，下面逐其介绍（见图1）。）。件件1-0（固定）（固定）/-26-0（活动）支座：能承受设备最（活动）支座：能承受设备最大重量（金属大重量（金属+保温保温+充水），同时满足应力校核。充水），同时满足应力校核。件件-2、-3是内外压圈，是内外压圈，-4是内、外压杆，都是传力零是内、外压杆，都是传力零件。件。件件-5：设备操作中出现内漏或外漏时锁紧螺栓。内：设备操作中出现内漏或外漏时锁紧螺栓。内漏锁紧内圈螺栓，外漏锁紧外圈螺栓。漏锁紧内圈螺栓，外漏锁紧外圈螺栓。件件-6-0支架：用于固定支架：用于固定-13-0（密封盘），防止密封（密封盘），防止密封盘径向串动，影响密封效果。盘径向串动，影响密封效果。件件-7压盖：承受密封盘传给它的轴向力，它把力传递给了承压环压盖：承受密封盘传给它的轴向力，它把力传递给了承压环螺纹齿上。螺纹齿上。件件-8、-9（螺栓，螺母）：装配承压环时为了减小装配阻力和让（螺栓，螺母）：装配承压环时为了减小装配阻力和让承压环与压环之间不产生摩擦，因此用这套螺栓、螺母把承压环承压环与压环之间不产生摩擦，因此用这套螺栓、螺母把承压环与压环连接起来。与压环连接起来。件件10螺塞：设备检修时防止管箱落灰尘，封盖用。螺塞：设备检修时防止管箱落灰尘，封盖用。件件-11承压环：承受管、壳程所有轴向力。承压环：承受管、壳程所有轴向力。件件-12螺塞：防止油孔落灰尘。螺塞：防止油孔落灰尘。件件-13-0密封盘：密封管程用，此件要求低强不锈钢，但和韧性、密封盘：密封管程用，此件要求低强不锈钢，但和韧性、弹性要好。弹性要好。件件-14外密封垫圈：密封管程用，此件要求同上，它与外密封垫圈：密封管程用，此件要求同上，它与-13-0共同共同配合密封管程。配合密封管程。件件-15-0压环：传递力组件。压环：传递力组件。件件-16顶压螺栓：它的材质特殊，顶压螺栓：它的材质特殊，ASME:SA453-660B。其中其中SA453为标准号，为标准号，660B为牌号。为牌号。此件是关键零件，性能好与坏决定壳程水压能否打住合格。此件是关键零件，性能好与坏决定壳程水压能否打住合格。制造工艺：锻制固溶制造工艺：锻制固溶980，12小时小时720，16小时硬化小时硬化处理滚丝。处理滚丝。件件-17卡环（也是通称的分隔环）：此件锻造质量严格控制，卡环（也是通称的分隔环）：此件锻造质量严格控制，因为它内孔有螺纹传递力，一般情况分四瓣，但直径加大，要因为它内孔有螺纹传递力，一般情况分四瓣，但直径加大，要多分多分6、8、10、12、14、16，便于装配。，便于装配。件件-18密封带：用于封闭管程介质入口，防止大量介质从入口密封带：用于封闭管程介质入口，防止大量介质从入口端流出管箱外。端流出管箱外。这种密封带用耐高温的膨胀石墨编制成石墨纤维绳，其内部带这种密封带用耐高温的膨胀石墨编制成石墨纤维绳，其内部带有金属纤维，且有不小于有金属纤维，且有不小于2Mpa的拉伸强度，均匀填满，不允的拉伸强度，均匀填满，不允许有空穴。石墨绳保持比较紧状态，在三面约束下，从上面压许有空穴。石墨绳保持比较紧状态，在三面约束下，从上面压紧载荷达约紧载荷达约8万牛顿时，被压缩量为总量的万牛顿时，被压缩量为总量的3035%，厂家出，厂家出厂都做完。厂都做完。件件-20盘根：用于管程内部密封。盘根：用于管程内部密封。件件-21-0波齿符合垫片，制造厂：南方垫片厂或南京艾志厂波齿符合垫片，制造厂：南方垫片厂或南京艾志厂 现北京院近现北京院近23年设计都已改缠绕垫片，原因主要考虑用户现年设计都已改缠绕垫片，原因主要考虑用户现场保存、安装不方便，外层石墨易损伤、脱落。场保存、安装不方便，外层石墨易损伤、脱落。SEI对应的用对应的用户北方用户居多，而洛阳院南方用户居多，洛阳院设计基本还户北方用户居多，而洛阳院南方用户居多，洛阳院设计基本还是波齿复合垫，但缠绕垫片制造质量好的话可比波齿回弹性好，是波齿复合垫，但缠绕垫片制造质量好的话可比波齿回弹性好，国外现设计使用缠绕垫片。国外现设计使用缠绕垫片。件件-22、-23盘根压环：夹持盘根压环：夹持-24-0盘根二，使它均匀受力，不散花。盘根二，使它均匀受力，不散花。件件-24-0盘根二：传递力，原来从国外引进时无此垫片，但经过消盘根二：传递力，原来从国外引进时无此垫片，但经过消化吸收试用后专家们认为，加此垫片可补偿膨胀、收缩量，但洛化吸收试用后专家们认为，加此垫片可补偿膨胀、收缩量，但洛阳院此处一般是硬垫片。阳院此处一般是硬垫片。件件-25-0筒节：固定管束，承受内压。筒节：固定管束，承受内压。一般情况冷成型（大直径、小壁厚），有的成型后基体内壁机加一般情况冷成型（大直径、小壁厚），有的成型后基体内壁机加工。还有的是堆完工。还有的是堆完347L也机加工。目的消除筒体椭圆度，便于管也机加工。目的消除筒体椭圆度，便于管束装配，从而保证管板装配精度，密封效果好。束装配，从而保证管板装配精度，密封效果好。件件-27-0管束：传热部件。管束：传热部件。管束中管板壳程密封面待管头焊后、胀后测量不平度。管束中管板壳程密封面待管头焊后、胀后测量不平度。U形管右形管右端与封头内壁的距离需严格控制，管板最大外径与筒体径向间隙端与封头内壁的距离需严格控制，管板最大外径与筒体径向间隙也要严格控制。管板有两种设计压力，一种（本图）按压差设计，也要严格控制。管板有两种设计压力，一种（本图）按压差设计，一种按管、壳程压力高的设计，但采用哪种设计方法由工艺专业一种按管、壳程压力高的设计，但采用哪种设计方法由工艺专业决定。其中主要因素之一是设备所处系统中是否有连锁机构，有决定。其中主要因素之一是设备所处系统中是否有连锁机构，有的一般按压差，否则全压。本图设计压差的一般按压差，否则全压。本图设计压差0.45Mpa，而实际计算而实际计算却为却为3.0Mpa，为什么为什么？设备在开、停车时，两程之间一般易产？设备在开、停车时，两程之间一般易产生的压差为生的压差为2.0Mpa，因此设计中在考虑其它情况（特殊）设定因此设计中在考虑其它情况（特殊）设定设计压力为设计压力为3.0Mpa。件件-28、-29连接分程箱与管板、螺栓、螺母。连接分程箱与管板、螺栓、螺母。件件-30、-35管程、壳程对应法兰（一般都选管程、壳程对应法兰（一般都选321：0Cr18Ni10Ti锻件）锻件）件件-31八角垫：八角垫：0Cr13、00Cr12，一般整环锻制。一般整环锻制。八角垫尺寸公差控制不好，就打不住压。我们以前出现过问题，八角垫尺寸公差控制不好，就打不住压。我们以前出现过问题，八角垫加工后尺寸公差合格，法兰钢圈槽尺寸公差也合格，但八角垫加工后尺寸公差合格，法兰钢圈槽尺寸公差也合格，但是打不住压，现把公差带调整变窄后效果较好。是打不住压，现把公差带调整变窄后效果较好。螺栓保护套：一般为碳钢，现我们最近给孟加拉出口产品（天螺栓保护套：一般为碳钢，现我们最近给孟加拉出口产品（天津天辰设计院设计保护套全是不锈钢，我们建议用户与螺栓配津天辰设计院设计保护套全是不锈钢，我们建议用户与螺栓配合的选不锈钢，堵盖选碳钢。合的选不锈钢，堵盖选碳钢。件件-40螺塞拧下，在拆卸时拆装具须拧装在此螺孔，使承压环螺塞拧下，在拆卸时拆装具须拧装在此螺孔，使承压环与压盖同时旋出管箱。与压盖同时旋出管箱。产品铭牌和警告牌产品铭牌和警告牌 铭牌和警告牌必须放在便于观察和可更换的位置。铭牌主铭牌和警告牌必须放在便于观察和可更换的位置。铭牌主要告知设备规格和重量。要告知设备规格和重量。警告牌警告设备操作中两程压差不许超过设计压差。警告牌警告设备操作中两程压差不许超过设计压差。3螺纹环换热器工作原理概述 设备开停车压力、温度载荷加卸载程序设备开停车压力、温度载荷加卸载程序 开车：先升温，再升压交替进行。一般情况升温速度小于开车：先升温，再升压交替进行。一般情况升温速度小于25/h，升压速度控制在升压速度控制在0.20.3Mpa/min之间。之间。停车：先降压，再降温交替进行，降压、降温的速率等同于升压、停车：先降压，再降温交替进行，降压、降温的速率等同于升压、升温速率。升温速率。介质流程原理介质流程原理螺纹环换热器的热介质来源于加氢反应器出口反应产物，冷介质一螺纹环换热器的热介质来源于加氢反应器出口反应产物，冷介质一般为原料油或混氢油，通过冷热介质热交换、高温介质把低温介般为原料油或混氢油，通过冷热介质热交换、高温介质把低温介质加热，冷热介质的工艺流程由工艺专业人员制定，本图中热介质加热，冷热介质的工艺流程由工艺专业人员制定，本图中热介质走管程，冷介质走壳程（双壳程），双壳程传热改变了以往单质走管程，冷介质走壳程（双壳程），双壳程传热改变了以往单壳程一半并流，一半逆流的低效状况，使壳程介质流动方向相对壳程一半并流，一半逆流的低效状况，使壳程介质流动方向相对管程介质流动方向为纯逆流传热，温差校正系数接近管程介质流动方向为纯逆流传热，温差校正系数接近1，因此提，因此提高有效温差，在壳内径相同的情况下，壳程介质流速可提高一倍，高有效温差，在壳内径相同的情况下，壳程介质流速可提高一倍，因而使总传热系数（因而使总传热系数（K）、）、换热效率（换热效率（）得以提高。得以提高。密封原理密封原理 A)密封锁紧力传递路径密封锁紧力传递路径 螺纹环式换热器在操作运行中可随时锁紧螺栓（件螺纹环式换热器在操作运行中可随时锁紧螺栓（件5，内、，内、外环螺栓），及时排除内漏（壳程垫片处）和外漏（外环螺栓），及时排除内漏（壳程垫片处）和外漏（-13-0，-14管程垫片处），现场操作灵活性很大。从图管程垫片处），现场操作灵活性很大。从图2中可以看中可以看出所有内件统装在壳体内，外密封垫片（出所有内件统装在壳体内，外密封垫片（-13-0），），-14将换将换热器内部介质与外界隔开，如该垫片密封不失效，设备本热器内部介质与外界隔开，如该垫片密封不失效，设备本身无其它外泄露点（接管口除外）。从图身无其它外泄露点（接管口除外）。从图2中可以看出，外中可以看出，外密封垫片的压紧是通过下列零件的传递来实现的，由外压密封垫片的压紧是通过下列零件的传递来实现的，由外压紧螺栓紧螺栓8（-5）依次传递给外压杆）依次传递给外压杆9（-4）、外压圈）、外压圈10（-2）、）、密封盘密封盘1（-13-0）和外密封垫圈）和外密封垫圈11（-14），垫片传给外压），垫片传给外压紧螺栓的反力最终反作用在螺纹承压环紧螺栓的反力最终反作用在螺纹承压环7（-11）上传递给）上传递给管箱螺纹齿上，由此可知，外压紧螺栓管箱螺纹齿上，由此可知，外压紧螺栓8（-5）只承担压紧）只承担压紧外密封片外密封片11（-14）一种功能，因此，它的螺栓直径很小，）一种功能，因此，它的螺栓直径很小，在带压的条件下，随时可给外压螺栓施力，排除外泄露。在带压的条件下，随时可给外压螺栓施力，排除外泄露。而密封垫片而密封垫片17（-21-0）（壳程垫片）起着管程与壳程分隔）（壳程垫片）起着管程与壳程分隔开的作用，开的作用，图图2螺纹环式换热器密封结构示意图螺纹环式换热器密封结构示意图1、密封盘；、密封盘；2、顶压螺栓；、顶压螺栓；3、压盖；、压盖；4、内压圈；、内压圈；5、内压杆；、内压杆；6、内压紧螺、内压紧螺栓；承压环；栓；承压环；8、外压紧螺栓；、外压紧螺栓；9、外压杆；、外压杆；10、外压圈；、外压圈；11、外密封垫圈；、外密封垫圈；12、压环；、压环；13、卡环；、卡环；14、管箱壳体；、管箱壳体；15、内套筒；、内套筒；16、盘根、盘根、17、内密、内密封垫片封垫片它的力传递路径为：由内压紧螺栓它的力传递路径为：由内压紧螺栓6（-5）依次传递给内压）依次传递给内压杆杆5（-4）、内压环）、内压环4（-2）、密封盘）、密封盘1（-13-0）、管程内套筒）、管程内套筒15（-19-0）、）、16（-24-0）盘根垫片和管板。同样内密封垫片）盘根垫片和管板。同样内密封垫片（-21-0）的反力最终反传给螺纹承压环）的反力最终反传给螺纹承压环7（-11）且传递给螺纹）且传递给螺纹齿上，内压紧螺栓也只承担压紧内密封垫片的一个功能，螺栓齿上，内压紧螺栓也只承担压紧内密封垫片的一个功能，螺栓直径同样很小，一般情况下内、外圈螺栓直径相等。直径同样很小，一般情况下内、外圈螺栓直径相等。在力的传递过程中，密封盘在力的传递过程中，密封盘1（-13-0）、内压圈）、内压圈4（-3）和外）和外压圈压圈10（-2）均具有良好的弹性，可以补偿垫片的回弹性，使）均具有良好的弹性，可以补偿垫片的回弹性，使密封效果更好。密封效果更好。B)垫片密封性和回弹性垫片密封性和回弹性密封性和回弹性是选择垫片的两个重要因素。管程、壳程密封性和回弹性是选择垫片的两个重要因素。管程、壳程之间的密封垫片之间的密封垫片17（-21-0垫片）一般情况采用波齿复合垫片。垫片）一般情况采用波齿复合垫片。金属骨架上下表面有相互错开的同心圆沟槽形成波齿，波齿上、金属骨架上下表面有相互错开的同心圆沟槽形成波齿，波齿上、下表面复合一层柔性膨胀石墨构成整体复合垫片。在承受预紧下表面复合一层柔性膨胀石墨构成整体复合垫片。在承受预紧力的情况下，石墨与密封面紧密接触实现密封，同时环形波齿力的情况下，石墨与密封面紧密接触实现密封，同时环形波齿起着双重作用，一是具有多道密封作用；二是波齿环就像弹性起着双重作用，一是具有多道密封作用；二是波齿环就像弹性元件，具备压缩回弹性能。固这种复合型垫片即能实现密封，元件，具备压缩回弹性能。固这种复合型垫片即能实现密封，又能产生回弹力，工程使用中效果良好。又能产生回弹力，工程使用中效果良好。壳程中的分程密封钢带选材也是密封设计的壳程中的分程密封钢带选材也是密封设计的关键环节，此密封带必须具备抗高温性能及关键环节，此密封带必须具备抗高温性能及抗变形能力。前期有用抗变形能力。前期有用321材料材料（0Cr18Ni10Ti），），试用后有内露（两层串试用后有内露（两层串介）问题，直接影响传热。介）问题，直接影响传热。螺纹齿组受力承载分布简介螺纹齿组受力承载分布简介 由于设备内部由压力引起的轴向力均由螺纹承压环和管箱由于设备内部由压力引起的轴向力均由螺纹承压环和管箱壳体端部的梯形螺纹来承担，设备按壳体端部的梯形螺纹来承担，设备按ASMEB.18标准，该标标准，该标准公差范围较宽，不太适合螺纹环换热器实际工况。螺纹环准公差范围较宽，不太适合螺纹环换热器实际工况。螺纹环换热器内、外螺纹配合公差的设计选取受外界影响因素较多，换热器内、外螺纹配合公差的设计选取受外界影响因素较多，螺纹处在高温状态下工作，且易产生微量变形，如螺纹配合螺纹处在高温状态下工作，且易产生微量变形，如螺纹配合公差选配不适合，就会产生装拆困难，因此螺纹的实际公差公差选配不适合，就会产生装拆困难，因此螺纹的实际公差范围须经多方面数据分析和工程实践范围须经多方面数据分析和工程实践4螺纹环换热器制造工艺介绍 4.1 管箱制造工艺简序管箱制造工艺简序4.2 承压环制造工艺简序承压环制造工艺简序 车 刀4.3 分程箱制造工艺简序分程箱制造工艺简序4.4 管板制造工艺简序管板制造工艺简序 4.5 封头制造工艺简序封头制造工艺简序 4.6筒体制造工艺简序筒体制造工艺简序 4.8管束制造工艺简序管束制造工艺简序 4.10 产品水压试验 一次压（壳程）一次压（壳程）试压程序：试压程序：充水（控制氯离子含量小于充水（控制氯离子含量小于15ppm）。）。按试压工艺进行升压。按试压工艺进行升压。检管头强度、严密性及壳体。检管头强度、严密性及壳体。合格后降压，不放水。合格后降压，不放水。注意事项：必须严格按工艺要求的压差试压，如压差超压将使注意事项：必须严格按工艺要求的压差试压，如压差超压将使管板发生变形，影响密封管板发生变形，影响密封,甚至报废。甚至报废。二次压（管程）二次压（管程）充水（控制氯离子含量小于充水（控制氯离子含量小于15ppm）。）。按试压工艺进行升压。按试压工艺进行升压。检查泄露点（观察孔）。检查泄露点（观察孔）。合格后降压放水（先放管程水，壳程先不放）。合格后降压放水（先放管程水，壳程先不放）。用加热空气吹扫管、壳程残液。用加热空气吹扫管、壳程残液。注意事项：管壳程必须同时升压，同时降压，且要保持压差不注意事项：管壳程必须同时升压，同时降压，且要保持压差不大于设计压差。大于设计压差。4.10.3 在一次压时搬手扭矩初始值按公式计算得在一次压时搬手扭矩初始值按公式计算得M=Fd/1000（Nm）。）。F上紧载荷上紧载荷N，摩擦系数摩擦系数0.2，d螺栓公称直径（件螺栓公称直径（件16 SA453螺栓）。螺栓）。装配中实际扭矩值比装配中实际扭矩值比M计计大一些。当实际扭矩值达到大一些。当实际扭矩值达到M计计3倍时，还不能密封，我厂处理方法，拆除管束，倍时，还不能密封，我厂处理方法，拆除管束，检查垫片及垫片于密封面的贴合情况，调整后重新组检查垫片及垫片于密封面的贴合情况，调整后重新组装重试。装重试。锁紧环上的内圈压紧螺栓（件锁紧环上的内圈压紧螺栓（件5）在水压试验中，不许）在水压试验中，不许锁紧，应使内压圈（件锁紧，应使内压圈（件3）保持松弛状态，以备正式）保持松弛状态，以备正式操作中使用。操作中使用。外圈螺栓（件外圈螺栓（件5）参加水压试验，对称上紧，初始扭矩）参加水压试验，对称上紧，初始扭矩值为规定值的值为规定值的50%，每紧一周扭矩值增大，每紧一周扭矩值增大10%，逐渐，逐渐达到规定值。上紧外圈螺栓前需将件达到规定值。上紧外圈螺栓前需将件9螺母松扣。螺母松扣。5螺纹环换热器使用和装拆中常见问题及排除方法 问问 题题 排除方法排除方法 1、从管箱底部观察孔泄、从管箱底部观察孔泄漏介质漏介质适当增大扭矩将承压环上适当增大扭矩将承压环上紧外圈螺栓紧外圈螺栓 2 2、管壳程介质混料、管壳程介质混料 适当增大扭矩将承压环上适当增大扭矩将承压环上内圈螺栓内圈螺栓3 3、接管法兰钢圈密封失、接管法兰钢圈密封失效泄漏效泄漏 上紧螺栓，如还有泄漏检上紧螺栓，如还有泄漏检查密封面或更换垫片查密封面或更换垫片 5.2 设备装拆中常见问题及排除方法设备装拆中常见问题及排除方法 问问 题题 原原 因因 解解 决决 方方 法法 1、承压环、承压环上的顶压螺上的顶压螺栓拆卸下来栓拆卸下来 没均匀拆除造成个没均匀拆除造成个别受力超载，螺纹别受力超载，螺纹变形。变形。抗高温咬死剂经超抗高温咬死剂经超温失效，无润滑油温失效，无润滑油膜。膜。注松动剂浸透一段时间，适注松动剂浸透一段时间，适当增大扭矩将其拆下。当增大扭矩将其拆下。可将邻近的螺栓上紧，将压可将邻近的螺栓上紧，将压力分散拆下。力分散拆下。确定已经拆不下来的可用电确定已经拆不下来的可用电钻钻出，在攻大一规格的螺纹，钻钻出，在攻大一规格的螺纹，并更换对应螺栓。并更换对应螺栓。2、拆承压、拆承压环启动困难环启动困难 抗高温咬死剂经超抗高温咬死剂经超温失效，无润滑油温失效，无润滑油膜。膜。螺纹经高温后有咬螺纹经高温后有咬死现象。死现象。带压力向注油孔入检动剂浸带压力向注油孔入检动剂浸透一段时间。透一段时间。负载时敲击震动壳体使咬死负载时敲击震动壳体使咬死处脱开，加快润滑油膜的形成。处脱开，加快润滑油膜的形成。借助增力机构加大扭矩值。借助增力机构加大扭矩值。问问 题题 原原 因因 解解 决决 方方 法法 3、分、分合环上合环上的顶压的顶压螺栓拆螺栓拆不下来不下来 没均匀拆除造成没均匀拆除造成个别受力超载，螺个别受力超载，螺纹变形。纹变形。抗高温咬死剂经抗高温咬死剂经超温失效，无润滑超温失效，无润滑油膜油膜.带压力向注油孔入检动剂浸透一段时带压力向注油孔入检动剂浸透一段时间。间。可将邻近的螺栓上紧，将压力分散拆可将邻近的螺栓上紧，将压力分散拆下。下。确定已经拆不下来的可用电钻钻出，确定已经拆不下来的可用电钻钻出，在攻大一规格的螺纹，并更换对应螺栓。在攻大一规格的螺纹，并更换对应螺栓。4、拖、拖出管束出管束困难困难 拖出力不够。拖出力不够。施力方向不对。施力方向不对。更换高强度材料的螺栓把紧联接板增更换高强度材料的螺栓把紧联接板增大拉出力。大拉出力。拖绳固定端应高于施力点使其有个向拖绳固定端应高于施力点使其有个向上的拉力。上的拉力。5、装、装入管束入管束困难困难 折流板与分程隔折流板与分程隔板焊折流板被壳体板焊折流板被壳体卡住。卡住。配重和吊起位置配重和吊起位置不当管束中心不平。不当管束中心不平。轴力推力不够。轴力推力不够。增大推动力量。增大推动力量。将开焊的折流板复位在装入壳体。将开焊的折流板复位在装入壳体。装配时要用吊车吊住重心，使管束下装配时要用吊车吊住重心，使管束下面尽可能离开壳体内壁。面尽可能离开壳体内壁。要观察入口端与管束外径的同轴并进要观察入口端与管束外径的同轴并进行调整。行调整。6国内外螺纹环换热器使用中发生的事故 6.1日本在日本在80年代末年代末90年代初，发生一起螺纹承压环飞年代初，发生一起螺纹承压环飞出管箱壳体，把螺纹齿全部脱掉，产生原因与压力、出管箱壳体，把螺纹齿全部脱掉，产生原因与压力、制造质量有关。制造质量有关。6.2 2003年锦西炼厂因操作温度超过设计温度，至使烧年锦西炼厂因操作温度超过设计温度，至使烧坏壳程密封面垫片，两程介质混合坏壳程密封面垫片，两程介质混合,造成设备解体造成设备解体,损损失较大。失较大。6.3 独山子炼厂螺纹环换热器独山子炼厂螺纹环换热器3021、3022同样因操作温同样因操作温度超过设计温度，至使烧坏壳程密封垫片，两程介质度超过设计温度，至使烧坏壳程密封垫片，两程介质混合。混合。6.4 大庆石化总厂螺纹环换热器也是因操作温度超过设大庆石化总厂螺纹环换热器也是因操作温度超过设计温度至使烧坏壳程密封垫片两程介质混合。计温度至使烧坏壳程密封垫片两程介质混合。7螺纹环换热器、环换热器、隔膜式换热器对比 项项 目目 螺纹锁紧环式高压螺纹锁紧环式高压换热器换热器隔膜密封盘式隔膜密封盘式高压换热器高压换热器环密封环式环密封环式高压换热器高压换热器结结 构构 复复 杂杂 简简 单单 简简 单单 制制 造造 机加工件多，且要求非机加工件多，且要求非常高，制造难度较大。常高，制造难度较大。隔膜密封处的机加隔膜密封处的机加工要求较高，总体工要求较高，总体制造难度相对较小。制造难度相对较小。密封环加工制造及组密封环加工制造及组对焊接要求高，机加工对焊接要求高，机加工件少，制造相对简单。件少，制造相对简单。密封性密封性能能 可靠可靠 可靠 可靠可靠 拆装、拆装、检修检修 需使用专用工具拆卸，需使用专用工具拆卸，但属机械装配，无需动但属机械装配，无需动火焊接，且不需拆动管火焊接，且不需拆动管线。线。需要切割，焊接隔需要切割，焊接隔膜密封板焊缝，但膜密封板焊缝，但无需拆动管线。无需拆动管线。需要切割、焊接需要切割、焊接密封密封环，且需拆动管线。环，且需拆动管线。使用时使用时间间 长，只需更换内部垫片长，只需更换内部垫片 长，但可能会更换长，但可能会更换隔膜垫隔膜垫 长，但可能会更换长，但可能会更换密密封环封环 项项 目目 螺纹锁紧环式高压螺纹锁紧环式高压换热器换热器隔膜密封盘式隔膜密封盘式高压换热器高压换热器环密封环式环密封环式高压换热器高压换热器制造制造时间时间较长较长相对较短相对较短 相对较短相对较短同等规同等规格单台格单台重量重量系数系数 10.90.9 0.90.9 主主要要优优缺缺点点 结构巧妙，可承受操作结构巧妙，可承受操作压力压力1010MpaMpa工况，内工况，内外漏均可带压现场处理。外漏均可带压现场处理。更改内部零部件无需用更改内部零部件无需用焊接方法完成。卡环焊接方法完成。卡环（分隔环）和螺纹的加（分隔环）和螺纹的加工难度较大，装卸不便。工难度较大，装卸不便。隔膜密封性好，结隔膜密封性好，结构简单，机加工简构简单，机加工简单，但承载操作压单，但承载操作压力力1010MpaMpa，内漏可内漏可能性较大，无积液能性较大，无积液问题。问题。密封环性能好，结构密封环性能好，结构简单，机加工简单，但简单，机加工简单，但承载操作压力承载操作压力1010MpaMpa。环材质特殊，加工难环材质特殊，加工难度大，度大，环内存有积液环内存有积液易引起腐蚀，造成外漏，易引起腐蚀，造成外漏，环只能检修一次。环只能检修一次。