#管壳式换热器维护维修规程
管壳式换热器维护检修规程
二○○七
目录
1总则 (83)
2完好标准 (94)
3换热器的维护 (85)
3.1 维护 (85)
3.2 常见故障和处理方法 (86)
4 换热器的检验 (86)
4.1外部检查 (86)
4.2内外部检查 (86)
4.3压力试验 (87)
4.4定期检验 (89)
5 换热器的修理 (89)
5.1检修周期及内容 (89)
5.2 检修方法及质量标准 (90)
6 试车与验收 (96)
7 维护检修的安全注意事项 (98)
1 总则
1.1 适用范围
参照原化学工业部颁发的《换热器维护检修规程》(HG25004－91)以及其它有关资料，编制本规程。
本规程适用于设计压力不大于6.4MPa(g)，设计温度大于－20℃、小于520℃钢制管壳式单管板或双管板换热器，包括冷却器、冷凝器、再沸器等换热设备的维护检修。
本规程与国家或上级有关部门的规定相抵触时，应遵循国家和上级有关部门制定的一切规定。从国外引进的换热器，还应遵循原设计所采用的规范和标准中的有关规定。
1.2 结构简述
管壳式换热器(包括固定管板式、浮头式、U形管式以及填料函式)主要由外壳、管板、管束、顶盖(封头)等部件构成。
固定管板式换热器的两端管
板，与壳体焊接相连。为了减小
温差引起的热应力，有时在壳体
上设有膨胀节。浮头式换热器的
一端管板固定在壳体与管箱之
间，另一端可以在壳体内自由伸
缩。U形管式的换热管弯成U形，
两端固定在同一管板上，管束可以
自由伸缩。填料函式换热器的一端管板固定，另一端填函密封可以自由伸缩。双管板换热器(如图1)一端的内管板直接固定在壳体上，外管板与管箱相连接，另一端的内管板以填料函结构与壳体连接，外管板与管箱连接；采用双管板结构的优点是当管板与换热管连接部位发生泄漏时，换热器的管程和壳程中进行换热的两种介质各自漏入大气而不会互相串混。双管板换热器用于引进部分的干区，以防止一旦管板与换热管连接处发生泄漏时，水或蒸汽与介质相混。
2 完好标准
2.1 零、部件
2.1.1 换热器的零、部件及附件完整齐全，壳体、管程、封头的冲蚀、腐蚀在允许范围内，管束的堵管数不超过总数的10％，隔板、折流板、防冲板等无严重的扭曲变形。
2.1.2 仪表、计量器具和各种安全装置齐全，完整，灵敏，准确。
2.1.3 基础、底座完好，无倾斜、下沉、裂纹等现象。
2.1.4 各部连接螺栓、地脚螺栓紧固齐整，无锈蚀，符合技术要求。
2.1.5 管道、管件、阀门、管架等安装合理, 牢固完整，标志分明，符合要求。
2.1.6 换热器壳程、管程及外管焊接质量均符合技术要求。
2.1.7 防腐、保温设施完整有效，符合技术要求。
2.2 运行性能
2.2.1 换热器各部温度、压力、流量等参数符合技术要求。
2.2.2 换热器各部位阀门开关正常。
2.2.3 换热效率达到铭牌出力或查定能力。
2.3 技术资料
2.3.1 换热器的设备档案齐全，各项记录填写及时、准确；设备档案内容如下：
2.3.1.1 设计单位提供的设计图样和设计、安装(使用)说明书，属于中压和Ⅱ类以上的压力容器管理范围的换热器还应有强度计算书；
2.3.1.2 换热器的设备卡片及运行、缺陷、检修、事故记录；运行时间和累计运行时间有统计记录；换热器的密封点统计准确并有消除泄漏的记录；
2.3.1.3 换热器的设备图纸齐全，包括制造厂提供的竣工图(如在原蓝图上修改，则必须有修改人、技术审核人的确认标记)、产品质量证明书、产品安全质量监督检验证书；
2.3.1.4 换热器的安装检验记录；运行中的检验、检测记录，以及有关的技术文件和资料;
2.3.1.5 换热器的修理方案、实际修理情况记录以及有关的技术文件和资料；
2.3.1.6 换热器的技术改造方案、图样、材料质量证明书、施工质量检验及技术文件资料;
2.3.1.7 有关事故的记录资料和处理报告。
2.3.2 如系拆迁的旧换热器，除上述资料外，尚须有换热器原来所属单位提供的设备历史资料，包括使用、检验、改造、修理和事故等记录。
2.3.3 属于压力容器管理范围的换热器有关压力容器技术资料齐全、准确。
2.3.4 操作规程、维护检修规程齐全。
2.4 设备及环境
2.4.1 设备及环境整齐清洁，周围无杂物，无污垢、垃圾。
2.4.2 设备的胀口、焊口、管口、法兰、阀门、填料函等密封面完好, 泄漏率在允许范围内。
2.4.3 道路畅通，在安全距离内无危险物和障碍物。
3 换热器的维护
3.1 维护
3.1.1 换热器及其所属零部件必须完整，材质符合设计要求；对于历史不明，资料不全，无档无卡的换热器，不准使用。
3.1.2 操作人员应经过考核合格后持证上岗，要做到“四懂”“三会”(即懂结构、懂原理、懂性能、懂用途；会使用、会维护保养、会排除故障)。
3.1.3严格执行操作规程，确保进、出口物料的温度、压力及流量控制在操作指标内，
防止急剧变化，并认真填写运行记录。严禁超温、超压运行。
3.1.4 换热器在运行中，操作人员应按岗位操作法的要求，定时、定点、定线进行巡回检查，每班不少于两次。检查内容为：
3.1.
4.1 介质的温度、压力是否正常；
3.1.
4.2 壳体、封头(浮头)、管程、管板及进出口等连接有无异常声响、腐蚀及泄漏；
3.1.
4.3 各连接件的紧固螺栓是否齐全、可靠；各部仪表及安全装置是否符合要求，发现缺陷要及时消除；
3.1.
4.4 换热器及管道附件的绝热层是否完好。
3.1.5 勤擦拭，勤打扫，保持设备及环境的整洁，做到无污垢，无垃圾，无泄漏。3.1.6 严格执行交接班制度，未排除的故障应及时上报，故障未排除不得盲目开车。
3.1.7 在下列情况之一时，操作人员应采取紧急措施停止换热器的运行，并及时报告有关部门。
3.1.7.1 换热器超温或超压，经处理不能恢复正常状态时。
3.1.7.2 换热器的壳体或列管等发现裂纹、鼓包、变形，有破坏危险或发生泄漏，危及安全。
3.1.7.3 换热器所在岗位发生火灾或相邻设备发生事故直接危及换热器的安全运行时。
3.1.7.4 接管、紧固件损坏，难以保证安全运行。
3.1.7.5 换热器管道发生严重振动，危及安全运行。
3.1.7.6 发生安全守则中不允许换热器继续运行的其它情况。
3.2 常见故障及处理方法
管壳式换热器的常见故障及处理方法如下表。
4 换热器的检验
4.1 外部检查
4.1.1 换热器的外部检查(用肉眼或10倍放大镜)每季度一次，在换热器运行条件下进行。
4.1.2 外部检查的内容如下：
4.1.2.1 检查换热器的保温层是否完好，有无漏气或漏液现象；对无保温层的换热器应检查防腐层是否完好及换热器外表面的锈蚀情况；检查换热器的壳体、密封部位、焊缝、接管等有无泄漏、裂缝及变形等；
4.1.2.2 检查换热器有无异常声响与振动；
4.1.2.3 了解换热器在运行中的有关情况，特别是有无介质堵塞和泄漏现象；
4.1.2.4 压力表、安全阀等安全附件按规定进行校验或更换。
4.2 内外部检查
4.2.1换热器的内外部检查，是在换热器停车或检修时进行，每年一次。
4.2.2 内外部检查的内容：
4.2.2.1 外部检查的全部项目。
4.2.2.2 换热器壳体的内、外表面，开孔接管处等部位有无介质腐蚀或冲刷磨损现象。
4.2.2.3 壳体壁厚测定，并进行校核。换热器壁厚的计算公式如下：
S＝cm式中S壳体的计算壁厚cm；
D n壳体的内径c m；
[σ]壳体材料的许用应力MPa；
φ焊缝系数
P壳体的设计压力MPa。
测量壳体壁厚小于上述计算壁厚时，应降压使用或报废。
4.2.2.4 检查管束腐蚀、结垢情况和有无泄漏。
4.2.2.5 检查管束与管板连接部位有无泄漏。
4.2.3 检查结果予以记录，发现缺陷予以处理。
4.3 压力试验
4.3.1 换热器拆开检查、清洗或经过修理重新装配后，必须进行液压试验，必要时按图
纸规定在液压试验合格后进行气密性试验。
4.3.2 液压试验
4.3.2.1 换热器的液压试验一般用洁净的水作为试验介质。有特殊要求的，可以用图纸规定的液体作为试验介质，试压用液体和环境的温度均不得低于5℃。试验时液体的温度应低于液体本身的沸点和闪点；对奥氏体不锈耐酸钢制容器，用水进行试验后，应立即将水渍去除干净，当无法达到这一要求时，就应控制水中的氯离子含量不超过25ppm。
4.3.2.2 换热器液压试验的试验压力为1.25P(P为换热器的设计压力，下同)，设计压力P 小于或等于0.6MPa的换热器取1.25P和1.25P＋0.1MPa中较大者。
4.3.2.3 工作温度大于或等于200℃的换热器，液压试验的压力Pr为：
Pr＝1.25P×[σ]/[σ] t式中：
Pr试验压力MPa；
P设计压力MPa；
[σ] 试验温度下的材料许用应力MPa；
[σ]t设计温度下的材料许用应力MPa。
4.3.2.4 液压试验的顺序为先壳程，同时检查换热器管束与管板连接部位，然后再试管程。试压时，将换热器充满液体，滞留在换热器中的气体必须排尽，换热器表面保持干燥，待换热器的壁温与液体的温度接近时，才能缓慢地升压到设计压力，确认无泄漏后继续升压到规定的试验压力，保压30分钟，然后降到设计压力，保压30分钟以上并进行检查。检查期间应保持压力不变, 但不得采用连续加压以维持试验压力不变的做法，不得带压紧固螺栓。
4.3.2.5 液压试验中, 无泄漏，无可见的异常变形和异常响声，即为试验合格。
4.3.2.6 试验完毕后，应立即将水排尽，并使之干燥。
4.3.2.7当不能采用液压试验时，可采用气压试验，其试验压力为1.15P(P为设计压力)。采取气压试验时，必须采取严格的安全措施，并经主管部门的技术负责人批准。试验用气体为干燥洁净的空气、氮气或其它惰性气体，试验用气体温度不低于5℃。介质为易燃易爆的换热器必须彻底清洗和置换，经分析合格方可进行，否则严禁用空气作为试验介质。
4.3.2.8 在气压试验时，缓慢加压到规定压力的10％(不小于0.1MPa)，应暂停进气，对连接部位进行检查，若无泄漏等异常现象，可继续升压。升压应分梯次逐级升压，每级为试验压力的10～20％，每级间适当保压，以观察有无异常。在升压过程中，严禁工作人员在
现场作业或进行检查工作；在达到试验压力后保压30分钟，首先观察有无异常现象，然后由专人进行检查和记录。用肥皂溶液检漏，不冒气泡为合格。试压时两通道要保持一定的压差；当试验压力高时，还应注意两端面的变形。已经做过气压试验并经检查合格者，可免做气密性试验。
4.3.3 气密性试验
4.3.3.1 工作介质属于剧毒介质或在设计上不允许有微量泄漏的换热器，在液压试验合格后，还需作气密性试验。
4.3.3.2 气密性试验压力为换热器为设计压力(或操作压力的1.05倍并不超过设计压力)，试验用气体为干燥洁净的空气、氮气或其它惰性气体。试验用气体温度不低于5℃。介质为易燃易爆的换热器必须彻底清洗和置换，经分析合格方可进行，否则严禁用空气作为试验介质。
4.3.3.3 在气密性试验时，缓慢加压到规定压力的10％(不小于0.1MPa)，应暂停进气，对连接部位进行检查，若无泄漏等异常现象，可继续升压。升压应分梯次逐级升压，每级为试验压力的10～20％，每级间适当保压，以观察有无异常。在升压过程中，严禁工作人员在现场作业或进行检查工作。在达到试验压力后保压30分钟，首先观察有无异常现象，然后由专人进行检查和记录，并用肥皂溶液检漏，不冒气泡为合格。
4.3.4 进行压力试验时, 必须用两个量程相同, 经过校验合格的压力表，并装在试验装置上便于观察的部位。在试验中，如果发现有异常声音、压力下降、油漆剥落, 或加压装置发生不正常现象，应立即停止试验，并查明原因。
4.3.5 压力试验中，若发现有泄漏，应缓慢地将压力降至零，进行处理，然后重新试验直到合格为止。
4.4 定期检验
换热器除日常检查外，还应按《压力容器安全技术监察规程》和《在用压力容器检验规程》中的规定，由专业人员进行定期检验。定期检验时换热器所在单位的设备技术管理人员应参加并配合。
定期检验包括外部检查，内、外部检查和耐压试验等。检查周期、方法、标准均按有关规程执行。
5 换热器的修理
5.1 检修周期及内容
5.1.1 换热器的检修分为定期计划检修和不定期检修。定期计划检修是根据生产装置的特点、换热器介质的性质、腐蚀速度及运行周期等因素进行定期计划检修。定期计划检修根据检修工作量可分为清洗，中修和大修。不定期检修是由于某种原因导致临时性的检修。
5.1.2 清洗周期一般为六个月。运行中物料堵塞或结垢严重的周期为三个月或更短一些，应根据换热器的压降增大和效率降低的具体情况而定。
5.1.3中修的间隔期一般为一年。
5.1.4 大修的间隔期一般为三年。
5.1.5 经过运行经验的证明，检修间隔期可以适当延长或缩短。
5.1.6 换热器的检修包括清理、中修和大修。
5.1.
6.1 清洗
1. 清洗管程和壳程积存的污垢。
2. 更换垫片。
5.1.
6.2 中修
1. 清理换热器的壳程、管程及封头(浮头、平盖等) 积存的污垢。
2. 检查换热器内部构件有无变形、断裂、松动，防腐层有无变质、脱落、鼓泡以及内壁有无腐蚀、局部凹陷、沟槽等，并视情况修理。
3. 检查修理管束、管板及管程现壳程连接部位，对有泄漏的换热管进行补焊、补胀和堵管。
4. 检查更换进出管口填料、密封垫。
5. 检查更新部分连接螺栓、螺母。
6. 检查校验仪表及安全装置。
7. 检查修理静电接地装置。
8. 检查更换管件、阀门及附件。
9. 修补壳体、管道的保温层。
5.1.
6.3 大修
1. 包括中修的所有内容。
2. 修理或更换换热器的管束或壳体。
3. 检查修理设备基础。
4. 整体防腐、保温。
5.2 检修方法及质量标准
5.2.1 检修前的准备
5.2.1.1 确定检修内容，制定检修方案，编制检修计划和检修进度。当检修过程中要挖补、焊接及热处理时，应参照相应的技术规范。其中属于Ⅰ类压力容器的，其检修方案应经过蓝星化工公司主管压力容器的安全技术人员同意；属于Ⅱ、Ⅲ类压力容器的检修方案还应经过公司总工程师的批准，焊接工艺应经过焊接技术负责人审查同意。
5.2.1.2 向检修人员进行任务、技术、安全交底，检修人员应熟悉检修规程和质量标准，对于重大缺陷应提出技术措施。
5.2.1.3 落实检修所需的材料与备件，校验检修中使用的量具、仪器，准备好检修中所需的工具，尤其是专用工具。
5.2.1.4 换热器交付检修前，设备所在单位必须按照原化学工业部颁发的《化工企业安全管理制度》和《化学工业部安全生产禁令》中的有关规定，切断电源，做好设备及管路的切断、隔绝、置换和清洗等项工作，经分析合格后移交检修人员进行检修。在置换和清洗时，不得随意排放设备中的介质。
5.2.2 换热器的清理
5.2.2.1 由于介质的腐蚀、冲蚀、积垢，必须进行清理。根据换热器结垢、堵塞的情况，选择适当有效的方法进行清洗。常用的清洗方法有机械除垢法、冲洗法和化学除垢法。5.2.2.2 机械除垢法：利用各种铲、削、刷等工具清理，并用压缩空气、高压水和蒸汽等配合清洗。
5.2.2.3 冲洗法：利用高压水泵输出的高压水，通过压力调节阀后再经过高压软管通至手提式喷射枪，用喷出高压水流清理污垢。这是目前最有效的清理方法，而且对设备没有损伤。
5.2.2.4 化学除垢法：首先对结垢的物质进行化学分析，是根据结垢的成分，采用合适的溶剂进行清洗。一般对硫酸盐和硅酸盐水垢采用碱洗，碳酸盐水垢用酸洗，油垢结焦用氢氧化钠、碳酸钠、洗衣粉、洗涤剂等，与水按一定比例配制成清洗剂。采用化学清洗时必须考虑加入缓蚀剂。化学除垢可以根据不同情况采用浸泡、喷淋或强制循环等方式。用化学除垢后必须用清水冲洗数次，直至水呈中性为止。之后应将水排尽并干燥，以防止腐蚀设备。
5.2.3 换热器的修理
5.2.3.1 壳体
壳体的检修与质量标准，属于压力容器范畴的按原化学工业部颁发的《压力容器维护检修规程》(HG25001－91)有关规定执行；非压力容器也可参照执行。
5.2.3.2 换热管
1. 换热器胀管由于温度、压力的波动以及温差变形的不均匀性造成管子从管板中拉脱、松动而使介质泄漏，可采用补胀来消除泄漏，胀管率为6％左右。同一部位如补胀最多三次，否则会使管板孔处材料冷作硬化而胀不紧。对补胀无效的换热器管，可以用管堵将管子两端封死，也可以更换换热管或者采用焊接方法。若采用焊接，应在焊接后对周围的管子再补胀一次，以免由于焊接后管板的热胀冷缩而引起四周其它管子的胀缝松动泄漏。
2. 换热器由于腐蚀、磨蚀、冲蚀、沉积腐蚀等原因，使管子产生裂缝、穿孔而泄漏，这时无法修复。一般处理的方法有两种：一是堵管，二是更换新管。在泄漏管子数量不多时，可以用管堵将管子两端封死。如管程压力较高时，可以堵紧后再焊死。
3. 管堵应符合如下条件：
⑴管堵为圆锥形，长度为管内径的两倍，小端直径为管内径的0.85倍，锥度为1:10。
⑵管堵金属材料的硬度，应低于或等于管子的硬度。
⑶堵管的总数，一般不得超过换热器管束该管程的10％(根据本厂工艺和生产情况可适当增减)。
4. 换热器管板处泄漏或换热器本身大量泄漏而无法修复时，应进行换管。换管的步骤如下：
⑴换热管的取出将泄漏的管子做出标记，在钻床上将两端管板处的管端部分钻掉, 然后冲出管子。如更换全部列管，可用气焊将管束割去，气割时应距离管板100mm以上，以减少气割火焰对管板加热而产生变形；然后冲出管子。
⑵管板孔的清理、修磨和检查
首先将槽内的管圈挑出，然后用铁刷或细砂布清除管板孔内的油污或铁锈，也可以用磨孔机磨孔。管板上管孔直径最大允许偏差如表1。
表1.
管板清理及修磨后必须检查：管孔内不得有穿通的纵向或螺旋形的刀痕；管孔的轴线应垂直于管板平面；管板的密封槽或法兰面应光滑无伤痕，管板的管孔直径偏差、圆度及圆柱度都应在允许范围内。管板孔内不得有油污、铁锈、刀痕，管板的密封槽或法兰面应光滑无伤痕。
⑶换热器管应符合下列要求
胀接管材的硬度应比管板材料硬度小HB30左右，否则在管端进行退火处理。换热管应为YB231－70《无缝钢管》和YB804－70《不锈、耐酸钢无缝钢管》中高精度冷拔管；其质量应符合GB151《钢制管壳式换热器》。管子胀接部分不应有纵向刻痕，但允许有深度不超过0.1mm 的环向沟槽。一般情况下较长的换热管直管，允许有一道对接焊缝，最短的管长不小于300mm；U形管允许有两道对接焊缝，两道焊口之间的距离不小于300mm。对接接头应作焊接工艺评定，对接焊缝应平滑，对口错边量不大于管壁厚度的15％，对接后的不直度以不影响穿管为限，并逐根用直径为0.85倍管内径的钢球进行通球试验和水压试验，水压试验的试验压力为管程设计压力的两倍。U形管弯管段的圆度偏差，应不大于管子名义外径的10％；不宜热弯的碳钢、低合金钢管弯制后应作清除应力热处理。
⑷穿管的准备
①切管，管子的长度偏差为±2mm。切管时应考虑管子的长度要比两管板外端面之间的设计距离长一些，胀接管长出6～8mm，焊接管长出2倍的管子壁厚。
②退火，当管子的硬度达不到要求时，应采用退火来保证可塑性。将管端加热到600～650℃, 保温10～15分钟, 用石棉布包好或插入温热而干燥的砂子中。退火长度单管板换热器为150～200mm，双管板的换热管为350～400mm。
③磨管，管子两端要磨光, 去掉铁锈等污物, 露出金属光泽, 其长度为一般不小于管板厚度的二倍(或120～150mm)；内壁也要进行适当的清理、打磨。
⑸管束的组装
部分管子更换时，可将准备好的管子逐一穿进管孔，并在两端留出适当的长度，胀接管要留出3～4mm，焊接管留出一个管壁厚度。
管束全部更换时，应将两端管板分别夹在胎具上，保证同心度、垂直度、平行度和板间的距离：管板的平行度误差小于±1mm，两端距离误差小于±2mm；然后，将拉杆、定距离板、支持板、折流板等按要求固定好，并校对各部分尺寸和折流方向、同心度等是否合乎要求；最后逐根插入换热管。穿管时禁止用铁锤直接打入，全部管子穿好后，可根据图纸要求进行胀管、焊接或胀焊并用。
⑹胀管工具及胀管工作原理
常用胀管器结构如图2a。
胀管原理：工作时，胀杆作旋转运动，如图2b
所示，滚子在正向旋转的胀杆推动下，由于P Y力的
作用使滚子前进；又因P X力的作用，使滚子在前进的同
时，挤推与其接触的周边金属压向管板孔内壁；随着胀
杆的继续旋转工作，致使管壁塑性变形，使与其相配的
管板内孔发生弹性变形；当胀管器对管口及管板管孔的
挤压力达到一定值时，管板内孔依靠弹性变形，紧紧地
固住已经发生塑性变形的管头，达到胀管的目的。
胀管器的规格如表2。
表2.
⑺胀接，胀接前必须检查管板、管端的材质、尺寸、机械性能、净化处理等是否符合要求。胀管时，气温不要低于－10℃，胀管顺序一般从中心扩展到周边对称交叉进行，胀接后的管子扩大部分或过渡部分应光滑，无裂缝和沟槽，胀接处应严密不漏；若发现胀接质量不符合图纸要求时，可以重胀，重胀次数不超过三次。为了保证胀管质量应选择合适的胀管率，一般中、低压换热器的胀管率h S＝6～7％，压力较高的胀管率h d＝1～1.5％或h S＝1～1.5％。其中：
hs＝×100％
h d＝×100％式中
h S：管子内径的胀大值对管壁厚度S的相对百分率；
h d：管子内径的胀大值对管板孔内径D的相对百分率；
d0：胀紧前管子的内径mm；
d1：胀紧后管子的内径mm；
e：胀紧前管子与管孔的间隙mm。
管板孔径与管子外径的间隙e应在表3范围内。胀管深度一般不低于下述三个数值中的最小值：表3．
①50mm；
②管板厚度减去3mm；
③2倍管子外径。
浮头式换热器必须先胀固定管板处的管头，后胀活动管板处的管头，胀接过程中要随时注意和调整两管板的平行度。
胀管的操作工艺
①对操作者的要求：操作者首先应掌握有关胀接技术的基本知识，了解胀管的全套过程及要求等，操作者能熟练操作并且具有一定经验，能通过观察、分析能判断胀接质量。
②试胀：如进行大量的胀管，为保证胀接质量和胀管的一次成功，应进行试胀。试胀时的一切条件，包括管子与管板的材质、机械性能、尺寸、胀管工具、周围环境及操作者均应现实际工作一致。在试胀中精密地测量胀管前后管子与管板孔的直径，以确定胀管率;胀完后进行密封试验、拉脱试验；并以此鉴定胀管质量和确定大批胀管的操作工艺。
③胀管前的准备及检查：除管板、管子的材质、尺寸、外观与机械性能必须符合规定要求外，还应选择合适的胀管器；胀前胀管器的胀杆和滚柱及管头内表面涂以润滑油，但不得将油脂落在管子与管孔的间隙内。
④紧固：在胀管时，并管子的一端固定后另一端便可开始胀接，但一根管子的两端不能同时胀接。当管子胀到与管孔壁完全贴合，固定胀管器不能推进，紧固胀管的步骤完成；之后用翻边胀管器进行胀紧与翻边。
⑤胀接顺序：由于胀接时管子伸长对管板产生一个反力，如胀接顺序不合理，管板则可能产生变形。正确的胀接顺序有两种：一种是一端管板胀完，另一端管板的胀序应当从中央第一区开始胀，然后放射形地向第2、3、4……区顺序胀下去。另一种是在胀第二端管板时，为减少管子残余纵向应力，应当从管板最外层的管子胀起，逐步胀到中心。否
则中心部分的管子拉应力增加很大甚至产生破坏。具体选用那一种应根据管子与管板的结
构材质而定。
⑥胀管注意事项：手动胀接时，应尽量保持胀杆转速及用力均匀。为保证润滑及冷却胀管器滚柱，每胀一根管都要注一次机油；为防止滚柱与胀杆退火，每胀四个管头都应把胀管器的各零件拆开，放入煤油中清洗并仔细检查有无损坏，然后重新抹油继续使用。胀接时周围环境温度不得低于－10℃。发现胀接质量不符合要求时可以重胀，但重胀次数不得超过3次。
⑻焊接，焊接方法应根据管端不同的材料组合来决定。焊管时，由中心至周边顺序交叉将管子两端与管板点焊，每根管均匀三点，然后顺序交叉满焊。管子伸出管板长2～3mm，或等于管壁厚度；若在管板孔外开“隔热槽”，不仅可减少管板变形，还可以保证焊接质量。
⑻胀焊结合，对于温度、压力较高, 在运行中受到反复热变形、热冲击和热腐蚀的作用时, 常采用胀焊结合的方法。但在焊前对每根管子进行预胀(密封胀)。这样可减小管子与管板孔的间隙，提高焊缝抗疲劳性，防止焊缝裂纹。
⑽吊装管束时，应防止管束变形和损伤换热器。
5.2.3.3 管板
1. 拼接的管板焊缝应进行100％的射线或超声波探伤。除不锈钢外，拼接后管板应作消除内应力的热处理。
2. 复合管板在堆焊前，应进行堆焊工艺评定。对其基层材料和复层材料，应按JB3965《钢制压力容器磁粉探伤》进行检查。
3. 管板孔径允差、孔板宽度偏差应符合GB151《钢制管壳式换热器》的规定。5.2.3.4 折流板
折流板表面要保持平整、光滑，无毛剌。板面孔距必须与管板孔距一致，折流板的最小厚度与管孔偏差，应满足GB151《钢制管壳式换热器》的规定。
5.2.3.5 防冲板
防冲板表面到圆筒内壁的距离，一般为接管外径的1/4～1/5，其边长应大于接管外径50mm。防冲板最小厚度：碳钢为4.5mm，不锈钢为3mm。采用焊接固定时应注意防止产生焊缝裂纹或腐蚀；用U型螺栓固定时，应防止螺栓松动及腐蚀。
5.2.3.6 换热器的密封面应予以保护，不得因磕碰、划伤等损坏密封面。
5.2.3.7 密封垫片
1. 密封垫片应为整体垫片，特殊情况下允许拼接，但拼接头不能影响密封性能。
2. 密封垫片如有变质、裂纹、老化等缺陷，则应更换。
3. 密封垫片的材质是根据介质的腐蚀性能及温度来选用，常用的橡胶垫片的最高使用温度如表4。
表4．
此外还可以采用压缩石棉垫片、压缩石棉橡胶垫片和金属垫片及不锈钢包裹聚四氟乙
烯垫片等。
5.2.3.8 紧固螺栓至少分三遍进行,每遍起点互相错开
120°，紧固顺序如图3。
5.2.3.9 检修完毕后必须进行压力试验，试验合格后方
可重新安装就位。
5.2.3.10 当换热器采用循环水为冷却或加热介质时，在
投入运行前必须进行预处理，尤其是更换管束之后。预处
理包括系统清洗和预膜处理。系统清洗在开车前进行，以清除循环水中的铁锈，无机盐垢、沉积物、生物粘泥等污垢，使换热器和其它设备具有洁净和新鲜的金属表面，从而提高换热器的效率和为预膜创造条件。清洗完毕后立即对清冼好的新鲜金属表面进行预膜。
5.2.3.11 预膜，是用预膜剂在洁净的金属表面上预先生成成一层薄而致密的保护膜，使设备在运行中不被腐蚀，预膜应在清冼结束后立即开始。国内常用的预膜剂有铬系预膜剂、磷系预膜剂、有机磷预膜剂和钼系预膜剂。
6试车及验收
6.1 试车前的准备工作
6.1.1 完成全部检修项目，检修质量达到要求，检修记录齐全。
6.1.2清扫整个系统，设备阀门均畅通无阻。
6.1.3 确认仪表及其它安全附件完整、齐全、灵敏、准确。
6.1.4 拆除盲板，打开放空阀门，放净全部空气。
6.1.5 清理施工现场，做到工完、料净、场地清。
6.1.6 对易燃、易爆的岗位，要按规定备有合格的消防用具和劳动防护用品。
6.2 试车
6.2.1系统中如无旁路，试车时宜增加临时旁路。
6.2.1 开车或停车中，应逐渐升温和降温，避免造成压差过大和热冲击。
6.2.3 试车中应检查有无泄漏、异常声响，如未发现泄漏、介质互串、温度及压力在允许值内，则试车符合要求。
6.3 验收
试车后压力、温度、流量等参数符合技术要求，连续运转24小时未发现任何问题，技术资料齐全，即可按规定办理验收手续，并交付生产。
7 维护检修的安全注意事项
7.1 维护安全注意事项
7.1.1 操作人员必须严格执行工艺操作规程, 严格控制工艺条件, 严防设备超温、超压。
7.1.2 冬季停车时，应放净设备中的全部介质，以防冻坏设备。
7.1.3 换热器内有压力时，禁止任何修理或紧固工作。
7.1.4 设备单机或系统停车时换热器的降温、降压都必须严格按照操作规程缓慢进行。
7.2 检修安全注意事项
7.2.1 在制定修理方案时，应遵循原化学工业部颁发的《化工企业安全管理制度》拟定相应的安全措施。
7.2.2 换热器在进行检查、修理前, 必须办理“三证”, 即“检修许可证”、“设备交出证”和“动火证”。
7.2.3 换热器内部介质排净后，应加设盲板隔断与其连接的管道和设备，并设有明显的隔断标志。
7.2.4对于盛装易燃、易爆、易蚀、有毒、剧毒或窒息性介质的设备，必须经过置换，中和，消毒，清洗等处理，并定期取样分析以保证设备中有毒、易燃介质含量符合《化工企业安全管理制度》的规定。
7.2.5 换热器内照明电压不高于24V，换热器外照明电压不高于36V。
7.2.6 检修用搭置的脚手架、安全网，升降装置等应符合工厂安全技术规程要求。高处进行检修，要符合高空作业安全要求。
7.2.7 进入容器内工作的人员，应严格遵守入塔进罐的安全规定。
7.2.8 起重机具必须严格进行检查，符合要求。
7.3 试车安全注意事项
7.3.1 检查盲板是否拆除, 检查管道、阀门、过滤器及安全装置是否符合要求。
7.3.2 凡影响试车安全的临时设施、起重吊具等应一律拆除。
7.3.3 排净设备内水、气，对易燃、易爆介质的设备，还应用惰性气体置换干净，保证运行安全。
管壳式换热器的工艺设计
管壳式换热器的工艺设计 芮胜波李峥王克立李彩艳 兖矿鲁南化肥厂 芮胜波：（1974-），山东枣庄人，工程师，工程硕士，从事煤化工项目研发及建设工作。第一作者联系方式：山东滕州木石兖矿鲁南化肥厂项目办（277527），电话：0632-2363395 摘要：管壳式换热器在各种换热器中应用最为广泛，为了使换热器既能满足工艺过程的要求，又能从结构、维修、造价等方面比较合理，在设计中要从各个方面综合考虑。本文着重从换热器程数的选择以及如何降低换热器的压力降方面进行了比较详细的论述，对于换热器的工艺设计起到一定的指导作用。 关键词：管壳式换热器，程数，压降 在化工、石油、动力、制冷以及食品等行业中，换热器都属于非常重要的工艺设备，占有举足轻重的地位。随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强，特别是换热器的设计必须满足各种特殊工况和苛刻操作条件的要求。大致说来，随着换热器在生产中的地位和作用不同，对它的要求也不同，但都必须满足下列一些基本要求：首先是满足工艺过程的要求；其次，要求在工作压力下具有一定的强度，但结构又要求简单、紧凑，便于安装和维修；第三，造价要低，但运行却又要求安全可靠。 许多新型换热器的出现，大大提高了换热器的传热效率。比如板式换热器和螺旋板式换热器具有传热效果好、结构紧凑等优点，在温度不太高和压力不太大的情况下，应用比较有利；板翅式换热器是一种轻巧、紧凑、高效换热器，广泛应用于石油化工、天然气液化、气体分离等部门中；此外，空气冷却器以空气为冷却剂在翅片管外流过，用以冷却或冷凝管内通过的流体，尤其适用于缺水地区，由于管外装置了翅片，既增强了管外流体的湍流程度，又增大了传热面积，这样，可以减少两边对流传热系数过于悬殊的影响，从而提高换热器的传热效能。 尽管各种各样的新型换热器以其特有的优势在不同领域得以应用，但管壳式换热器仍然在各种换热器中占有很大的比重，虽然它在换热效率、设备的体积和金属材料的消耗量等方面不占优势，但它具有结构坚固、操作弹性大、可靠程度高、使用范围广等优点，所以在工程中仍得到普遍使用。 目前我们在各种工程中应用最多的换热器就是管壳式换热器，其中又以固定管板式为最常见，除了波纹管换热器等可选用标准系列产品外，其它光管换热器都由工艺专业自行设计，尽管专用计算软件HTFS的应用使设计人员从繁琐的手工设计计算中解脱出来，但是为了使设计出来的换热器能更好的满足各种要求，仍然有许多方面需要在设计时充分加以考虑。 首先，程数的选择。 管程程数的选择：关键要比较管程与壳程的给热系数，如果单管程时管程流体的给热系数小于壳程流体给热系数，则可选用双管程，管程给热系数会因此显著增大，并且总传热系数也会有大幅提高。例如，有一台单管程换热器，管程给热系数为990W/(m2.℃), 壳程给热系数为5010 W/(m2.℃),总传热系数为794 W/(m2.℃)，在换热器的外形尺寸保持不变的情况下改为双管程后，管程给热系数变为1680 W/(m2.℃)，增大了70%，，总传热系数变为1176 W/(m2.℃)，增大了48%，显然此时选用双管程换热器有利。反之，如果单管程时管程的给热系数大于壳程给热系数，虽然改用双管程时，管程给热系数也会显著增大，但是总传热系数则增幅不明显，例如，一单管程换热器，管程给热系数为2276 W/(m2.℃), 壳程给热系数为2104 W/(m2.℃),总传热系数为1040 W/(m2.℃)，在换热器的外形尺寸保持不变的情况下
管壳式换热器停工检修要求
管壳式换热器停工检修要求 兰州石化公司 一、总则 1 主题内容与适用范围 1.1 本要求规定了换热设备的检修内容、检修与质量标准、试验与验收。 1.2 本要求适用于操作压力在35MPa以下的石油化工钢制固定管板式、浮头式Ｕ形管式、螺纹锁紧环式等管壳式换热器及釜式重沸器。若有特殊要求的换热器应遵循其特殊的维护检修规程。 1.3 受压元件的检修遵照SHS 01004-2004《压力容器维护检修规程》。 2 编写修订依据 GB 151钢制管壳式换热器 国务院令（373）号《特种设备安全监察条例》 质技监局颁布TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》 质技监局颁布TSG D0001-2009 《压力管道安全技术监察规程--工业管道》 HGJ 229-91 工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范 二、检修内容 1 检修内容 1.1 抽芯、清扫管束和壳体。 1.2 进行管束焊口、胀口处理及单管更换。 1.3 检查修理管箱及内附件、浮头盖、钩圈、外头盖、接管等及其密封面，更换垫片并试压。
1.4 更换部分螺栓、螺母。 1.5 壳体保温修补及防腐。 1.6更换管束或壳体。 三、检修与质量标准 1 检修前准备 1.1 掌握运行情况，备齐必要的图纸资料。 1.2 准备好必要的检修工具及试验胎具、卡具等。 1.3 内部介质置换清扫干净，符合安全检修条件。 2 检查内容 2.1 宏观检查壳体、管束及构件腐蚀、裂纹、变形等。必要时管板采用表面检测，固定管板换热器管子采用涡流检测抽查或抽管检查。 2.2 检查防腐层有无老化、脱落。 2.3 检查衬里腐蚀、鼓包、褶折和裂纹。 2.4 检查密封面、密封垫。 2.5 检查紧固件的损伤情况。对高压螺栓、螺母应逐个清洗检查，8.8级及以上的螺栓应进行无损探伤抽检。 2.6 检查基础有无下沉、倾斜、破损、裂纹，及其他地脚螺栓、垫铁等有无松动、损坏。2.7 腐蚀检查 由专业单位对冷换设备进行腐蚀检查，主要检查管板、管箱、换热管、折流板、壳体、防冲扳、小浮头螺栓、接管及联接法兰等。 检查重点： （a）易发生冲蚀、汽蚀的管程热流入口的管端、易发生缝隙腐蚀的壳程管板和易发生冲蚀的壳程入口和出口； （b）容易产生坑蚀和缝隙腐蚀、应力腐蚀的靠近入口侧管板的换热管管段； （c）介质流向改变部位，如换热设备的入口处、防冲挡板、折流板处的壳体及套管换热器的U型弯头等； （d）对壳体应检查应力集中处是否产生裂纹； （e）换热管壁厚抽查；浮头式、Ｕ形管式、螺纹锁紧环式按照管子数量5%，每根管子3-5个点抽查，固定管板式根据设备腐蚀情况可考虑按照管子数量1%且每程不少于一根进行抽管检查。 （f）外观检查空冷管束翅片结垢和变形脱落情况，构架、风筒的腐蚀情况，叶片的裂纹；（g）空冷器管束的管外测厚抽查（可拆去部分翅片），管内可采用内窥镜检查、内管涡流探伤或管内喷水型探头超声波探伤； （h）空冷器重点检查正对集合管入口附近的换热管管端的冲刷腐蚀和集合管尾端的几排换热管的垢下腐蚀。 （i）高压临氢、有硫化氢或氯离子应力腐蚀的管板应做表面无损检测。 3 检修与质量标准 3.1 在换热器管束抽芯、装芯、运输和吊装作业中，不得用裸露的钢丝绳直接捆绑。移动和起吊管束时，应将管束放置在专用的支承结构上，以避免损伤换热管。 3.2 管束内、外表面结垢应清理干净。 3.3 管箱、浮头有隔板时，其垫片应整体加工，不得有影响密封的缺陷。 3.4 管束堵漏，在同一管程内，堵管数一般不超过其总数的10%。在工艺指标允许范围内，可以适当增加堵管数。 3.5 所用零部件应符合有关技术要求，具有材质合格证。
管壳式换热器工艺设计说明书
管壳式换热器工艺设计说明书 1.设计方案简介 1.1工艺流程概述 由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，甲苯走壳程。如图1，苯经泵抽上来，经管道从接管A进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管C进入换热器管程。两物质在换热器中进行交换，苯从80℃被冷却至55℃之后，由接管B流出；循环冷却水则从30℃升至50℃，由接管D流出。 图1 工艺流程草图 1.2选择列管式换热器的类型 列管式换热器，又称管壳式换热器，是目前化工生产中应用最广泛
的传热设备。其主要优点是：单位体积所具有的传热面积大以及窜热效果较好；此外，结构简单，制造的材料围广，操作弹性也较大等。因此在高温、高压和大型装置上多采用列壳式换热器。如下图所示。 1.2.1列管式换热器的分类 根据列管式换热器结构特点的不同，主要分为以下几种： ⑴固定管板式换热器 固定管板式换热器，结构比较简单，造价较低。两管板由管子互相支承，因而在各种列管式换热器中，其管板最薄。其缺点是管外清洗困难，管壳间有温差应力存在，当两种介质温差较大时，必须设置膨胀节。 固定管板式换热器适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗及温差不大或温差虽大但壳程压力不高的场合。 固定板式换热器 ⑵浮头式换热器 浮头式换热器，一端管板式固定的，另一端管板可在壳体移动，因
而管、壳间不产生温差应力。管束可以抽出，便于清洗。但这类换热器结构较复杂，金属耗量较大；浮头处发生漏时不便检查；管束与壳体间隙较大，影响传热。 浮头式换热器适用于管、壳温差较大及介质易结垢的场合。 ⑶填料函式换热器 填料函式换热器，管束一端可以自由膨胀，造价也比浮头式换热器低，检修、清洗容易，填函处泄漏能及时发现。但壳程介质有外漏的可能，壳程中不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒的介质。 ⑷U形管式换热器 U形管式换热器，只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管不便清洗，管板上布管少，结垢不紧凑，管外介质易短路，影响传热效果，层管子损坏后不易更换。 U形管式换热器适用于管、壳壁温差较大的场合，尤其是管介质清洁，不易结垢的高温、高压、腐蚀性较强的场合。
化工原理课程设计管壳式换热器汇总
化工原理课程设计管壳式换热器汇总 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
设计一台换热器 目录 化工原理课程设计任务书 设计概述 试算并初选换热器规格 1. 流体流动途径的确定 2. 物性参数及其选型 3. 计算热负荷及冷却水流量 4. 计算两流体的平均温度差 5. 初选换热器的规格 工艺计算 1. 核算总传热系数 2. 核算压强降 经验公式 设备及工艺流程图 设计结果一览表 设计评述 参考文献 化工原理课程设计任务书 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件： 1、苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度35℃。
3、允许压强降：不大于50kPa。 4、每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式： 管壳式换热器 四、处理能力： 99000吨/年苯 五、设计要求： 1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计。 3、设计结果概要或设计结果一览表。 4、设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5、对本设计的评述及有关问题的讨论。 1.设计概述 热量传递的概念与意义 1.热量传递的概念 热量传递是指由于温度差引起的能量转移，简称传热。由热力学第二定律可知，在自然界中凡是有温差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。 2. 化学工业与热传递的关系 化学工业与传热的关系密切。这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却，例如：化学反应通常要在一定的温度进行，为
管壳式换热器的设计和选用的计算步骤
管壳式换热器的设计和选用的计算步骤 设有流量为m h的热流体，需从温度T1冷却至T2，可用的冷却介质入口温度t1，出口温度选定为t2。由此已知条件可算出换热器的热流量Q和逆流操作的平均推动力 。根据传热速率基本方程： 当Q和已知时，要求取传热面积A必须知K和则是由传热面积A的大小和换热器 结构决定的。可见，在冷、热流体的流量及进、出口温度皆已知的条件下，选用或设计换热器必须通过试差计算，按以下步骤进行。 初选换热器的规格尺寸 初步选定换热器的流动方式，保证温差修正系数大于0.8，否则应改变流动方式，重 新计算。计算热流量Q及平均传热温差△t m，根据经验估计总传热系数K估，初估传热面积A 选取管程适宜流速，估算管程数，并根据A估的数值，确定换热管直径、长度及排列。 计算管、壳程阻力在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上，就可以计算管、壳程流速和阻力，看是否合理。或者先选定流速以确定管程数N P和折流板间距B再计算压力降是否合理。这时N P与B是可以调整的参数，如仍不能满足要求，可另选壳径再进行计算，直到合理为止。 核算总传热系数 分别计算管、壳程表面传热系数，确定污垢热阻，求出总传系数K计，并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。如果相差较多，应重新估算。 计算传热面积并求裕度 根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差△t m，由总传热速率方程计算传热面积A0，一般应使所选用或设计的实际传热面积A P大于A020%左右为宜。即裕度为20%左右，裕度的计算式为： 某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中，为回收系统内第一萃取塔釜液的热量，用其釜液将原料液从95℃预热至128℃，原料液及釜液均为乙醇，水溶液，其操作条件列表如下： 表4-18设计条件数据
13 管壳式换热器检修规程
管壳式换热器检修技术规程 1. 总则 本规程适用于净化车间的管壳式换热器的检验与检修。 2. 净化现有管壳式换热器的技术性能参数及结构参数。 2.1 中温换热器 管程壳程 工作压力：2.25Mpa 2.25Mpa 设计压力：2.5Mpa 2.5Mpa 工作温度：170/255℃ 265/205℃ 设计温度：170/260℃ 410/210℃ 工作介质：半水煤气变换气 压力试验：3.56Mpa 4.0Mpa 换热面积：647m2 筒体厚度：25/14 材质：OCr18Ni10Ti OCr18Ni10Ti 规格：Dg1200×14/1400×25 Φ19×2 2.2 二段换热器 前段后段 管程壳程管程壳程 设计压力 MPa 2.2 2.2 2.2 2.2 工作温度℃ 250～300 483～462 200～250 462～415 介质二次碱洗气变换气一次碱洗气变换气换热面积m2 65 65 （按管子外径计） 水压试验压力（壳、管程）3.3MPa 筒体规格：Dg1000×20/Dg800×16 Dg1000×20/Dg800×16 筒体材质：12CrMo 12CMro 封头规格：Dg800×16 Dg800×16 封头材质：12CrMo 12CrMo 列管规格：Φ25×2.5 Φ25×2.5 列管数量：U型1163根 U型1163根 设备总高：3331mm 5551mm 2.3 变换气煮沸器 管程壳程 操作压力 Mpa 0.04 2.2 操作温度C 110 155～120 工作介质碳酸钾溶液变换气（饱和） 换热面积（按管子外径计算）：453m2 水压试验压力：2.7Mpa 筒体规格：Dg1300×（16+2）/Dg1100×（14+2）（图标） 筒体材质：复合钢板主体20g＋1Cr18Ni9Ti（图标） 列管规格：Φ25×2 列管材质：1Cr18Ni9Ti
管壳式换热器设计 课程设计
河南理工大学课程设计管壳式换热器设计 学院：机械与动力工程学院 专业：热能与动力工程专业 班级：11-02班 学号： 姓名： 指导老师： 小组成员：
目录 第一章设计任务书 (2) 第二章管壳式换热器简介 (3) 第三章设计方法及设计步骤 (5) 第四章工艺计算 (6) 4.1 物性参数的确定 (6) 4.2核算换热器传热面积 (7) 4.2.1传热量及平均温差 (7) 4.2.2估算传热面积 (9) 第五章管壳式换热器结构计算 (11) 5.1换热管计算及排布方式 (11) 5.2壳体内径的估算 (13) 5.3进出口连接管直径的计算 (14) 5.4折流板 (14) 第六章换热系数的计算 (20) 6.1管程换热系数 (20) 6.2 壳程换热系数 (20) 第七章需用传热面积 (23) 第八章流动阻力计算 (25) 8.1 管程阻力计算 (25) 8.2 壳程阻力计算 (26) 总结 (28)
第一章设计任务书 煤油冷却的管壳式换热器设计：设计用冷却水将煤油由140℃冷却冷却到40℃的管壳式换热器，其处理能力为10t/h，且允许压强降不大于100kPa。 设计任务及操作条件 1、设备形式：管壳式换热器 2、操作条件 （1）煤油：入口温度140℃，出口温度40℃ （2）冷却水介质：入口温度26℃，出口温度40℃
第二章管壳式换热器简介 管壳式换热器是在石油化工行业中应用最广泛的换热器。纵然各种板式换热器的竞争力不断上升，管壳式换热器依然在换热器市场中占主导地位。目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强化传热，提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作的结构改进。 强化传热的主要途径有提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差等方式，其中提高传热系数是强化传热的重点，主要是通过强化管程传热和壳程传热两个方面得以实现。目前，管壳式换热器强化传热方法主要有：采用改变传热元件本身的表面形状及表面处理方法，以获得粗糙的表面和扩展表面；用添加内物的方法以增加流体本身的绕流；将传热管表面制成多孔状，使气泡核心的数量大幅度增加，从而提高总传热系数并增加其抗污垢能力；改变管束支撑形式以获得良好的流动分布，充分利用传热面积。 管壳式热交换器（又称列管式热交换器）是在一个圆筒形壳体内设置许多平行管子（称这些平行的管子为管束），让两种流体分别从管内空间（或称管程）和管外空间（或称壳程）流过进行热量交换。 在传热面比较大的管壳式热交换器中，管子根数很多，从而壳体直径比较大，以致它的壳程流通截面大。这是如果流体的容积流量比较小，使得流速很低，因而换热系数不高。为了提高流体的流速，可在管外空间装设与管束平行的纵向隔板或与管束垂直的折流板，使管外流体在壳体内曲折流动多次。因装置纵向隔板而使流体来回流动的次数，称为程数，所以装了纵向隔板，就使热交换器的管外空间成为多程。而当装设折流板时，则不论流体往复交错流动多少次，其管外空间仍以单程对待。 管壳式热交换器的主要优点是结构简单，造价较低，选材范围广，处理能力大，还能适应高温高压的要求。虽然它面临着各种新型热交换器的挑战，但由于它的高度可靠性和广泛的适应性，至今仍然居于优势地位。 由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两流体温度相差较大，换热器内将产生很大的热应力，导致管子弯曲、断裂或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，
空冷器、换热器设备试压方案
北海炼油异地改造石油化工项目 柴油加氢装置换热器空冷管束试压 施工技术方案 编制： 审核： 批准： 中国石化集团第四建设公司 北海炼油工程项目部 二○一一年四月六日
目次 1 适用范围 (1) 页 2 编制依据 (1) 页 3 工程概况 (1) 页 4 施工工序 (2) 页 5 施工工艺 (3) 页 6 质量标准与保证措施 (12) 页 7 HSE管理 (16) 页 8 主要施工机具及措施用料 (21) 页 9 施工劳动力计划 (22) 页 10 施工进度计划 (22) 页 11 危险源辨识 (23) 页
1适用范围 本方案仅适用于柴油加氢U型式和浮头式换热器及1#管廊上面的空冷器A101、A102、A201、A202、A203管束试压施工方案。 2编制依据 a）《石油化工静设备安装工程施工技术规程》 SH/T3542-2007 b）《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH/T3532-2005 c）《钢制管壳式换热器》 GB151—1999 d）《相关设计单位提供的空冷器设备装配图>> e）《石油化工施工安全技术规程》 SH3505—1999 f）《压力容器安全技术监察规程》 3工程概况 柴油加氢装置共有空冷器管束26台，换热器19台,其中6台高压换热器不用试压,其余13 台换热设备有11台U型式,2台浮头式在现场试压,现场试 压换热器规格型号形式见下表：
以上设备根据目前收到图纸和设计基础统计，如后期有所增加，没有特殊类型的情况 4施工工序 施工总体程序如下 g）其它类型的换热器如空冷式换热器、板式换热器的液压试验施工程序，应按照设计图样、技术文件或制造厂的规定进行。 5施工方法 施工准备 h）明确试压用水源、水质和排水位置；
管壳式换热器维护检修规程
管壳式换热器维护检修规程 二○○七
目录 1总则 (83) 2完好标准 (94) 3换热器的维护 (85) 3.1 维护 (85) 3.2 常见故障和处理方法 (86) 4 换热器的检验 (86) 4.1外部检查 (86) 4.2内外部检查 (86) 4.3压力试验 (87) 4.4定期检验 (89) 5 换热器的修理 (89) 5.1检修周期及内容 (89) 5.2 检修方法及质量标准 (90) 6 试车与验收 (96) 7 维护检修的安全注意事项 (98) ８２
1 总则 1.1 适用范围 参照原化学工业部颁发的《换热器维护检修规程》(HG25004－91)以及其它有关资料， 编制本规程。 本规程适用于设计压力不大于6.4MPa(g)，设计温度大于－20℃、小于520℃钢制管壳 式单管板或双管板换热器，包括冷却器、冷凝器、再沸器等换热设备的维护检修。 本规程与国家或上级有关部门的规定相抵触时，应遵循国家和上级有关部门制定的一 切规定。从国外引进的换热器，还应遵循原设计所采用的规范和标准中的有关规定。 1.2 结构简述 管壳式换热器(包括固定管板式、浮头式、U形管式以及填料函式)主要由外壳、管板、 管束、顶盖(封头)等部件构成。 板，与壳体焊接相连。为了减小 温差引起的热应力，有时在壳体 上设有膨胀节。浮头式换热器的 一端管板固定在壳体与管箱之 间，另一端可以在壳体内自由伸 缩。U形管式的换热管弯成U形， 两端固定在同一管板上，管束可以 自由伸缩。填料函式换热器的一端管板固定，另一端填函密封可以自由伸缩。双管板换热 器(如图1)一端的内管板直接固定在壳体上，外管板与管箱相连接，另一端的内管板以填料 函结构与壳体连接，外管板与管箱连接；采用双管板结构的优点是当管板与换热管连接部 位发生泄漏时，换热器的管程和壳程中进行换热的两种介质各自漏入大气而不会互相串 混。双管板换热器用于引进部分的干区，以防止一旦管板与换热管连接处发生泄漏时，水 或蒸汽与介质相混。 2 完好标准 2.1 零、部件 2.1.1 换热器的零、部件及附件完整齐全，壳体、管程、封头的冲蚀、腐蚀在允许范围 内，管束的堵管数不超过总数的10％，隔板、折流板、防冲板等无严重的扭曲变形。 ８３
(完整版)管壳式换热器简介及其分类
管壳式换热器简介及分类 概述 换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。在工业生产中，换热器的主要作用是使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要。换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、航空以及其他许多工艺部门广泛使用的一种通用设备。在华工厂中，换热器的投资约占总投资的10%-20%；在炼油厂中该项投资约占总投资的35%-40%。 目前，在换热器中，应用最多的是管壳式换热器，他是工业过程热量传递中应用最为广泛的一种换热器。虽然管壳式换热器在结构紧凑型、传热强度和单位传热面的金属消耗量无法与板式或者是板翅式等紧凑换热器相比，但管壳式换热器适用的操作温度与压力范围较大，制造成本低，清洗方便，处理量大，工作可靠，长期以来人们已在其设计和加工方面积累了许多经验，建立了一整套程序，人么可以容易的查找到其他可靠设计及制造标准，而且方便的使用众多材料制造，设计成各种尺寸及形式，管壳式换热器往往成为人们的首选。 近年来，由于工艺要求、能源危机和环境保护等诸多因素，传热强化技术和换热器的现代研究、设计方法获得了飞速发展，设计人员已经开发出了多种新型换热器，以满足各行各业的需求。如为了适应加氢装置的高温高压工艺条件，螺纹锁紧环换热器、Ω密封环换热器、金属垫圈式换热器技术获得了快速发展，并在乙烯裂解、合成氨、聚合和天然气工业中大量应用，可达到承压35Mpa、承温700℃的工艺要求；为了回收石化、原子能、航天、化肥等领域使用燃气、合成气、烟气等所产生的大量余热，产生了各种结构和用途的废热锅炉，为了解决换热器日益大型化所带来的换热器尺度增大，震动破坏等问题，纵流壳程换热器得到飞速的发展和应用；纵流壳程换热器不仅提高了传热效果，也有效的克服了由于管束震动引起的换热器破坏现象。另外，各种新结构的换热器、高效重沸器、高效冷凝器、双壳程换热器等也大量涌现。 管壳式换热器按照不同形式的分类 工业换热器通常按以下诸方面来分类：结构、传热过程、传热面的紧凑程度、所用材料、
换热器试压方案全
目录 1概述 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2工程概况 (1) 1.3换热器明细表 (1) 2试压准备工作 (5) 3换热器抽芯 (5) 4换热器清洗 (5) 5试压要求及方法 (6) 5.1 试压要求 (6) 5.2 试压方法 (6) 5.3换热器试压步骤 (7) 6换热器回装、复位 (7) 7施工进度计划 (8) 8施工手段用料、设备 (8) 9安全事项 (9)
中国石油抚顺石化公司原油集中加工、炼油结构调整技术改造工程30万吨/年酮苯脱蜡装置换热器抽芯试压方案1概述 1.1编制依据 1.1.1 中国石油集团工程设计有限责任公司抚顺分公司《30×104t/a酮苯脱蜡装置基础设计》（讨论稿）。 1.1.2 抚顺石化公司石油一厂30×104t/a酮苯脱蜡装置施工蓝图。 1.1.3 我公司成功建设过石油一厂40万吨/年酮苯脱蜡装置安装工程及2005年石油二厂60万吨/年酮苯脱蜡脱油装置的施工工艺及经验。 1.1.4 抚顺石化分公司石油三厂50万吨／年重油催化装置拆迁施工经验。 1.1.5《钢制管壳式换热器》GB151－99 1.1.6《钢制压力容器》GB150－98 1.2工程概况 本装置共有换热器70台，形式为管板式、浮头式和U形管式换热器三种，换热器全部需要抽芯检查，部分管束需要更换新的管束。 1.3换热器明细表
表1设备明细 第2页共9页
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2试压准备工作 4.1 收集原设备监检报告，查看设备状况； 4.2新的换热器管束应有管束出厂合格证明书 4.2试压工机具、盲板制作准备 4.3换热器封头拆除 3换热器抽芯 换热器的抽芯工作是在换热器拆除以后将换热器在抽芯场地集中摆放，对于高温处的螺栓应该提前涂抹松动剂，防止在松卸困难甚至卡死，将换热器管箱拆卸下以后，便可以进行抽芯工作。 拆管箱和抽芯过程中，应对管箱标好设备位号，相应设备螺栓拆除后用编织带收集并挂牌标识设备位号，以免设备配件相互混淆，给设备恢复带来困难。另外应保存并记录标识好换热器密封件，为下一步密封件测量加工提供条件。密封件材质由原业主车间负责人确定并应符合设计文件规定。 换热器的抽芯过程中，首先使用管板上定位吊耳将管束抽出一部分，待拉出的距离可以安装抽芯机后，便可使用抽芯机将管束轻松抽出。在抽芯的过程中需要注意几个方面： 1、定位吊耳应位于水平位置拉出，这样可以保证换热器的滑道位于受力位置（及垂直方向），承受换热器的重力，避免管束直接受力，同时避免折流板把壳体划伤。 2、在吊装的过程中，也要保证定位吊耳的水平度，保证管束不垂直受压；吊装用钢绳要用专业的保护套保护，不至使管束受伤（特别是有涂层，可以防止涂层剥落），钢丝与管束接触部位一定要加以保护。 抽芯完成后，要放置在专用的垫具上，一般为具有与换热器吻合面的枕木，不得直接将换热器管束直接放置在平地上。放置时，管板与管束的连接处不得受力，及管板应悬空，枕木放在管束下，最好滑道与枕木接触，直接受力。 4换热器清洗 换热器抽芯后对换热器壳体、管束（不更新管束）、管箱进行清洗，清洗时应注意安全（由于清洗用水压力较高，一般在200公斤以上）和场地卫生。 换热器管束的清洗分内壁清洗和外壁清洗两部分： 1、内壁清洗使用细管长枪，首先确保管束畅通，其次清除管内污垢、结焦等。在清洗时，应正反两个方向冲洗同一根管，以保证清洗效果。对结焦比较严重的管子，应使用较长的水枪冲洗。冲洗的后管束应畅通，且水柱喷射均匀（内径未因结焦、污垢无而变小）。 2、外壁清洗使用旋转多头水枪和长管水枪相结合。无论管束按照哪种形式排列，总有一个平面可以贯通两侧的所有管束，清洗时应使用长管水枪清洗这个空间，并做正反两方面冲洗。对于防冲板下管束的
管壳式换热器的检修
９７ 科技资讯 科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ２００９ ＮＯ．２２ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 动力与电气工程 化工工业中不同介质之间存在有大量热交换，其中很大部分的热交换是通过换热器来完成的。换热设备是化肥，化工，炼油工业及其他许多工业部门应用最广泛的设备，在化工企业的建设中换热设备占总投资很大比重。因此保证换热设备安全运行对其维护和检修质量是非常重要的。 １ 管壳式换热器的类型特点 常用的管壳式换热器有固定管饭式、浮头式和“Ｕ”型管式。 （１）固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。壳体中设置有管束，管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上，管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便，但壳程清洗困难，管束制造后有温差应力存在。当换热管与壳体有较大温差时，壳体上还应设有膨胀节。 （２）浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间，另一端管板可以在壳体内自由移动，也就是壳体和管束热膨胀可自由。故管束和壳体之间没有温差应力。一般浮头可拆卸，管束可以自由地抽出和装入。浮头式换热器的这种结构可以用在管束和壳体有较大温差的工况。管束和壳体的清洗和检修较为方便，但它的结构相对比较复杂，对密封的要求也比较高。 （３）Ｕ形管式换热器是将换热管炜成Ｕ形，两端固定在同一管板上。由于壳体和换热管分开，换热管束可以自由伸缩，不会由于介质的温差而产生温差应力。Ｕ形管换热器只有一块管板，没有浮头，结构比较简单。管束可以自由的抽出和装入，方便清洗，具有浮头式换热器的优点，但由于换热管做成半径不等的Ｕ形弯，最外层换热管损坏后可以更换外，其它管子损坏只能堵管。同时，它与固定管板式换热器相比，由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙，流体很容易走短路，影响了传热效果。 ２ 管壳式换热器的失效形式 换热器常见的损坏形式是腐蚀而泄 露，壳体减薄。腐蚀的部位主要在换热管、换热管与管板的连接处及壳体。２．１换热管的腐蚀 换热管的腐蚀有两种情况。一种是管 内和管外介质对管壁的腐蚀，使得整个管壁减薄。另一种是管壁的局部腐蚀，特别在换热管入口的管段腐蚀。另外，由于换热管在轧制过程本身存在质量缺陷，如夹渣、裂缝、夹皮和气孔等，材质不均匀造成介质对管板的点蚀，使用后缺陷暴露而导致换热管减薄泄漏。 ２．２管子与管板连接处的腐蚀 换热管与管板的连接形式有胀接，焊接或者胀接焊接并有。换热器运转一段时期后，封口焊缝的腐蚀或经腐蚀将封口焊缝的内部缺陷暴露而发生泄漏。另一种情况是因操作中冷热交变应力的影响或本身质量差，致使胀接处出现松弛而发生泄漏。由于胀接、焊接的应力存在，很容易在管板、胀焊区发生裂纹，特别是在有应力腐蚀的场合。另外换热管的管口因胀接时材料冷作硬化或管子与管板封口焊接的热输入量的影响，管口处耐腐蚀能力降低而产生腐蚀泄漏。再有换热管因管头退火处理不当或换热管材质塑性不好，管子胀接后管头出现裂纹，使用后缺陷扩展而导致泄漏。２．３壳体的腐蚀 壳体的腐蚀有整体减薄，由于材质不均匀等缺陷造成的局部腐蚀和点蚀。当壳体材质与折流板等不同材质其他元件长期接触时，在接触部位很容易产生电化学腐蚀。另外，壳体的焊接部位对于不锈钢材质的壳体材料不可避免的容易产生晶间贫铬从而增加了晶间腐蚀的可能。再者由于焊接应力的存在，在有应力腐蚀的介质中也容易产生应力腐蚀。 ３ 换热管及封管泄漏的检查 常用的检验方法有水压试验检查法，气压试验检验法，氨渗漏试验检查法。另外有些专业检修单位还可以对管子进行涡流探伤。 ３．１水压试验检查法 换热器灌水后发现管子本身泄漏或有明显的漏点，应先修理后再进行试验。在试压检查时需注意：（１）检查设备有无损伤和变形，确认无异常现象，且外表面保持干燥。配设压力试验临时管线，建立试压系统，应能保证充水、完全放空和排水。（２）换热设备液压试验充液时，应从高出将空气排干净。（３）压力试验，必须采用两个量程相同，经过校验，并在有效期内的压力表。压力表的量程宜为试验压力的２倍。但不得低于１．５倍和 高于３倍，精度不得低于１．５级，表盘直经不 得小于１００ｍｍ。（４）压力表应安装在换热设备的最高处和最低处，试验压力值应以最高处的压力表读数为准，并用最低处的压力表读数进行校核。（５）液压试压时，压力应缓慢上升，达到试验压力后，保压时间不应少于３０ｍｉｎ，然后将压力降至设计压力，保持足够长的时间对所有焊缝和检查。（６）对于不锈钢材料还应控制水中Ｃｌ离子的含量不超过２５ＰＰｍ。（７）出现泄露有时会出现由上而下一片换热管接头出现泄漏的情况，这可能是假象，必须找到真正的漏点。３．２气压试验检验法 气压试验检验法与水压试验法类似，由于气压试验相对与水压试验危险程度比较高，因此除以上注意事项之外，还需注意试压是要缓慢升压，升压过程中需严密监视设备的外观变形情况，有无异常响声。试验压力比水压试验较低。然后用肥皂水检查焊缝及管板封管部位。发现漏点做好标记，泄压检修。 ３．３氨渗漏试验检查法 对于工作压力较高密封要求严或管程工作压力高于壳程工作压力的换热器。采用水压试验壳体不能达到承受试验压力。可采用氨渗漏的方法进行检查。壳体应先用氮气进行置换，因为氨在空气中的爆炸极限以体积计算为１５％～２８％，所以要求置换气体的体积为置换空间的３倍～５倍。置换好后充氮气至０．２ＭＰａ，再充氨气达０．２３５ＭＰａ进行氨渗漏试验，将湿的酚酞试纸贴于管板上。试纸变红处说明有氨气泄露，做好标记对泄露部位处理。氨渗漏试验需注意：（１）由于压力低，对于极小的渗漏，检验时间（保压时间）将是相当长的，一般情况约为１０小时～ｌ２小时。（２）试验完毕，仍然要用氮气置换合格，排放的氨需要插入水中吸收，不能直接排入空气中，以免造成环境污染或人员伤害。 ４ 换热器的检修 ４．１堵管 经过试压试验或经氨试漏检查出由于腐蚀而泄露的换热管简单的方法就是堵管。对于管口比较规整的管子，换热管与管板为焊接形式可以将堵头加工成圆柱状，一端打盲孔的形式，这样堵头与管板焊接时焊接变形主要集中在堵头上，减少管板的焊接应力。对于换热管与管板为胀接形 管壳式换热器的检修 王岗波 （中国化工沧州大化集团机修车间 河北沧州 ０６１０００） 摘 要：本文摘要介绍了管壳式换热器的结构类型特点，失效形式及试压方法，简要介绍了对换热器检修方法及注意事项。关键词：管壳式换热器 换热管 腐蚀 检修中图分类号：ＴＱ０５文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３７９１（２００９）０８（ａ）－００９７－０２
管壳式换热器的制造检验要求
管壳式换热器的制造检 验要求 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
管壳式换热器的制造、检验要求 作为压力容器管壳式换热器制造、检验及验收应符合GB150的要求，但同时也要符合换热器本身的特殊要求。 一、焊接接头分类 与一般压力容器类似，管壳式换热器也将主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类，如图7-1所示（教材P192）。 A类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的轴向焊缝； Ｂ类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的周向焊缝或带径发兰与接管的对接环向焊缝； Ｃ类接头为筒体或前后管箱与无径发兰或无径发兰与接管的平焊环向焊缝； Ｄ类接头为接管与筒体或前后管箱的环向焊缝。 二、零部件制造要求 1．管箱与壳体 壳体内径允许偏差： 对于用板材卷制的壳体，起内径允许偏差可通过控制外圆周长的方式加以控制，外圆周长的允许上偏差为10mm，下偏差为零。 2．圆度： 壳体同一断面上的最大直径和最小直径之差e应符合以下要求： 对于公称直径DN（以mm为单位）不大于1200mm的壳体：e≤min（%DN，5）mm；对于公称直径DN（以mm为单位）大于1200mm的壳体：e≤min（%DN，7）mm。 3．直线度： 壳体沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位（即通过中心线的水平面和垂直面处）测量
的壳体直线度允许偏差应满足以下要求： 当壳体总长L≤6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000， mm； 当壳体总长L＞6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000，8) mm。 热处理要求`：碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和浮头平盖、侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，焊后需作清除应力处理，有关密封面在热处理后加工。 4．其它要求： 壳体在制造中应防止出现影响管束顺利安装的变形。有碍管束装配的焊缝应磨至与母材表面平齐。接管、管接头等不应伸出管箱、壳体的内表面。 （解释圆度、直线度） 5．换热管 （1）换热管的拼接： 当换热管需拼接时其对接接头应作焊接工艺评定。对于直管，同一根换热管的对接焊缝不得超过一条；对于U形管，对接不得超过两条，拼接管段的长度不得小于300mm，U形管段及其相邻的至少50mm直管段范围内不得有拼接焊缝。 换热管拼接接头的对接错边量不超过管壁厚度的15%，且小于，拼接后的直线度以不影响穿管为准。 对接后的换热管按表7-7选取钢球直径进行通球检查，以钢球通过为合格 换热管拼接接头应进行射线抽样检测，抽样数量应不少于接头数量的10%且不少于一条，满足JB4730中的Ⅱ级为合格，如有一条焊缝不合格，则应加倍抽样，仍出现不合格焊缝时，则应100%检查。。对接后的换热管应以2倍的设计压力为试验压力进行液压试验。
换热器试压方案全
中化泉州1200万吨/年炼油项目85万吨/年芳烃抽提安装工程换热器设备试压方案 编制 审核 审批 中国化学工程第九建设公司 年月日
目录 1编制依据 ................................. 错误！未定义书签。2工程概况 . (1) 3试压准备工作 (5) 4试压场地选择 (5) 5试压要求 (5) 6试压方法 (5) 7 试压步骤 (6) 8换热器回装、复位 (6) 9施工进度及劳动力计划 (7) 10施工手段用料、设备 (7) 11质量保证措施及体系 (8) 12 HSE措施及管理组织机构 (9) 13 风险分析 (10)
中化泉州1200万吨/年炼油项目85万吨/年芳烃抽提装置 1.编制依据 1)《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH3532-2005 2)《钢制管壳式换热器》 GB151-1999 3)《石油化工静设备安装工程施工技术规程》 SH/T3542-2007 4)《钢制压力容器》 GB150－98 5)《石油化工施工安全技术规程》 SH3505—1999 6)中化泉州1200万吨/年炼油项目 85万吨/年芳烃抽提装置相关设计图纸 7)换热器设备随机资料 8)根据业主下发的“冷换设备试压专题会会议纪要20130522”及提供换热器型号、试压工 装和说明等文件 2.工程概况 中化泉州1200万吨/年炼油项目 85万吨/年芳烃抽提装置共有换热器20台，其中浮头式换热器14台，U型管式换热器6台。根据（冷换设备试压专题会）会议要求：“原则上除螺纹环换热器、充气保护且气封完好的、高强/合金焊接的及进口有特殊要求的换热设备外，其余冷换设备全部进行试压。”并考虑现场设备已经安装就位，对芳烃抽提装置3台C类试压计划换热设备进行大浮头拆除、小浮头不拆，不抽芯检查，更换垫片后进行管程、壳程严密性试验。 芳烃抽提装置换热设备参数及明细见下表1
标准系列化管壳式换热器的设计计算步骤(精)
标准系列化管壳式换热器的设计计算步骤 （1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能 （2）计算传热量，并确定第二种流体的流量 （3）确定流体进入的空间 （4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据 （5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核 （6）选取经验传热系数 （7）计算传热面积 （8）查换热器标准系列，获取其基本参数 （9）校核传热系数，包括管程、壳程对流给热系数的计算。假如核算的K与原选的经验值相差不大，就不再进行校核。若相差较大，则需重复（6）以下步骤 （10）校核有效平均温度差 （11）校核传热面积 （12）计算流体流动阻力。若阻力超过允许值，则需调整设计。 非标准系列化列管式换热器的设计计算步骤 （1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能 （2）计算传热量，并确定第二种流体的流量 （3）确定流体进入的空间 （4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据 （5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核 （6）选取管径和管内流速 （7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核 （8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍（9）选取管长 （10）计算管数 （11）校核管内流速，确定管程数 （12）画出排管图，确定壳径和壳程挡板形式及数量等 （13）校核壳程对流传热系数 （14）校核平均温度差 （15）校核传热面积 （16）计算流体流动阻力。若阻力超过允许值，则需调整设计。 甲苯立式管壳式冷凝器的设计（标准系列） 一、设计任务 1.处理能力： 2.376×104t/a正戊烷； 2.设备形式：立式列管式冷凝器。 二、操作条件 1.正戊烷：冷凝温度51.7℃，冷凝液于饱和温度下离开冷凝器； 2.冷却介质：为井水，流量70000kg/h，入口温度32℃； 3.允许压降：不大于105Pa； 4.每天按330天，每天按24小时连续运行。 三、设计要求 选择适宜的列管式换热器并进行核算。 附：正戊烷立式管壳式冷却器的设计——工艺计算书（标准系列）
管壳式换热器的制造检验要求
管壳式换热器的制造检验 要求 The final revision was on November 23, 2020
管壳式换热器的制造、检验要求 作为压力容器管壳式换热器制造、检验及验收应符合GB150的要求，但同时也要符合换热器本身的特殊要求。 一、焊接接头分类 与一般压力容器类似，管壳式换热器也将主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类，如图7-1所示（教材P192）。 A类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的轴向焊缝； Ｂ类接头为筒体、前后管箱或膨胀节的周向焊缝或带径发兰与接管的对接环向焊缝； Ｃ类接头为筒体或前后管箱与无径发兰或无径发兰与接管的平焊环向焊缝； Ｄ类接头为接管与筒体或前后管箱的环向焊缝。 二、零部件制造要求 1．管箱与壳体 壳体内径允许偏差： 对于用板材卷制的壳体，起内径允许偏差可通过控制外圆周长的方式加以控制，外圆周长的允许上偏差为10mm，下偏差为零。 2．圆度： 壳体同一断面上的最大直径和最小直径之差e应符合以下要求： 对于公称直径DN（以mm为单位）不大于1200mm的壳体：e≤min（%DN，5）mm；对于公称直径DN（以mm为单位）大于1200mm的壳体：e≤min（%DN，7）mm。 3．直线度：
壳体沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位（即通过中心线的水平面和垂直面处）测量的壳体直线度允许偏差应满足以下要求： 当壳体总长L≤6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000， mm； 当壳体总长L＞6000mm时，直线度允许偏差≤min (L/1000，8) mm。 热处理要求`：碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和浮头平盖、侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，焊后需作清除应力处理，有关密封面在热处理后加工。 4．其它要求： 壳体在制造中应防止出现影响管束顺利安装的变形。有碍管束装配的焊缝应磨至与母材表面平齐。接管、管接头等不应伸出管箱、壳体的内表面。 （解释圆度、直线度） 5．换热管 （1）换热管的拼接： 当换热管需拼接时其对接接头应作焊接工艺评定。对于直管，同一根换热管的对接焊缝不得超过一条；对于U形管，对接不得超过两条，拼接管段的长度不得小于300mm，U形管段及其相邻的至少50mm直管段范围内不得有拼接焊缝。 换热管拼接接头的对接错边量不超过管壁厚度的15%，且小于，拼接后的直线度以不影响穿管为准。 对接后的换热管按表7-7选取钢球直径进行通球检查，以钢球通过为合格 换热管拼接接头应进行射线抽样检测，抽样数量应不少于接头数量的10%且不少于一条，满足JB4730中的Ⅱ级为合格，如有一条焊缝不合格，则应加倍抽样，仍出现不合格焊缝时，则应100%检查。。对接后的换热管应以2倍的设计压力为试验压力进行液压试验。