换热器维护检修规程

换热器维护检修方案

换热器维护检修方案

1 范围

本方案适用于化工企业中设计压力不大于6.4MPa、设计温度大于-20℃、小于520℃的管壳式、平板式和螺旋板式换热器的维护和检修

2结构简述

2.2.1 管壳式换热器(包括固定管板式、浮头式、U型管式和填料函式)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，另一端管板可以在壳体内自由移动。U型管式换热器的换热管弯成U型，两端固定在同一管板上，管束可以自由伸缩。填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。

2.2.2 平板式换热器主要由换热板片、密封垫片、固定封头、活动封头（头盖）、夹紧螺栓、挂架等组成，换热片上有不同形状的波纹；密封材料大多采用天然橡胶和合成橡胶。

2.2.3 螺旋板式换热器主要由外壳螺旋体、密封件及进出口等四部分组成。螺旋体是用两片平行的钢板卷制而成，它具有两个介质通过的矩形通道。根据通道布置的不同，螺旋板式换热器又分为三种形式：Ⅰ型，主要特点是螺旋通道的两端全部垫入密封条后焊接密封；Ⅱ型，特点是螺旋通道两端面交错焊死；Ⅲ型，特点是一个通道的两端全焊死，另一个通道的两端全敞开。

3 完好标准

3.1 零、部件

3.1.1 换热器的零、部件及附件完整齐全，壳体、管程、板片、封头的冲蚀、腐蚀在允许范围内，管束的堵管数不超过管束总数的10%，隔板、板片、折流板、防冲板等无严重的扭曲变形。

3.1.2 仪表、计器和各种安全装置齐全，完整，灵敏，准确。

3.1.3 基础、机座完好，无倾斜、下沉、裂纹等现象。

3.1.4 各部连接螺栓、地脚螺栓紧固整齐、无锈蚀，符合技术要求。

3.1.5 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。

3.1.6 换热器壳程、管程及外管焊接质量均符合技术要求。

3.1.7 防腐、保温设施完整有效，符合技术要求。

3.2 运行性能

3.2.1 换热器各部温度、压力、流量等参数符合技术要求。

3.2.2设备各部分阀门开关正常。

3.2.3换热效率达到铭牌出力或查定能力。

3.3技术资料

3.3.1设备档案、出厂质量证明书、检修及验收记录齐全。

3.3.2压力容器的技术资料齐全、准确。

3.3.3运行时间和累计运行时间有统计记录。

3.3.4设备图纸齐全。

3.3.5操作规程、维护检修规程齐全。

3.4设备及环境

3.4.1设备及环境整齐清洁、无污垢、垃圾。

3.4.2 设备的胀口、焊口、管口、法兰、阀门、填料函及换热板间等密封面完好，泄漏率在允许范围内。

4设备的维护

4.1日常维护

4.1.1 严格执行操作规程，确保进、出口温度、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。

4.1.2 随时检查壳体、封头（浮头）、管程、管板及进出口管道等连接处无异响、腐蚀及泄漏。4.1.3 检查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，发现缺陷及时消除。

4.1.4 检查换热器及管道附件的绝热层，保持绝热层完好。

4.1.5 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。

4.1.6 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。

4.2 定期检查内容

定期检查内容见表1。

表1

4.3 常见故障处理方法

4.3.1 管壳式换热器

管壳式换热器常见故障处理方法见表2。

表2

4.3.2平板式换热器

平板式换热器常见故障处理方法见表3。表3

4.3.3 螺旋板式换热器

螺旋板式换热器常见故障处理方法见表4。

表4

5 检修周期和检修内容

5.1 检修周期

检修周期见表5.

表5

当本单位状态检测手段已经具备开展预测维修条件的,经请示本单位上级主管部门同意,可不受 4.1条限制。

5.2 检修内容

5.2.1 管壳式换热器

5.2.1.1 中修

5.2.1.1.1 清理换热器的壳程、管程及封头（浮头、平盖、凸形等）积存的污垢；

5.2.1.1.2 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。

5.2.1.1.3检查修理管束、管板及管程与壳程连接部位；

5.2.1.1.4检查更换进出管口填料、密封垫；

5.2.1.1.5检查更换部分连接螺栓、螺母；

5.2.1.1.6检查校验仪表及安全装置；

5.2.1.1.7检查修理静电接地装置；

5.2.1.1.8检查更管件、阀门及附件；

5.2.1.1.9修补壳体、管道保温层；

5.2.1.2 大修

5.2.1.2.1包括中修内容

5.2.1.2.2修理或更换新换热器管束与壳体;

5.2.1.2.3检查修理设备基础;

5.2.1.2.4整体防腐、保温。

5.2.2 平板式换热器

5.2.2.1 中修

5.2.2.1.1检查清理换热板片中的结垢；

5.2.2.1.2.检查更换密封垫片及密封条；

5.2.2.1.3检查换热板片变形、裂纹、伤痕、腐蚀等情况，视情况更换；

5.2.2.1.4检查、修理或更换活动端板、固定端板及挂架；

5.2.2.1.5检查修理过滤器、放空阀；

5.2.2.1.6检查修理进、出口管道、阀门；

5.2.2.1.7检查调试各部仪表及安全装置。

5.2.2.2 大修

5.2.2.2.1 包括中修内容

5.2.2.2.2修理或更换进出口管道及各部阀门;

5.2.2.2.3全面检查换热器、更换易损件并单侧试压；

5.2.2.2.4修理或更换各部仪表及安全装置；

5.2.2.2.5修理或更换过滤器、放空阀；

5.2.2.2.6检查修理基础及地脚螺栓；

5.2.2.2.7刷漆防腐。

5.2.3 螺旋板式换热器

5.2.3.1 中修

5.2.3.1.1检查端盖与壳体连接部位的密封情况，视情况修理或更换密封垫片；

5.2.3.1.2检查修理换热器进出口管道、阀门；

5.2.3.1.3检查换热器焊接部位的腐蚀情况；

5.2.3.1.4检查清理螺旋通道；

5.2.3.1.5检查、校验仪表及安全装置；

5.2.3.1.6检查各部紧固螺栓，必要时更换；

5.2.3.1.7检查、修补绝热层和防腐层。

5.2.3.2 大修

5.2.3.2.1 包括中修内容

5.2.3.2.2 修理或更换进出口管道、阀门;

5.2.3.2.3检修或更换螺旋板式换热器,并试压检验;

5.2.3.2.4修理或更换各部仪表、管道及安全装置;

5.2.3.2.5 检查修理基础;

5.2.3.2.6防腐,更换绝热层。

5.2.4有关压力容器的检验、检修内容，遵照HG25001-91《压力容器维护检修规程》执行。

6 检修方法与质量标准

6.1 管壳式换热器

6.1.1 壳体

壳体的检修及质量标准按HG25001-91《压力容器维护检修规程》有关规定。

6.1.2 换热管

6.1.2.1 换热管由于温度、压力的波动及温差变形的不均匀，造成管子从管板中拉脱松动而使介质泄漏，可采用补胀方法消除，同一部位补胀不能多于三次，否则会使管板孔处材料冷做硬化而胀不紧。若胀管无效，可换管子或采用焊接方法，焊好后对周围列管再胀一次，防止热胀冷缩松动。6.1.2.2 换热管由于腐蚀、磨蚀、冲蚀、沉积腐蚀等原因，使管子产生裂缝，穿孔而泄漏，一般处理方法有两种，一是更换新管，二是堵管。更换新管对管板孔必须检查、清理、修磨。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。管孔直径的偏差、圆柱度、圆度都

在允许范围内，管端应除锈至呈金属光泽，其长度不宜小于二倍的管板厚度。堵管，是用锥度为1：10的金属堵头将管子两端堵死。堵头材料的硬度，应低于管子的硬度。堵管数一般不得超过管束管子总数的10%（根据本厂工艺和生产情况可适当增减）。

6.1.2.3 换热管的管材硬度应比管板硬度小HB30左右，否则应在管端150～200mm长度内退火。管子材质要求符合GB151-89《钢制管壳式换热器》的要求。对管束的换热管允许每根管子有一道对接焊口，U型管允许有二道对接焊口，两道焊口之间的距离不得小于300mm长。对接焊缝应平滑，对口错边量不得超过管壁厚度的15%,且不大于0.5mm。对接厚管子的直线度以不影响顺利穿管为限。对接接头应作焊接工艺评定，并作直径为0.85倍内径的通球试验,焊后应进行单管水压试验,试验压力为管程压力的2倍。

6.1.2.4 U型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，碳钢、低合金钢管弯制后应作清除应力热处理。

6.1.3 管板

6.1.3.1 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应力的热处理。

6.1.3.2 复合管板在堆焊前应进行堆焊工艺平定。其基层材料和复层材料应按JB4730-94《压力容器无损检测》进行检查。

6.1.3.3管板孔径允差、孔板宽度偏差应符合GB151-89《钢制管壳式换热器》的规定。

6.1.4 折流板

折流板表面要保持平整、光滑、无毛刺。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GB151-89《钢制管壳式换热器》的规定。

6.1.5 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。防冲板的最小壁厚：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。

6.1.6 管束与管板组装

6.1.6.1 胀接：管板硬度应大于管子，如两者硬度相近时，应对管端作退火处理，一般硬度差在HB30～50左右。胀管深度：一般等于管板的厚度减去3～5mm。胀管顺序一般从中扩展到周边对程交差进行。胀管时必须检查管板、管端的材质，尺寸、机械能、净化处理等符合要求。浮头式换热器须先胀固定管板处的管头、后胀活动管板处的弯头，胀接过程中要随时注意和调整两管板的平行度。

6.1.6.2 焊接：焊接方法应根据管端的材料组合来决定，焊管时由中心至周边顺序交叉将管子两端与管板点焊，每根管子均匀三点，然后顺序交叉满焊。管子伸出管板长为2～3mm，或等于管子壁厚；

若在管板孔外开“隔热槽”可减少管板变形，还可以保证焊接质量。

6.1.6.3 胀焊结合：对于温度、压力较高，在运行中受到反复变形、热冲击和热腐蚀的作用时，常采用胀焊结合的方法，但在焊前应对每根管子进行预胀（密封胀），这样可减少管子与管板孔的间隙，提高焊缝抗疲劳性，防止焊缝裂纹。

6.1.7 压力试验与致密性试验

管壳式换热器压力试验的程序应按GB151-89《钢制管壳式换热器》的规定;压力试验和致密性试验的方法标准(包括试验压力、温度、质量要求等),应符合GB150-98《钢制压力容器》的规定。

6.1.8 换热器清理

由于介质的腐蚀、冲蚀、积垢，必须进行清理，方法如下：

6.1.8.1 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、蒸汽等配合清洗。当结垢比较严重或全部堵死时，可用管式冲水钻（桶管机）清洗。

6.1.8.2 冲洗法：利用高压水泵打出的水通过压力调节阀再通过高压软管通至手提式喷射枪进行喷射清理污垢。若在水中混入细石英砂效果更好。

6.1.8.3 化学除垢：首先应对结垢的物质进行化学分析，再决定采用什么溶剂清洗。一般对硫酸盐和硅酸盐采用碱洗，碳酸盐采用酸洗，对油垢结焦可用氢氧化钠、碳酸钠、洗衣粉、洗涤剂等，与水按一定比例配制清洗。采用化学清洗时必须考虑加入缓蚀剂。经过化学清洗后，加清水循环冲洗数次，直至水呈中性为止。除以上清洗方法外，还可采用海棉球自动清洗法。

6.2 平板式换热器

6.2.1 换热板

6.2.1.1 拆卸检查换热板时，用非金属硬片将密封垫片和换热板片分开，切不要损坏热板片和密封垫片，并按顺序逐片放好，不得错乱颠倒。

6.2.1.2 更换密封垫片时需用丙酮或其它酮类有机溶剂，将密封垫片沟槽擦干净，再用毛刷将401合成树脂粘结剂或801强力胶均匀地涂在沟槽内，最后将密封垫片粘在沟槽里。

6.2.1.3 检查换热板是否穿孔，一般用放大镜、灯光或煤油渗透法逐片检查。

6.2.1.4 换热板结垢时切忌用钢丝刷刷洗，尤其是钛材和不锈钢片，应用非金属硬片除去结垢，再用去污粉清洗。清洗不锈钢片的水其氯离子含量不得超过25ppm。

6.2.1.5拆卸钛料板片时严禁与明火接触以防氧化。

6.2.1.6 换热板片平滑无裂纹、划痕、变形等缺陷，板厚不均偏差不得超过板厚的5%，板片变形量不得大于0.5mm。

6.2.2 密封垫片

6.2.2.1 密封垫片如有变质、裂纹、老化等缺陷则应更换。

6.2.2.2 更换新的密封垫片时仔细检查它的四个角孔位置，必须与旧的密封垫片相同。

6.2.2.3密封垫片的质量是根据介质的腐蚀性能及温度来选用，常用橡胶垫片的最高使用温度见表6。

表6

此外还可采用压缩石棉垫片和压缩石棉橡胶垫片.

6.2.3 组装

6.2.3.1 在换热器拆卸前应测量板束的压紧长度尺寸,做好记录,重装时应按此尺寸进行。安装板组时要严格按照原顺序装配，不得错乱颠倒。

6.2.3.2 夹紧端板（封头）时，应均匀、对称、交叉拧紧螺母，先拧紧中部，再拧紧上下的螺母，不允许单边拧紧螺母。

6.2.3.3压紧后端压板的四角距离应一样。端压板之间距离应在端板上所测量的尺寸范围之内，若小于此尺寸仍发现泄漏，则应更换垫片。板片组装压紧后，上下左右的平行度为1mm。

6.2.3.4 整体组装后应按1.25倍的最大操作压力作单侧试压，保压20～30分钟，不渗漏即为合格。若作气密性试验，则应在水压试验后以操作压力的1.05倍进行试验，用肥皂溶剂注入板束周边，不冒气泡为合格。

6.3 螺旋板式换器

6.3.1 壳体

6.3.1.1壳体表面应进行多点测厚，对局部减薄或烂蚀严重的应予补焊。

6.3.1.2 壳体对接焊缝须经超声波或X射线检查，质量符合国家现行的有关标准。

6.3.2螺旋体

6.3.2.1 螺旋体应无明显变形、压瘪等现象，如有变形，应予修复。对变形、压瘪严重、修复困难的应予更换。

6.3.2.2 螺旋体焊缝须经100%无损探伤检查合格。

6.3.3 密封结构

6.3.3.1 对垫片密封结构应检查密封垫片是否有变形、老化；垫片在换热器检修时一般应予更换。