螺纹锁紧环式换热器介绍

螺纹锁紧环式换热器介绍

目录

一、概述

二、螺纹锁紧环式换热器制造简述

三、螺纹锁紧环式换热器简明工艺流程图

一、概述

1．简要说明

螺纹锁紧环式换热器是当前世界先进水平的热交换设备, 国内外大型炼油企业在加氢裂化和重油加氢脱硫装置中一般均采用此种形式换热器。它具有结构紧凑, 泄漏点少,密封可靠, 占地面积小, 节省材料的特点. 一旦运行过程中出现泄漏点, 也不必停车,紧固内、外圈顶紧螺栓即可达到密封要求。但结构复杂,机加工量大, 装配复杂,拆卸需要借助专用工装,随着炼油规模及装置大型化及其装置的更新、增加,对此类设备的年需求量日增。以往此类设备, 均依赖从日本、美国及意大利进口, 国家每年需支付大量外汇, 故早在“七五”期间, 国家将其列入国产化攻关项目, 由中石化总公司、原机械部组织, 洛阳设计院与兰石厂联合攻关。最初,通过引进、吸收、消化国外技术及意大利IMB公司合作生产的方式, 为镇海炼厂“80万吨/年加氢裂化装置”生产出两台(重叠为一组) “H--H”型螺纹锁紧式换热器。在此基础上,又进行了联合攻关的第二步, 即完全国产化一台, 此台也用于此装置中。这三台换热器, 在镇海炼厂未停车运行三年多后进行设备检修至今运行正常, 证明其质量是有保证的。此三台换热器的制造成功, 标志着此类换热器整体制

造功关目的已基本达到, 从设计到制造, 已具备国产化的条件。双壳程螺纹锁紧环高压换热器为九十年代国外新一代高科技产品。八十年代中期,各制造厂家就在开发研究“双壳程螺纹锁紧环高压换热器”上投入了较大的人力、物力, 从材料的采购，结构设计，制造工艺及质量控制等方面进行了大量的工作, 并制定出科学合理可操作的制造工艺方案。此类设备主体材料的焊接和内壁不锈钢层的堆焊,其工艺已相当成熟。单个筒体环缝坡口均采用立车加工，以保证组装后的直线度。为了保证两大段组装后达到图纸的要求, 在两大段对接端口设计了自动定心工装, 大螺纹加工是本设备制造非常重要的一环,各制造公司设计了专用测量工具及样板,编制了专用加工工艺和检检方法,采用了大型数控镗铣床加工, 保证大螺纹一次加工成功,换热管与管板贴胀,采用新开发出的液压涨管技术进行涨结,管壁无机械损伤和减薄, 提高了管壁抗腐蚀能力, 并且大大便利了内部施工,降低了劳动强度. 安装管箱内件, 采用新设计旋螺纹工装旋入大螺纹, 确保螺纹环旋到位.这充分说明国内制造厂有条件，有能力制造开发更高参数更新结构的双壳程螺纹锁紧环高压换热器。八十年代,此设备在石油行业一直为国外进口产品,国内于1989年在国内首家与意大利IMB合作为镇海炼油厂成功生产了三台螺纹锁紧环高压换热器，填补了国内制造领域的空白, 此后又先后为辽化、武石化、天津炼厂、长岭炼厂、镇海炼化等单位提供了近150台此类设备. 产品质量完全可替代国外进口。

2. 遵守执行的主要标准规范

设备除遵守制造协议的要求外, 尚应符合设计院的图纸及下列规范、规程和标准的规定。

2.1 GB150《钢制压力容器》或JB4732 《钢制压力容器--分析设计标准》2.2 劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》。

2.3 JB4730《压力容器无损检验》。

2.4 JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》

2.5 JB4726-4728《压力容器用锻件》。

2.6 ASME BPV Code Ⅷ-1、Ⅷ-2、TEMA 标准。

二、螺纹锁紧环式换热器制造简述

螺纹锁紧环式换热器是当前世界先进水平的热交换设备, 国内外大型炼油企业在加氢裂化和重油加氢脱硫装置中一般均采用此种形式换热器. 它具有结构紧凑, 泄漏点少, 密封可靠, 占地面积小, 节省材料的特点. 一旦运行过程中出现泄漏点, 也不必停车, 紧固内、外圈顶紧螺栓即可达到密封要求. 但结构复杂,机加工量大, 装配复杂,拆卸需要借助专用工具。

1.结构特点

1.1 设备由壳体、管箱、管束、盖板、端盖及螺纹锁紧环等组成。

1.2 壳程采用双壳程, 可大大提高换热效率, 为保证上、下壳程不串漏,

对壳体直线度、圆度均提出严格要求, 加大了制造难度。

1.3 管箱内部采用双层不锈钢堆焊, 管箱内件均为不锈钢。

1.4 管箱两进、出口大接管, 增加一段不锈钢过渡段, 大大便利用户现场管线装配焊接。

1.5 大螺纹采用美国ANSI B1.8-1977标准的短齿梯形螺纹。

1.6 管程密封面改以往凹凸面密封为平面密封.以避免因长期高温工况下使用,不锈钢大盖板变形,凸面不能扣合凹面之弊端。

2.主要部件的制造

2.1壳体

由于本设备结构为双壳程, 因此对壳体、圆度、直线度要求极严格, 壳体内壁需机加工才能满足设计要求, 故我们对其制造采用以下工艺措施加以控制。

2.1.1 筒节: 单个筒节环缝坡口均采用立车加工, 以保证组装后的直线

度。

2.1.2 壳体分为两大段组装,分别机加工两段内壁,边加工边测厚。

2.1.3 两大段最终组成一体, 为了保证两大段组装后仍能满足图纸要求,

我们在两大段对接端口设计了自动定心工装。由于采用了上述工艺措施, 克服了我厂对4M多长壳体无法整体加工

难题, 从而用工艺方法保证了设计图纸要求。

2.2 管束

本设备管束与通常U型管换热器不同: ①因双壳程,中间插入一密封隔板，②管板厚, 钻孔、胀管困难。我们在制造中采用了下述工艺.

2.2.1 密封隔板

密封隔板与壳体内壁之间间隙控制的好坏, 直接影响是否能将上、下壳程有效密封, 是此设备制造关键之一。因此,在制造中, 根据已加工好壳体内径尺寸, 采用机加工手段, 严格控制了隔板的宽度、长度尺

寸. 隔板上的压条与之配钻,从而使0.1厚不锈钢纸与隔板之间可靠连接,保证了密封的可靠性。

2.2.2 U形管

2.2.2.1 一般U型管最小R 管的煨制难度大, 需做大量工艺验证,以满足

壁厚减薄量要求, 制造厂还增做逐根通球试验。

2.2.2.2 为保证U型管质量,专用U形管转运架和划线专用胎。

2.2.2.3 U形管R端部, 利用美国进口专用设备, 进行固熔化热处理, 以

彻底消除残余应力。

2.2.2.4 穿管前, 逐根U形管进行了两倍设计压力的水压试验。

2.2.3 折流板

该管束因独特结构, 如工艺不当,极易造成U形管无法穿,我们采

用下述工艺。

2.2.

3.1 使用专用钻模, 保证孔间距公差。

2.2.

3.2 折流板与中间隔板接触部位采用机加工.由于上述措施及U形管

良好的成型尺寸,使后序穿管很顺利。

2.2.4 管箱及管板

管箱的制造是本设备制造过程中的又一关键。其内部采用双层不锈钢堆焊，堆焊后需机加工内表面, 内件多, 装配尺寸要求严格,管箱上两个安放式大接管焊接在制造上均有一定难度, 工艺还需考虑合理装配顺序,为此我们制定了以下制造工艺:

2.2.4.1管箱壳体单独堆焊,单独加工。

2.2.4.2 管板钻孔, 采用进口的数控钻床钻孔,保证孔的垂直度和光洁度

要求。

2.2.4.3 为保证堆焊层厚度, 工艺安排边加工边测量。

2.2.4.4 管箱内件均焊后加工, 这样保证了内件的顺利装配及可能因内

件焊后变形造成管、壳程分隔不好, 使之串漏。

2.2.4.5 两大安放式接管, 采用单面焊, 背面机加工清根办法。

2.2.5 管束组装

2.2.5.1 换热管与管板焊接采用焊两遍, 保证焊脚高度。

2.2.5.2 换热管与管板贴胀, 采用新开发出的液压涨管技术。

2.3 不锈钢大密封盘加工密封板是本设备关键另件之一, 其质量好坏,

直接影响到产品密封可靠性及产品使用安全性. 其具有直径大、壁薄、加工时变形不易控制、尺寸精度要求高、不易装卡等难点.针对上述问题, 我们根据以往加工经验, 设计了专用装卡工装, 加工出合格另件。

2.4 大螺纹的加工

大螺纹加工是本设备制造非常重要的一环, 在技术准备时,认真分析图纸, 研究各部位尺寸,设计了专用测量工具及样板, 编制了专用加工工艺和检查方法, 采用大型落地数控镗铣中心加工, 壳体与管箱整体热处理后最终一次性加工出合格螺纹。

2.5 产品最终装配及水压试验

由于前期严把各工序质量, 各另、部件制造均符合图纸要求,这就为产品最终组装奠定了良好的基础。

2.5.1 壳体水试, 此次水试, 重点检验管板与管头的焊接质量。

2.5.2 安装管箱内件, 采用新设计旋螺纹工装, 旋入大螺纹, 旋螺纹仔

细测量尺寸, 以确保螺纹环旋到位。

2.5.3 管程水试, 按图纸要求, 管、壳程同时升压, 管程升压到保压1小

时, 水试一次合格通过.根据工艺方案,利用从ESAB等购置的窄间隙焊接装置和带板堆焊装置等, 可完成管箱、壳体和大接管内壁的带极埋弧堆焊(或带极电渣堆焊) 和TIG自动堆焊, 厚板窄间隙埋弧自动焊和换热管头的TIG焊.----储备有“γ射线机”和直线加速器,探伤厚度达250毫米。可对管箱安放式接管的马鞍型焊缝作100%的RT. 串列式等UT设备齐全, 可按设计院提出的UT 技术条件或按国标及美国的有关标准作堆焊层的UT.----根据原设计要求, 自制了“烘干处理装置”。堆焊设备备完工后内部充N2保证了设备运输和放置期间的质量要求.----此外, 还设计、制造和配备有全套工装.如U形管单根高压试压装置,管束起吊工具;穿装管束装置(变滑动为滚动)，装拆大螺纹锁紧环的工装等，保证了产品质量, 提高了工作效率。

3. 焊接

3.1 管箱堆焊

3.1.1 管箱的堆焊, 堆焊加工后, 都能满足图纸要求, 我们采取的工艺

措施是:

3.1.1.1 堆焊过渡层时, 对管箱进行均匀加热达到堆焊予热温要求，3.1.1.2 堆焊时采用进口钢带, 较小焊接规范，

3.2 管箱、壳体间的环缝焊接

采取的焊接方法为内手工单面焊双面成型, 埋弧自动焊,这样就可以解决由于管箱内部清根操作困难,焊后环缝径向内缩量大的问题, 在产品实际施焊时, 我们将选派水平较高且具有相应焊工资格的焊工进行焊接, 均能保证100%UT、100%RT、100%MT一次合格，

3.3 接管与管箱的焊接

接管与管箱的焊接, 由于管箱壁较厚, 为了减少由于焊接填充量大引起焊接应力增大而造成的焊接变形, 以保证管箱椭圆度的要求,选择了最佳坡口, 焊接采用手工电弧焊,国内已完全掌握了这种焊接技术, 可保证接管与管箱焊缝100%UT、100%RT、100%MT一次合格

4 、热处理

4.1 管箱、筒体

管箱采用2.25Cr-1Mo及1.25Cr-0.5MoSi钢锻件制造管箱，内壁堆焊防腐不锈钢层,管箱壁厚不均匀, 形状不规则, 在焊后消除应力过程中, 我们采取了较慢的升降速度, 并根据技术条件要求在管箱环缝上布置了热电偶, 准确的测量并控制了工件的退火温度。

换热器对筒体的直线度和椭园度有很高的要求, 直线度不大于±1mm, 椭园度不大于2.5mm。因此, 我们采用冷卷成型, 纵缝组焊后经过消除应力热处理, 再进行冷校, 这样就保证了筒体加工前的尺寸精度.在焊后热处理中,在筒体外壁加支撑圈固定,并合理摆放了热处理支座的位置, 保证筒体在热处理过程中无较大变形.根据技术条件要求, 在焊后热处理过程中, 在筒体纵缝和环缝上布置热电偶, 测控工件本身温度。

4.3 U型管固溶化处理

U型管为无缝钢管,材质符合SA213标准.为了避免管子弯曲部分在使用过程中引起腐蚀, 我们采用意大利进口设备对U型管的变曲部分进行固溶处理, 固溶处理范围包括U 型管煨弯的部分及相连至少300mm长的直管段,处理前将这部分管子用丙酮擦试干净, 整个固溶处理过程中采用光学高温计来测定、校对处理温度, 管子固溶化处理完毕后, 对其逐根进行试压。U型管固溶处理工艺为:1050±20℃:10秒保温后,管内充气冷却, 3分钟内降到300℃以下，经实际认真检测,多项指标均可符合图纸要求, 工艺是合理可行的。

5.2 在投料前对每个关键部位的工艺方案进行论证, 所有工艺评定要为

生产留有足够的裕量。

5.3 在制造过程中执行质控负责人制。要对产品质量进行全过程监控,

实行技术准备、材料采办、工艺措施、工序检验、设备保障分工负责制, 以确保各部门工作质量. 产品质量必须在受控状态下运行。

5.4 为保证产品按期交货, 炼化设备厂领导班子个人交纳风险抵押金,

按期完成奖励, 否则扣罚。

5.5 与驻厂劳动监检部门和代表用户的第三方检验人员建立密切合作

关系, 配合他们完成监检大纲的编制和对产品的监造工作。

5.6 加强与原设计单位联系, 主要技术问题的处理须得到原设计的确

认。

5.7 产品交货后, 按产品"三包"规定, 积极做好售后服务工作。

三、螺纹锁紧环式换热器简明工艺流程图

┌────┐材检超探下料冲压成形正火+回火热处理探伤二次下料加工坡口

│封头├----○------○------○--------○--------------○------------○---------○-----------○----------→ A

└────┘

┌────┐材检初加工超伤精加工堆焊过渡层退火热处理着色探伤加工堆焊层堆焊表层探伤加工开孔

│管箱筒体├---○-----○-----○-----○--------○----------○---------○---------○---------○------○------○-------─┐

└────┘│

加工螺纹探伤退火热处理组焊接管│

B ←-------○-----------○----------○------------○-----┘

┌────┐材检初加工探伤精加工↑

│壳程筒体├---○------○------○------○-----→ C D

└────┘

┌────┐材检初加工探伤精加工堆焊过渡层退火热处理堆焊表层加工堆焊面探伤加工成形

│接管├---○------○------○------○---------○-----------○----------○----------○--------○------○-----→ D

└────┘

┌────┐组装管束骨架穿U形管管头焊接着色探伤管头胀接

│管束├-------○------------○--------○---------○---------○-----→E

└────┘

A ─┐

┌────┐│壳体与封头组焊探伤退火热处理探伤组焊管箱筒体探伤退火热处理探伤装管束装内件

│总装││-----○----------○--------○-------○--------○--------○-------○-------○-----○------○-─┐

└────┘│↑│

B ─┘B │

│

发运包装油漆表面清理管、壳程同时水压试验安装锁紧环管头水压试验│

←----○--------○-------○-------○----------------○----------------○------------○------┘

欧米伽环换热器维修论文

加氢装置Ω环密封高压换热器的检修工艺 杜昊，任俊杰，董秀丽，黄艳，王志坤 中国石油华北石化公司，河北任丘062552 摘要：介绍了Ω环密封高压换热器的检修工艺，对设计、使用及检修中的问题进行了分析，提出了解决办法。 关键词：Ω环，换热器，检修 加氢装置工艺介质易燃易爆，包括加氢换热器在内的主要设备在高温、高压及有氢气和硫化氢存在的条件下运行，要求设备具有很高的可靠性。加氢换热器一般设计压力7.0～20MPa、温度300～500℃,材料为15CrMoR+321或2.25Cr-1Mo+347，是石化行业中设计难度高、制造难度大的换热设备。选择何种密封结构至关重要，直接影响加氢换热器密封可靠性及制造难易程度。因此管板与管箱、壳体的密封结构成为加氢换热器结构设计最重要的环节。目前常用的换热器密封结构形式有金属环垫（八角垫、椭圆垫）密封、螺纹锁紧环、隔膜密封（盖板式密封）、Ω环密封等。 1 Ω环换热器简介 Ω环换热器的管板与管箱法兰、壳体法兰的密封采用Ω环密封结构，如图1所示，利用回转壳受压性能好的机理，设计制作Ω环密封元件；密封环与法兰、管板以角焊缝的形式连接，介质和环境完全隔绝，有效的解决了其它类型垫片可能出现的密封面失效问题，属于无垫片密封。Ω环密封结构设备主螺栓具有较小的预紧和操作载荷，减小了设备法兰与主螺栓的尺寸和重量。同钢垫圈密封结构（八角垫、椭圆垫）和螺纹锁紧环密封结构相比，Ω环密封结构兼有两者的优点，拆卸检修方便、密封绝对可靠等特点。同时具有制造简单、重量轻、造价低、占地面积小以及直径、压力、温度适用范围广的优势，特别适合在石化企业的加氢装置、重整装置以及化肥装置中推广使用。可减小设备检修强度、提高设备的可靠性，节省设备的一次性投资，具有较高的经济效益和社会效益，有着广阔的应用前景。该结构换热器国内自1996年研发至今，已在很多加氢装置推广使用。 图1 Ω环换热器结构简图

高低压螺纹锁紧环换热器检修规程

高低压螺纹锁紧环换热 器检修规程 The document was finally revised on 2021

高低压螺纹锁紧环换热器检修规程 1 主题内容和适用范围 主题内容 本篇规程了高低压螺纹锁紧环换热器检修程序、注意事项及标准等内容。 适用范围 本篇规程适用于： 高压走管程，低压走壳程的高低压螺纹锁紧环换热器的检修 2 编写修订依据 GB150-2011 《压力容器》 GB151-1999 《管壳式换热器》 《固定式压力容器安全技术监察规程》 NB/T47014-2011 《承压设备焊接工艺评定》 NB/T47015-20011 《压力容器焊接规程》 JB/T4730-2005 《承压设备无损检测》 《管壳程换热器维修检修规程》 SHS01009-2004 换热器制造技术条件 高低压螺纹锁紧环换热器图纸 3 概述 换热器结构说明 高低压的螺纹锁紧式换热器，其结构比较复杂，安装精度要求较高，工艺条件比较苛刻；同时对其拆装、检修作业也有相当特殊的要求。管程：采用紧固压紧螺栓，经顶销、压环及密封盘，将压力传递到密封盘垫片（管程垫片）而达到密封效果；壳程：采用把紧双头螺柱达到密封效果。

4．设备检修所需备件及检修工装汇总： 管箱密封垫片:1件 分程箱垫片：1件 2．螺纹锁紧环拆卸工装：1套，包括：连接板、连接螺栓螺母及配重；3．密封盘装配杆：1套 5．设备检修前准备工作 设备检修所用工具清单汇总如下：

27 渗透检测工具套 5 28 砂轮机φ100 台 2 带砂轮片、抛光片若干 29 铆工手套双20 30 口罩盒 1 31 专用油污清洗剂袋 2 检修前的准备： 正式检修时，提前对螺纹锁紧环注油孔浇注润滑油，便于检修时拆卸螺纹锁紧环。 6 螺纹锁紧环换热器的拆卸 1.对要拆检的螺纹锁紧环换热器先停车、卸压；待设备温度冷却至160℃以下时，进行浇注润滑油； 2.拆除螺纹锁紧环上压紧螺栓； .提前12小时对所拆压紧螺栓涂螺栓松动剂； .松开所有的压紧螺栓，卸下后用煤油清洗除锈后，放在指定的位置并保管好； 3.按下图所示组装螺纹锁紧环拆卸工装； .安装管箱压盖螺栓； .螺纹锁紧环拆卸工装组装好后，用吊车吊起螺纹锁紧环拆卸工装，再用导链调 整找正，并与螺纹锁紧环、压盖把好固定螺栓； .根据螺纹锁紧环、压盖、压环等重量，计算出螺纹锁紧环旋出工装所需的配重，并把好配重，如下图所示：

螺纹锁紧环换热器总装试压及拆卸工装

收稿日期:2004201222 作者简介:张保安(19602),男(汉族),辽宁抚顺人,技师,从事压力容器工艺工装设计及管理工作。 文章编号:100027466(2004)0420060203 螺纹锁紧环换热器总装试压及拆卸工装 张保安 (抚顺机械设备制造有限公司技术处,辽宁抚顺　113006) 摘要:介绍了螺纹锁紧环换热器的总装、试压过程及专用拆卸工装的使用,对螺纹锁紧环换热器使用单位的检修和其它制造同类产品的生产厂具有参考价值。关　键　词:换热器;总装试压;拆卸装置中图分类号:T Q 051.506 文献标识码:B B reech lock heat exchanger assembly and pressure test &disassembling fittings ZH ANG Bao 2an (Fushun Mechanical Equipment Manu facturing C o.Ltd.,Fushun 113006,China ) Abstract :The breech lock heat exchanger assembling and pressure test &special tools used disassembling process were intro 2 duced mainly.Reference value in the maintaining and repair of breech lock heat exchanger for other manu facturers in same product production can be provided. K ey w ords :heat exchanger ;assembling and pressure test ;disassembling device 螺纹锁紧环换热器作为高温高压换热器的1种结构形式,具有结构紧凑、耐高温、耐高压、泄漏点少等特点,若运行过程中出现泄漏,可在不停车的情况下紧固顶紧螺栓即可达到密封的要求,故被许多炼油厂的高压加氢裂化装置广泛采用。 此类设备以前都从国外进口,近十几年在消化吸收国外技术基础上已实现了该设备国产化。我厂已经按北京石化设计院和洛阳石化设计院的设计图样为镇海、锦西、兰州、大庆、金陵及上海高桥等炼油厂制造了近百台螺纹锁紧环换热器(图1),取得了很好效果。但由于使用单位检修时对其结构不甚了解,加之总装时需有一定拆装经验的人员操作,所以许多炼油厂在检修螺纹锁紧环换热器时需我厂派人指导其拆装及拆卸工装的使用。该换热器总装试压时必须配用一些专门的工装才能实现,我们经过多次改进,将原来2套支承钢管和配重物改为1套,并增加了联接板、螺纹保护筒和螺纹接头等。该工装须在吊车的配合下使用,分几步来完成总装和试压。文中介绍专用工装的使用、产品总装及最终试压。 图1　螺纹锁紧环换热器结构示图 1　安装管束 先把螺纹保护筒装在壳体内,把螺纹保护起来, 最好在螺纹加工完就把保护筒装上,防止重物磕碰划伤、电打伤和总装时擦伤螺纹,造成总装时旋合困难。该过程的安装图见图2。 (1)把拆卸工装的联接板1与管板上的工艺螺孔用螺栓紧固,然后联接支承钢管,把壳体固定在某一位置,以防止壳体与管束一起窜动。 第33卷　第4期2004年7月 石　油　化　工　设　备PETRO 2CHE MIC A L E QUIP ME NT V ol 133　N o 14　July 2004

螺纹锁紧环换热器

螺纹锁紧环换热器文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

螺纹锁紧环换热器 摘要本文结合检修过程，简要阐述了高压螺纹锁紧环换热器的拆装程序，着重分析了检修中存在的几个主要问题及可采取的相应措施；并计算了如何确定 管、壳程垫片螺栓预紧力。 关键词高压螺纹锁紧环换热器结构特点问题对策 1概述 在炼油厂使用的换热器结构形式较多，但最常用的是普通大法兰联接型式的换热器。该换热器具有结构简单、拆卸方便、易于密封等优点。但随着装置的大型化，所需换热器的尺寸也越来越大，尤其是在加氢裂化、加氢脱硫等装置上用于高温高压并含有氢和硫化氢介质场合的换热器，首先要解决在如此苛刻条件下的密封问题。为了解决密封问题，这种形式的换热器管、壳程法兰将变得很厚，其紧固螺栓也随之明显增大，这不仅给紧固、拆卸带来了很大的困难，既不便于维修，又难以保证不漏，并且大大增加了金属材料的耗量。所以，具有密封可靠、结构紧凑、维护简单而且又能及时解决运行中出现的泄漏问题的螺纹锁紧环式换热器应运而生，并广泛地应用在加氢裂化和加氢脱硫等装置中。 2螺纹锁紧环换热器的结构特点 螺纹锁紧环换热器的密封结构最早是由美国Chevron公司和日本千代田公司共同开发研究成功的，我国已有十几套加氢装置使用这种换热器。此换热器的管束多采用U形管式，它的独到结构在于管箱部分。该换热器可分为两类：即H-H型和H-L型，H-H型适用于管壳程均为高压的场合；H-L型适用于壳程为低压而管程为高压的场合［1］。本文重点介绍H-H型螺纹锁紧环换热器，它的基本结构如图1所示。 图1H-H型螺纹锁紧环换热器基本结构图 管箱中：1、管板；2、壳程垫片；3、隔板箱；4、填料；5、填料压盖；6、内法兰；7、三合环；8、内法兰螺栓；9、管程垫片；10、垫片压板；11、外压环；12、外圈压紧螺栓；13、外圈顶梢；14、螺纹锁紧环；15、管箱盖板；16、内圈压紧螺栓；17、内压环； 18、支撑圈；19、内套筒。 3螺纹锁紧环换热器的检修程序 3.1拆除程序及注意事项 (1)做好准备工作。如：放好专用升降台、拆去妨碍检修的物件或视情况进行中和清洗等等。 (2)在壳体和头盖组件上作好测量标记，并用深度游标卡尺测量螺纹锁紧环端面到管箱盖板端面的距离及螺纹锁紧环端面到壳体端面的距离，并认真记录。 (3)拆卸头盖组件上的螺栓。 (4)将盖夹具固定在头盖组件上，并检查是否稳固；再把平衡重装在相应位置上。 (5)拆卸螺纹锁紧环等头盖组件。注意：在松开过程中，若发现紧力变大应及时检查，并调节专用升降台和换热器壳体的对中性。 (6)小心拆下内、外压环。 (7)拆下垫片压板。注意：不要碰撞壳体螺纹。

螺纹锁紧环换热器结构原理分析

螺纹锁紧环换热器结构分析 为满足现有催化混合柴油产品质量升级的需要，我厂新建35万吨/年柴油加氢改质装置，采用加氢改质、异构降凝组合工艺技术，在降低柴油凝点的同时，降低柴油硫含量和密度，提高十六烷值，并保证较高的柴油收率，以期效益最大化。但是柴油加氢工艺具有高温、高压、临氢、易燃、易爆和腐蚀性强的特点，为保证装置“安、稳、长、满、优”的运行目标，设备运行的可靠性显得尤为重要。 加氢装置苛刻的操作条件下，设备的密封问题至关重要。在高压条件下的换热器，如果采用普通的法兰式换热器，其管壳程法兰将变得非常厚，紧固螺栓直径也随之增加很大，给设备的紧固、拆卸带来了很大的困难，既不便于维修，又难以保证不漏，并大大增加昂贵金属材料的消耗。为了解决这些问题，加氢装置高压部位通常选择螺纹锁紧环式换热器。它具有密封合理，结构紧凑、维护简单的特点，其管箱用大型螺纹锁紧环承担全部压力，压紧垫片的螺栓只提供垫片压紧力，改变了普通换热器两个大法兰和一套螺栓、螺母组成的密封结构。而且在运行过程中如果出现泄漏时，也不必停车，只需紧固外面的压紧螺栓即可达到密封要求。其最大优点是可在带压的情况下排除泄漏，实现密封力和内压力由不同零部件承担。 1、设备结构特点及密封原理 螺纹锁紧环换热器有两种结构形式，为H-L型（高-低）和H-H 型（高-高）。两种换热器结构立体图如下：

图1 H-L型管箱结构图2 H-H型管箱结构1）、H-L型，即高-低压型，是指管程为高压，壳程为低压型螺纹锁紧环换热器。由于管壳程压差通常较大，将管板与管箱壳体制成一体，使得管壳程之间的密封由焊接而形成，确保密封的可靠性。 注：1-管箱壳体；2-螺纹锁紧环（承压环）；3-防护罩；4-密封盘；5-波齿垫；6-压环；7-管箱盖板（压盖）；8-顶销；9-压紧螺栓；10-定位销。 H-L型换热器管箱结构主要包括螺纹锁紧环、管箱盖板、密封盘、防护罩、顶销、压紧螺栓、压环组成。从其结构上我们可以看出，管程高压介质所带来的轴向力通过防护罩3、密封盘4、和管箱盖板7

高低压螺纹锁紧环换热器检修规程

高低压螺纹锁紧环换热器检修规程 1 主题内容和适用范围 1.1 主题内容 本篇规程了高低压螺纹锁紧环换热器检修程序、注意事项及标准等内容。 1.2 适用范围 本篇规程适用于： 高压走管程，低压走壳程的高低压螺纹锁紧环换热器的检修 2 编写修订依据 2.1 GB150-2011 《压力容器》 2.2 GB151-1999 《管壳式换热器》 2.3 《固定式压力容器安全技术监察规程》 2.4 NB/T47014-2011 《承压设备焊接工艺评定》 2.5 NB/T47015-20011 《压力容器焊接规程》 2.6 JB/T4730-2005 《承压设备无损检测》 2.7 《管壳程换热器维修检修规程》 SHS01009-2004 2.8 换热器制造技术条件 2.9 高低压螺纹锁紧环换热器图纸 3 概述 3.1换热器结构说明 高低压的螺纹锁紧式换热器，其结构比较复杂，安装精度要求较高，工艺条件比较苛刻；同时对其拆装、检修作业也有相当特殊的要求。管程：采用紧固压紧螺栓，经顶销、压环及密封盘，将压力传递到密封盘垫片（管程垫片）而达到密封效果；壳程：采用把紧双头螺柱达到密封效果。 4．设备检修所需备件及检修工装汇总： 4.1管箱密封垫片:1件 4.2分程箱垫片：1件 2．螺纹锁紧环拆卸工装：1套，包括：连接板、连接螺栓螺母及配重； 3．密封盘装配杆：1套 5．设备检修前准备工作

检修前的准备：5.2 正式检修时，提前对螺纹锁紧环注油孔浇注润滑油，便于检修时拆卸螺纹锁紧环。 螺纹锁紧环换热器的拆卸6 进行160℃以下时，1.对要拆检的螺纹锁紧环换热器先停车、卸压；待设备温度冷却至浇注润滑油；拆除螺纹锁紧环上压紧螺栓；2. 小时对所拆压紧螺栓涂螺栓松动剂；提前122.1. 2.2.松开所有的压紧螺栓，卸下后用煤油清洗除锈后，放在指定的位置并保管好；按下图所示组装螺纹锁紧环拆卸工装；3.

122-镇海炼化-高压螺纹锁紧环换热器结构分析及泄漏处理-卜敬伟-820-823

高压螺纹锁紧环换热器结构分析及泄漏处理 卜敬伟 （中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司浙江宁波 315000） 摘要：本文介绍了加氢裂化装置高压螺纹锁紧环换热器的结构和工作原理，分析了气密阶段换热器泄漏的原因，并对改进后的安装方案做了详细介绍。 关键词：高压螺纹锁紧环换热器泄漏密封原理处理方法 高压螺纹锁紧环换热器因其可靠的密封性能被广泛用于石油化工行业。加氢裂化换热器E304为典型的H-H型螺纹锁紧环换热器。2013年8月加氢裂化装置检修结束，进入开工氮气气密阶段，当压力升至0.4MPa时，该换热器附近发出刺耳的气流声，经现场排查发现换热器检漏孔处氮气大量泄漏，气密被迫停止，系统泄压，换热器打开检修。 1 E304内部结构及主要技术参数 加氢裂化换热器E304为H-H型螺纹锁紧环换热器，其内部结构和密封原理见图1。 1-管板；2-壳程垫片；3-管板；4-外壳；5-分程箱；6-垫环；7-内法兰；8-三合环；9-内法兰螺栓；10-支撑圈；11-管程垫片；12-密封盘；13-外压环；14-内压环；15、16-顶销；17-外圈压紧螺栓；18-内圈压紧螺栓； 19-螺纹锁紧环；20-检漏孔；21-内套筒；22-隔板箱；23-填料函；24-分程箱盖板 表1 E304技术参数表 设备位号设备名称 介质设计压力/MPa 设计温度/℃ 壳程管程壳程管程壳程管程 E304 反应流出物/冷原料油换热器原料油反应流出物19.6617.90215 240 2 H-H型高压螺纹锁紧环换热器的密封原理 （1）管壳程之间密封 图1 E304换热器头部结构图

管箱的密封是通过壳程垫片2、管板3、隔板箱22、内法兰7、三合环8、内法兰螺栓9来实现的。 内法兰7上有许多丝孔，每个丝孔都有一颗单头螺栓。当把螺栓向里拧紧时，顶在隔板箱22上，当继续拧紧螺栓时，内法兰7会产生一个向后退的趋势。但后退趋势被三合环8顶住，由于三合环8被卡在槽内不能后退，便会给内法兰螺栓9一个向前的力。这样在拧紧内法兰螺栓9时，只会产生一个向前的推力，把隔板箱22和管板3向前推进，使壳程垫片2得到一定的比压，从而起到密封的作用。 E304管程介质为反应流出物，壳程介质为原料油，壳程压力高于管程，因此管板3两侧存在由压差引起的轴向力，其轴向力的传递过程为： 管板3→隔板箱22→内法兰螺栓9→内法兰7→三合环8→外壳4 由于管板两侧的压差不大，故用直径较小的螺栓就能通过隔板箱22和管板3均匀的压在壳程垫片2上，从而避免管程和壳程之间的窜漏。 （2）管箱的密封 管箱的密封是通过管程垫片11、密封盘12、外压环13、顶销15、外圈压紧螺栓17、螺纹锁紧环19来实现的。 当拧紧外圈压紧螺栓17时，顶销15就会往里推进，顶在外压环13上，这时会产生一个反作用力使螺纹锁紧环19有向后退的趋势。由于螺纹锁紧环19是用螺纹固定在外壳4上的，外壳就会给螺纹锁紧环一个向前的作用力，所以在拧紧外圈螺栓19时，只会产生一个向前的作用力，紧紧的压在密封盘12和管程垫片11上。由于管程垫片11的接触面积较小，产生的比压较大，因此能起到较好的密封作用。 由于管箱内压力很高，内外两侧的压差很大，会产生指向外侧的轴向力，管箱轴向力的传递过程为： 分程箱5→内套筒21→密封盘12→管箱盖板25→螺纹锁紧环19→外壳4 可见，在高温环境下，内压力产生的轴向力最终由螺纹锁紧环19和外壳4来承受。拧紧外圈压紧螺栓17仅仅是为了保证垫片有足够的密封比压。此外，外圈压紧螺栓17的压力又可以通过外压环13和密封盘12均匀地压在管程垫片11上，因此，用直径较小的螺栓即可得到很大的密封比压，从而获得理想的密封效果。 3 螺纹锁紧环换热器优点 （1）密封性能可靠，压紧螺栓直径较小 无论是管壳程之间压差产生的轴向力，还是管箱内流体对管线盖板的静压力产生的轴向力，最终都由换热器外壳和螺纹锁紧环来承受，压紧螺栓只是提供垫片密封所需的比压，因此使压紧螺栓的直径大大减小。 （2）操作过程中发现泄漏不必停车，可带压紧漏。 当管程和壳程之间发生窜漏时，只需拧紧内圈压紧螺栓即可，力的传递过程如下：内圈压紧螺栓18→顶销16→内压环14→支撑圈10→内套筒21→ 隔板箱22→管板3→壳程垫片2 当管箱泄漏时，只需拧紧外圈压紧螺栓即可，力的传递过程如下： 外圈压紧螺栓17→顶销15→外压环→密封盘→管程垫片11 （3）泄漏面少

一种高压换热器的设计

管程高压换热器的优化设计 高亚娟，李保志，张作为 （大庆石化公司检测公司，黑龙江大庆163714） 摘要：管程高压换热器在不选用螺纹锁紧环换热器的前提下，只能选择平盖特殊高压管箱，这 种管箱结构特殊，其他受压元件为常规结构；管板强度校核计算采用解析应力分析法，假设条 件少，能够准确反映强度指标，其他受压元件计算按照GB/T 151-2014标准设计。 关键词：高压换热器；高压特殊管箱；f型管板；平盖 热油—三元溶液换热器是油田三次采油关键设备，利用壳程的高温三元溶液加热管程内的原油，高温侧在壳程，高压侧在管程，该换热器选型为D型高压管箱、E型壳体型式和U 形管换热器。原来引进的日本设备是按照ASME规范设计的，改用GB/T 151-2014设计，由于国产材料安全系数低，相应的许用应力大，因此，国产化设计后，相应的壁厚很大程度的减薄，强度校核通过。 特殊高压管箱的计算采用应力分析方法，相对建模模拟软件来说，这种应力分析方法是解析法[1，2]，该方法的应力分析，减少了很多假设，因此更为准确。 1 设计条件 热油—三元溶液换热器的设计数据见表1。 表1 换热器的设计数据 项目壳程管程 设计压力/MPa 0.4 17.9 设计温度/℃340 200 介质三元溶液原油 直径/mm 355.6400 程数 1 2 2 结构设计 2.1 管箱结构 该换热器的特点就是管程高压，采用特殊高压管箱，因为换热器直径不大，所以没有采用螺纹锁紧环[3~5]封闭管箱，采用平盖加金属环垫片封闭管箱，小直径条件下，这种管箱与螺纹锁紧环管箱重量相差不多，计算经验成熟。 管箱的分程隔板结构可以承受冲击，直接承受冲击的平板总长度只有260 mm，宽400 mm，周边焊接，悬臂端用环板拉筋，结构见图1。 图1 分程隔板结构 2.2 管板结构 管板采用f型管板，与管程筒体连接，加工过渡段，管板与壳程法兰连接，设计成凸缘法兰结构，结构见图2。

螺纹锁紧环式换热器介绍

螺纹锁紧环式换热器介绍 目录 一、概述 二、螺纹锁紧环式换热器制造简述 三、螺纹锁紧环式换热器简明工艺流程图 一、概述 1．简要说明 螺纹锁紧环式换热器是当前世界先进水平的热交换设备, 国内外大型炼油企业在加氢裂化和重油加氢脱硫装置中一般均采用此种形式换热器。它具有结构紧凑, 泄漏点少,密封可靠, 占地面积小, 节省材料的特点. 一旦运行过程中出现泄漏点, 也不必停车,紧固内、外圈顶紧螺栓即可达到密封要求。但结构复杂,机加工量大, 装配复杂,拆卸需要借助专用工装,随着炼油规模及装置大型化及其装置的更新、增加,对此类设备的年需求量日增。以往此类设备, 均依赖从日本、美国及意大利进口, 国家每年需支付大量外汇, 故早在“七五”期间, 国家将其列入国产化攻关项目, 由中石化总公司、原机械部组织, 洛阳设计院与兰石厂联合攻关。最初,通过引进、吸收、消化国外技术及意大利IMB公司合作生产的方式, 为镇海炼厂“80万吨/年加氢裂化装置”生产出两台(重叠为一组) “H--H”型螺纹锁紧式换热器。在此基础上,又进行了联合攻关的第二步, 即完全国产化一台, 此台也用于此装置中。这三台换热器, 在镇海炼厂未停车运行三年多后进行设备检修至今运行正常, 证明其质量是有保证的。此三台换热器的制造成功, 标志着此类换热器整体制

造功关目的已基本达到, 从设计到制造, 已具备国产化的条件。双壳程螺纹锁紧环高压换热器为九十年代国外新一代高科技产品。八十年代中期,各制造厂家就在开发研究“双壳程螺纹锁紧环高压换热器”上投入了较大的人力、物力, 从材料的采购，结构设计，制造工艺及质量控制等方面进行了大量的工作, 并制定出科学合理可操作的制造工艺方案。此类设备主体材料的焊接和内壁不锈钢层的堆焊,其工艺已相当成熟。单个筒体环缝坡口均采用立车加工，以保证组装后的直线度。为了保证两大段组装后达到图纸的要求, 在两大段对接端口设计了自动定心工装, 大螺纹加工是本设备制造非常重要的一环,各制造公司设计了专用测量工具及样板,编制了专用加工工艺和检检方法,采用了大型数控镗铣床加工, 保证大螺纹一次加工成功,换热管与管板贴胀,采用新开发出的液压涨管技术进行涨结,管壁无机械损伤和减薄, 提高了管壁抗腐蚀能力, 并且大大便利了内部施工,降低了劳动强度. 安装管箱内件, 采用新设计旋螺纹工装旋入大螺纹, 确保螺纹环旋到位.这充分说明国内制造厂有条件，有能力制造开发更高参数更新结构的双壳程螺纹锁紧环高压换热器。八十年代,此设备在石油行业一直为国外进口产品,国内于1989年在国内首家与意大利IMB合作为镇海炼油厂成功生产了三台螺纹锁紧环高压换热器，填补了国内制造领域的空白, 此后又先后为辽化、武石化、天津炼厂、长岭炼厂、镇海炼化等单位提供了近150台此类设备. 产品质量完全可替代国外进口。 2. 遵守执行的主要标准规范

螺纹锁紧环式换热器

螺纹锁紧环式换热器 雷永飞加氢车间 摘要：螺纹锁紧环式双壳程换热器以其较高的换热效率、可靠的安全系数和简单的在线修理功能，非常适合在高温、高压和临氢环境下使用。本文主要介绍了中国石化股份有限公司上海高桥分公司炼油事业部“十五”二期重点建设项目140万吨/年加氢裂化装置选用的螺纹锁紧式双壳程换热器的结构、材料、制造过程以及检验方法等特点。 关键词：螺纹锁紧环式换热器 2.25Cr-1Mo 双壳程加氢裂化 1序言 换热设备在炼油和化工生产中占据着重要的地位，它不仅能为生产过程提供必要的工艺条件，而且为减少能源消耗、降低生产成本起到了重要的作用。可是随着生产技术的发展，人们对设备安全运行和换热器的换热效率的要求逐步提高。传统的管壳式换热器已经逐渐不能满足在高温、高压条件下的生产需要。中国石化上海高桥分公司炼油厂1400kt/a加氢裂化装置在设计阶段，根据同类型装置的考察和本装置的生产需要选用了具有较高换热效率、优良在线修理形式的一种新型换热器——螺纹锁紧环双壳程换热器。

中石化高桥分公司炼油事业部1400kt/a加氢裂化装置是该厂适应生产需要和市场需求而建设的“十五”二期重点项目之一，该装置采用中石化集团抚顺石油化工科学院（FRIPP）开发的3936和3976单段双剂串联一次通过的加氢裂化工艺，由北京设计院设计。装置计划于2004年4月建成，2004年6月正式投产。该装置共选用了6台螺纹锁紧环式换热器（都为高压换热器）。其中，E3101/A、E3101/B 和E3103都采用了壳程筒体和管程筒体整体高压的整体式，而E3102、E3104和E3107因为管程压力较高而壳程压力较低采用了壳程筒体和管箱筒体采用螺栓连接、管板和管箱一体的分体结构形式。 2介绍 2.1结构特点 2.1.1整体式螺纹锁紧环换热器 这种换热器适用于管程和壳程同为高压的介质，管箱同壳程介质共用一个壳体，壳程侧顶端为封头，管箱端部用螺纹承压环旋入，就像一个大的丝堵旋入管箱内。管箱与壳程筒体焊接为一个整体，所有的内构件都封装在同一壳体内部，减少了密封点降低了泄漏的可能性。与法兰式换热器相比其最大的一个特点就是该换热器把管箱侧承受的巨大的压力传递到了螺纹锁紧环上，而压紧螺栓只要提供垫片密封所需要的压紧力。一旦发生泄漏只要调节压紧螺栓就可以压紧垫片。而法兰式换热器主螺栓要承受内压和压紧力的两种负荷，使得在相同压力下设计出来的换热器螺栓和螺母非常粗大，法兰面非常厚，不仅体积要比螺纹锁紧环大好多而且一旦发生泄漏很难进行紧漏。 从图1可以看出，该换热器从管板右侧从里向外主要零件分别为：

螺纹锁紧环换热器检修存在问题及对策 苏国柱

螺纹锁紧环换热器检修存在问题及对策 茂名炼化股份有限公司 苏国柱 摘要：某厂的两套加氢装置使用了由国外设计、制造的H—H型螺纹锁紧环换热器，由于设计不合理，在停车对换热器进行拆装时，出现了外圈螺栓粘结、螺纹锁紧螺纹损坏、内法兰螺栓拆卸困难和密封泄漏等问题，通过采取改变螺栓结构和改进拆装程序与方法等措施，完成对换热器的检修，也方便换热器以后的拆装检查。 关键词：螺纹锁紧环高压换热器拆卸问题改进 1 前言 加氢裂化装置和渣油加氢脱硫装置的高压换热器均为螺纹锁紧环式换热器，这种结构型式的换热器最初是由美国雪弗龙公司开发设计的。其管箱用大型螺纹环承担全部压力，省掉了传统换热器两个大型法兰和相应的一套重型螺栓、螺母，因此其体积小、结构紧凑；另外从密封角度上讲，压紧垫片的螺栓只承受垫片压紧力，与换热器内压力几乎无关，且运行过程中出现泄漏时，也不必停车，只需紧固外面的螺栓即可达到密封要求，因此其结构是合理的，密封有保证，操作安全可靠。但螺纹锁紧环式换热器的结构比较复杂，内构件多，装配复杂，拆装需要借助专用工装。加氢裂化装置和渣油加氢脱硫装置的高压换热器的结构基本相同，但也存在差异之处，本文介绍了高压换热器的结构特点，并就两套装置的换热器在检修过程存在问题进行阐述，并提出处理办法。 2 换热器的操作条件 两套装置的换热器的操作条件见表1、2。

以渣油加氢装置的高压换热器为例，以下简单介绍高压换热器的结构形式。 3.1 管箱结构 管箱的结构详见图1。 图 1 管箱结构图 3-管箱 4-管板 5-壳侧垫片 7-分程隔板套圈 9-内法兰 10-内法兰螺栓 11-三合环 12-内套筒13-垫片压板 14-管箱垫片 15-管箱盖 16-压环 17-内圈螺栓 18-固定环 19-螺纹锁紧环20-外圈螺栓21-换热管子 22-检漏口 3.2 管箱结构的特点 ⑴、管程压力的传递过程：管程内的压力所产生的轴向力，由管箱盖（15）通过螺纹锁紧环（19）的外螺纹和管箱（3）的内螺纹啮合，传递给管箱体。 ⑵、壳程压力的传递过程：管板（4）两侧压差产生的轴向力，由管板通过分程隔板套圈（7）、内法兰螺栓（10）、内法兰（9）、三合环（11）传递给管箱。 ⑶、管程密封结构：由管箱垫片（14）、垫片压板（13）、固定环（18）、外圈螺栓（20）、管箱盖（15）所组成。调节外圈螺栓的力矩，密封比压随着改变，从而达到控制密封的目的。

螺纹锁紧环换热器修订稿

螺纹锁紧环换热器 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

螺纹锁紧环换热器 摘要本文结合检修过程，简要阐述了高压螺纹锁紧环换热器的拆装程序，着重分析了检修中存在的几个主要问题及可采取的相应措施； 并计算了如何确定管、壳程垫片螺栓预紧力。 关键词高压螺纹锁紧环换热器结构特点问题对策 1 概述 在炼油厂使用的换热器结构形式较多，但最常用的是普通大法兰联接型式的换热器。该换热器具有结构简单、拆卸方便、易于密封等优点。但随着装置的大型化，所需换热器的尺寸也越来越大，尤其是在加氢裂化、加氢脱硫等装置上用于高温高压并含有氢和硫化氢介质场合的换热器，首先要解决在如此苛刻条件下的密封问题。为了解决密封问题，这种形式的换热器管、壳程法兰将变得很厚，其紧固螺栓也随之明显增大，这不仅给紧固、拆卸带来了很大的困难，既不便于维修，又难以保证不漏，并且大大增加了金属材料的耗量。所以，具有密封可靠、结构紧凑、维护简单而且又能及时解决运行中出现的泄漏问题的螺纹锁紧环式换热器应运而生，并广泛地应用在加氢裂化和加氢脱硫等装置中。 2 螺纹锁紧环换热器的结构特点 螺纹锁紧环换热器的密封结构最早是由美国Chevron公司和日本千代田公司共同开发研究成功的，我国已有十几套加氢装置使用这种换热器。此换热器的管束多采用U形管式，它的独到结构在于管箱部分。该换热器可分为两类：即H-H型和H-L型，H-H型适用于管壳程均为高压的场合；H-L型适用于壳程为低压而管程为高压的场合［1］。本文重点介绍H-H型螺纹锁紧环换热器，它的基本结构如图1所示。

螺纹锁紧环式换热器

150万吨加氢裂化装置螺纹锁紧环换热器在运行和检修过程中的问题及对策 周纪武 (中国石油化工有限公司金陵分公司，江苏南京) 摘要：结合150万吨/年加氢裂化装置高压换热器的检修，着重分析了检修和运行中存在的主要问题，并针对问题提出了相应措施，方便以后换热器的拆修检查。 关键词：高压换热器；检修；主要问题；相应措施 1前言 在炼油厂使用的换热器结构形式较多，最常用的是普通大法兰连接形式的换热器。随着装置的大型化，尤其是在加氢裂化、加氢精制等装置上用于高温高压并含有氢和硫化氢介质场合的换热器，首先要解决在如此苛刻条件下的密封问题。为了解决密封问题，这种形式的换热器管、壳程法兰将变得很厚，其紧固螺栓也随之明显增大，给紧固、拆卸带来了很大困难，既不便于维修，又难以保证不漏，并且大大增加了金属材料的耗量。所以，具有密封可靠、结构紧凑、维护简单而且又能及时解决运行中出现泄漏问题的螺纹锁紧环式换热器便应运而生，其管箱用大型螺纹锁紧环承担全部压力，省掉了传统换热器两个大型法兰和相应的一套重型螺栓、螺母，另外压紧垫片的螺栓只承受垫片压紧力，与换热器内压力几乎无关，且运行过程中出现泄漏时，也不必停车，只需紧固外面的螺栓即可达到密封要求，因此其结构是合理的，密封有保证，操作安全可靠。但螺纹锁紧环式换热器的结构比较复杂，内构件多，装配复杂,拆装需要借助专用工装。本文就金陵石化150万吨/年加氢裂化装置高压换热器在运行和检修过程中存在的问题进行阐述，并提出处理办法。

2螺纹锁紧环换热器结构和原理 2.1结构 螺纹锁紧环式换热器的密封结构最早由美国Chevron公司和日本千代田公司共同开发研究成功的，我国已有二十几套加氢装置使用这种换热器，螺纹锁紧环式换热器管束多采用U形管式，它的结构的独到之处在于管箱部分。这种换热器可分为两类：H-H型和H-L型。H-H型适用于管程和壳程均为高压的场合；H-L型适用于壳程为低压而管程为高压的场合。螺纹锁紧环换热器的管板置于管箱筒体内，管箱压盖由螺纹承压环固定，筒体上的开孔采用整体补强结构，管束采用Ｕ型管结构可以减少密封点，管程和壳程介质是纯逆向流动。 螺纹锁紧环式换热器适用范围较广，据不完全统计，其管程设计压力为9.0～20.0MPa，壳程设计压力为2.5～20.0MPa。管、壳程的设计温度均在220～435℃。管、壳程的操作介质一般为原料、H2、油气（含H2S）等。设备公称直径一般在DN600～1600mm，设备主体材料通常选用回火脆化敏感性小，预热后可焊性良好，在高温下仍有较高的强度和较好的韧性的15CrMo合金钢。管箱内件和换热管束通常选用防腐性能优越的0Cr18Ni10Ti不锈钢。为抗H2+H2S腐蚀，在管箱侧堆焊超低碳不锈钢。堆焊层采用双层式：内侧为E309L；外侧为E347。E347有较好的抗高温H2+H2S和连多硫酸应力腐蚀的性能。 图1 H-H型螺纹锁紧环换热器结构示意 1—管板；2—壳程垫片；3—隔板套圈；4—填料；5—填料压盖；6—内法兰； 7—四合环；8—内法兰螺栓；9—管程垫片；10—垫片压板；11—外压环； 12—外圈压紧螺栓；13—外圈顶梢；14—螺纹锁紧环；15—管箱盖板；

高低压螺纹锁紧环换热器检修规程

2.4 NB/T47014-2011 2.5 NB/T47015-2001 1 2.6 JB/T4730-2005 《承压设备焊接工艺评定》 《压力容器焊接规程》 高低压螺纹锁紧环换热器检修规程 1主题内容和适用范围 1.1 主题内容 本篇规程了高低压螺纹锁紧环换热器检修程序、注意事项及标准等内容。 1.2 适用范围 本篇规程适用于： 高压走管程，低压走壳程的高低压螺纹锁紧环换热器的检修 2编写修订依据 2.1 GB150-2011 《压力容器》 2.2 GB151-1999 《管壳式换热器》 2.3《固定式压力容器安全技术监察规程》 2.7《管壳程换热器维修检修规程》SHS01009-2004 2.8换热器制造技术条件 2.9高低压螺纹锁紧环换热器图纸 3概述 3.1换热器结构说明 高低压的螺纹锁紧式换热器，其结构比较复杂，安装精度要求较高，工艺条件比较苛刻；同时对其拆装、检修作业也有相当特殊的要求。管程：采用紧固压紧螺栓，经顶销、压环及密圭寸盘，将压力传递到密圭寸盘垫片（管程垫片）而达到密圭寸效果；壳程：采用把紧双头螺柱达到密封效果。 4 ?设备检修所需备件及检修工装汇总： 4.1管箱密封垫片:1件 4.2分程箱垫片：1件 2 ?螺纹锁紧环拆卸工装：1套，包括：连接板、连接螺栓螺母及配重； 3. 密圭寸盘装配杆：1套 5 ?设备检修前准备工作

5.2检修前的准备： 正式检修时，提前对螺纹锁紧环注油孔浇注润滑油，便于检修时拆卸螺纹锁紧环。 6螺纹锁紧环换热器的拆卸 1. 对要拆检的螺纹锁紧环换热器先停车、卸压；待设备温度冷却至160C以下时，进行浇注润滑油； 2. 拆除螺纹锁紧环上压紧螺栓； 2.1. 提前12小时对所拆压紧螺栓涂螺栓松动剂； 2.2. 松开所有的压紧螺栓，卸下后用煤油清洗除锈后，放在指定的位置并保管好； 3. 按下图所示组装螺纹锁紧环拆卸工装；