管殼式換熱器試漏方法及應(yīng)用研究

馬宏艷

（中國(guó)石油大慶石化公司塑料廠，黑龍江 大慶 163714）

換熱器作為重要的熱量交換設(shè)備，在化工領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用。作為換熱器的最主要介質(zhì)的循環(huán)水，會(huì)帶來一定腐蝕問題。換熱器腐蝕達(dá)到一定程度便會(huì)產(chǎn)生泄漏，對(duì)安全生產(chǎn)帶來影響。2020年6月10日，聚乙烯裝置聚合反應(yīng)出現(xiàn)正靜電高的異?，F(xiàn)象，造成反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)塊，裝置停車檢修，由于水是引發(fā)正靜電的原因之一，故停車檢修后，車間第一時(shí)間組織對(duì)排放氣回收系統(tǒng)的4臺(tái)換熱器進(jìn)行試漏排查（表1）。

表1 排放氣回收系統(tǒng)四臺(tái)換熱器主要參數(shù)

1 換熱器試漏的方法

1.1 水試漏的方法

傳統(tǒng)上我們使用水對(duì)換熱器的試漏，就是將水注入換熱器中，注滿水后再用水泵對(duì)換熱器中的水進(jìn)行打壓，使之達(dá)到一定的壓力，進(jìn)行對(duì)換熱器的查漏。查漏結(jié)束，對(duì)泄漏換熱管做出標(biāo)記，然后泄壓、排水，對(duì)泄漏換熱管進(jìn)行打楔子堵漏。如果換熱器較大、泄漏較嚴(yán)重，水壓在較低時(shí)就會(huì)發(fā)生泄漏。

停車檢修后，車間第一時(shí)間組織對(duì)排放氣回收系統(tǒng)的四臺(tái)換熱器進(jìn)行水試漏排查。四臺(tái)換熱器打水壓至表2中試驗(yàn)壓力后，保壓觀察30分鐘，四臺(tái)換熱器均無壓降現(xiàn)象，管程均未出現(xiàn)水滴，故判斷四臺(tái)換熱器殼程完好，無泄漏。

表2 液壓試驗(yàn)過程參數(shù)

1.2 真空試漏的方法

為了更準(zhǔn)確地檢測(cè)換熱器的泄漏情況，車間在水壓試驗(yàn)后立即組織拆卸四臺(tái)換熱器運(yùn)送至機(jī)械廠進(jìn)行真空泄漏試驗(yàn)（表3）。

表3 液壓試驗(yàn)過程參數(shù)

真空泄漏試驗(yàn)是將換熱器兩側(cè)封頭用A型與B型頭蓋進(jìn)行密封，使用真空泵對(duì)管程進(jìn)行抽真空，利用精度為0.001kPa的電子表進(jìn)行測(cè)量，如圖1所示。觀察5分鐘內(nèi)真空度變化，以判斷是否泄漏。

圖1 試漏裝置構(gòu)造

連接A型與B型頭蓋，置于管束兩側(cè)管板密封面處，確保密封面緊密結(jié)合，如圖2所示。啟動(dòng)真空泵抽取管束中的空氣，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓值達(dá)到-50～60kPa之間，關(guān)閉A型頭蓋上的針型閥，同時(shí)停泵保壓。觀察識(shí)讀真空表壓強(qiáng)數(shù)值如圖3所示，根據(jù)數(shù)值變化來判定管束泄漏情況，5min以內(nèi)，表讀數(shù)0.1kPa位無變化，即為無泄漏。

圖2 真空試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

圖3 真空試驗(yàn)壓力

1.3 氨試漏的方法

真空試漏結(jié)束后，車間在機(jī)械廠協(xié)助下對(duì)4臺(tái)換熱器進(jìn)行了氨試漏。試驗(yàn)過程為30%氨氣與70%氮?dú)饣旌蠚獬淙霘こ?，?h用酚酞試劑在管束口進(jìn)行逸散檢驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)持續(xù)12h，以酚酞試紙有無顏色變化，及整個(gè)殼程壓力有無壓降為判定泄漏標(biāo)準(zhǔn)。

四臺(tái)換熱器氨試驗(yàn)從6月10日20點(diǎn)～6月11日8點(diǎn)，6次更換酚酞試紙，均無變色、無壓降現(xiàn)象發(fā)生，見表4和圖4。由表4中參數(shù)可知：12h氨泄漏試驗(yàn)結(jié)果為無泄漏。

表4 氨試驗(yàn)過程參數(shù)

圖4 酚酞試紙變色情況

2 三種試漏方法的比較

從上述使用情況看，用氨試漏、真空試漏兩種試驗(yàn)方式節(jié)約大量的檢修時(shí)間、檢修費(fèi)用。三種試漏方法的比較見表5。

表5 三種試漏方法的比較

從檢修時(shí)間與安全性角度分析，見表5，可知真空試漏方法具有檢修時(shí)間短、危險(xiǎn)性低的優(yōu)點(diǎn)，且效果在三種方法中最直觀、清晰。

3 結(jié)語

綜上所述，在換熱器檢修實(shí)踐中，真空試漏方法被證實(shí)比傳統(tǒng)的水壓試漏、氨試漏效果好，效率高。通過試漏裝置應(yīng)用可使90%以上的換熱器減少傳統(tǒng)的工裝試漏工序，縮短檢修工期，為裝置提早開工提供條件，投入人力機(jī)具及施工工序的減少降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，減少事故的發(fā)生。