U型管式换热器检修作业指导书

化肥事业部2017年大检修
U型管式换热器检修
作业指导书
编制人：审核一：
审核人：审核二：
批准：
岳阳建华工程有限公司
2017年4月15日
U型管式换热器检修
作业指导书
1. 概述
化肥事业部2017年4月份开始为期一个月左右的大检修。

本次检修U型管式换热器数量多、难度大、检修时间紧迫，为确保换热器的检修优质、高速、安全顺利的完成，特编制本方案用于U型管式换热器检修。

2.编制依据及规范
巴陵石化提供的换热器设备图纸
《石油化工换热器设备施工及验收规范》SH3532-2005
《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
《热交换器》GB/T151-2014
《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003
《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536-2002
现场检修作业票、现场勘察情况
3.质量、安全管理机构
3.1质量管理机构
3.2安全管理机构
4.检修工序
4.1前期准备
①检修前，应根据检修计划会同车间主管人员一起到现场最终确定检修工作内容和计划工作量，熟悉现场的每一项检修内容的位置、工作量和检修难度，以便于做好各工种、各工序之间的工作协调。

②根据计划工作内容编制详细的检修方案，并报机动部、车间和有关部门批准。

同时，根据工作量合理组织人员和机具，排出检修计划进度表，要每一项检修内容具体落实到班组或个人。

③根据检修计划内容，核实每项施工任务的具体位置和详细情况，对在检修时需要搭设脚手架和使用吊车的任务逐项统计，列出有关脚手架搭设数量和吊车台班需求情况的明细表，落实施工手段用料和机具需用的数量。

④准备好检修所需的检修施工机具和材料，逐一落实检修所需材料的到货情况、数量及到货时间，认真做好到货材料、配件的检验和保管。

⑤检修前，应向所有参加检修施工人员进行详细的技术交底，明确检修的工作内容、
技术要求、质量标准和时间要求。

4.2 检修程序
4.2.1换热器结构形式
本方案适用于检修的换热器类型是U型管式换热器检修。

4.2.2 检修程序
U型管式换热器检修程序
5.检修要求
5.1 保温、保冷拆除
换热器置换、蒸馏合格后，经车间允许方可进行换热器的检修。

检修前，应按规定办理有关的票证，并按施工方案或作业指导书要求进行检修施工。

换热器封头及连接管道的保温、保冷应提前进行拆除，拆除时应保持其完整，拆下的保温、保冷结构要编号，要保存好，便于恢复时使用。

5.2 管箱拆下
首先，拆下与换热器一端管箱相连的法兰螺栓及妨碍拆卸管箱的管道。

然后，使用倒链或吊车将两端的管箱吊下，拆下的螺栓要保管好并标记，管箱要放支垫固定牢固。

5.3 抽芯
a.U型管式换热器需将芯子抽出清理。

对安装标高在2m以下的且管束比较轻的换热器，可采用人力、倒链等方法抽芯。

b.对安装标高在2m以上的换热器，应采用抽芯机或卷扬机进行抽芯，对安装标高在2m 以下的换热器，但管束比较重的也应采用抽芯机抽芯。

c.换热器抽芯时，抽芯机械应有足够的抽出力和推进力，能自动对中，且重心稳定，运转灵活，安全可靠。

d.拆卸、紧固换热器螺栓和接管法兰螺栓时，应按交叉、对称的顺序进行（如下图所示），拆卸的螺栓应就近摆放整齐，若集中保管应分别装箱并标识好，换热器封头螺栓紧固时，至少应分三遍进行，起点应相互错开120°。

e.拆卸、回装及抽芯时，不得损伤密封面，并将拆卸下的零部件做好标记，妥善保管。

f.吊装换热器管束时，不得用钢丝绳或锐利的吊具直接捆绑管束，宜采用吊带对其有保护措施的吊具吊装。

g.拆下的管束水平放置时，必须支撑在管板或支持板上。

h.管束在回装前应仔细检查管束及壳体的内部，确认无杂物后方可回装。

i.拆下的螺栓应逐个清洗、检查，确认无问题后方可继续使用，用于250℃以上的螺栓应涂以二硫化钼油脂。

J.管束抽出时，要用葫芦反向将管束拉住，防止管束冲出护栏。

图一.拆卸、紧固换热器螺栓的方法
5.4 清理、清洗
换热器拆开后，应及时进行清理和清洗，管箱、管束均使用高压水进行冲洗，冲洗结果应以车间确认合格，方可试压回装(配合外部单位进行清洗)。

清洗干净后，应进行检查，若发现壳体、管束混构件等有腐蚀、变形、裂纹时等，应及时反应，进行处理。

5.5 试压、回装
5.5.1试压
一般规定
凡拆卸、检查、清扫过的换热器，在回装后都必须进行试压，试验压力按照设计压力的1.25倍进行。

试压工作应与回装工作同步进行，按照不同类型的换热器，边回装边试压。

对于不允许有微量残留液体或由于结构或支架等原因不允许用水进行试压的换热器，
可采用气压试验，气压实验的压力为设计压力的1.15倍。

换热器进行试压时，应把与之相对应的管口全部用盲板封死，插入式盲板的厚度最小，选取如下表所示。

试压用插入式盲板的最小厚度（mm）
进行压力试验时，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1.6级，表盘直径不得小于100mm。

压力表应安装在换热器的最高处。

试压前，应对换热器进行外观检查，其表面应保持干燥。

换热器液压试验充液时，应从最高处将空气排尽。

对在压力试验中，可能承受外压的壳体或部件，当设计图纸注明有压差限制时，试压过程中两侧压差不得超过设计压差。

液压试验后，应将液体排净，并用压缩空气吹干,气压试验后，应及时泄压。

压力试验结束后，所有试压用辅助部件，应尽快全部拆除。

5.5.2液压试验
换热设备液压试验时，试验介质宜采用洁净水或其它液体，奥氏体不锈钢制作的换热器，用水进行液压试验时，水中氯离子的含量不应大于25ppm。

换热器进行液压试验时，用碳素钢16MnR和正火15mnVR钢制做的设备，试压时的液体温度不得低于5℃，对于其它低合金钢制的换热设备，试压时的液体温度不得低于15℃。

设备充满水后，待设备壁温与试验水温大致相同后，缓慢上升到试验压力后，保压时间不宜少于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连接部位进行检查。

无渗漏，无可见的异常变形及试压过程中无异常的响声为合格。

否则应将压力泄净进行修补，修补后应重新进行试压。

5.5.3气压试验
气压试验时的试验介质，应采用干燥的、洁净的空气，氮气或其它隋性气体。

换热设备气压试验时的气体温度，应符合下列要求：
①碳素钢和低合金钢制成的设备，气体温度不得低于15℃；
②其它材料制成的设备，气体温度应符合设计图样的要求。

气压试验时，压力应缓慢上升，至试验压力的10%，且不超过0.05MPa，保压5min对所有焊缝和连接处进行初次泄漏检查，如有泄漏，应泄压修补后重新升压。

初检合格后，再继续升压至试验压力的50%，其后按试验压力的10%的级差逐级升至试验压力，保压10min 后，将压力降至设计压力，并保压足够长的时间对设备进行详细检查，无漏气，无可见的异常变形为合格。

如有泄漏，泄压后进行修补，再重新进行试压。

5.5.4换热器压力试验程序
①壳程试压：回装管束、加试压工装，对壳程加压,检查壳体及换热管与管板的连接部位。

②管程试压：拆下试压工装，安装管箱，对管程加压，检查管箱法兰和浮头盖法兰处的密封及相关部件。

5.6 保温、保冷回装
5.6.1试验完毕，立即拆除相应的与试压有关的辅助部件，恢复设备与管道的正常连接。

5.6.2回装时安装封头，首先将密封面清理干净，并仔细检查密封面确定无影响回装的缺陷后在密封面上均匀涂抹一层黄油；然后开始回装封头，在回装到封头与壳体间还有约100mm 的间距时，将封头垫片放到壳体密封面上，垫片放置时必须要放在垫片的槽内并放正、放平，并将垫片压牢，如垫片无法自行贴在密封面上，可以用透明胶带将其粘在密封面上或用生料带将垫片吊在壳体的密封面上；最后缓慢将封头扣好并对称紧固，紧固前应最终确
认垫片是否放正，第一遍紧固时应以60%的紧固力矩对称紧固，第二遍紧固时应以100%的紧固力矩对称紧固，第三遍紧固时应以100%的紧固力矩逐条螺栓顺序紧固。

5.6.3换热器检修、试压及回装完毕，应立刻进行连接管道复位和保温、保冷恢复。

连接管道复位应均匀把紧，若垫片损坏或不能使用要即使更换新的垫片。

管箱和连接管道的保温、保冷应按原样恢复，损坏不能用的应加工新的保护层进行安装。

5.6.4换热器检修过程中，应及时做好“设备清理、封闭检查记录”、“设备缺陷及修复记录”、“设备试压记录”等施工记录，检修过程中存在重大缺陷需现场进行修复时，应编写专门的技术措施并报甲方批准后方可进行修复，同时填写“设备缺陷及修复记录”。

6．质量保证措施
6.1 施工前对施工班组进行详细的技术交底。

6.2 施工现场要做到文明施工，做到工完、料净、场地清。

6.3 施工过程中清理出来的污物要堆放到指定的位置，排污废水要排放到指定的沟道中。

6.4 设备在拆卸以前，应首先熟悉设备内部的构造情况，以免施工时损伤设备和内件。

6.5 检修作业应严格控制在检修内容里，非检修内容的项目严禁乱动。

6.6 施工过程中应随时做好施工记录，施工完毕及时填写交工技术文件。

6.7 质量保证体系
换热器检修质量保证体系图
6.8质量控制点
7. HSE安全技术措施
7.1 HSE管理体系
针对合成装置换热器检修特建立以下HSE管理体系：
7.2 所有作业人员应熟知各知自工种的安全操作规程，并严格遵守，若有临时工参加，应做好安全教育。

7.3 进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业必须系安全带，并做到高挂低用。

7.4 所有电动工具绝缘都应良好，并接好漏电保护器，接线要有专人负责。

7.5 在夜间施工时，要有良好的照明设施。

7.6 设备内部作业时要配置足够的照明，且电压不得大于24V。

7.7 天气下雨及风速达到10.8m/s时，严禁进行高空作业。

7.8 有动火项目时，要办理动火票，经气体分析合格后方可动火，动火时要有监火人监护。

7.9焊接作业时，在下列任何一种焊接环境，如不采取有效的防护措施不得进行焊接：
7.9.1 下雨天。

7.9.2 手工焊时，风速超过8m/s，氩弧焊风速超过2.2m/s。

7.9.3 大气相对湿度超过90%。

7.10 根据检修作业的特殊性质，在检修过程中要特别做好防火、防爆及防中毒工作，并做好以下事宜：
7.10.1 设备在拆卸前，必须确认已经泄压。

7.10.2 进入作业的设备与外界相连的管道，必须用盲板进行隔离。

7.10.3 进入设备前设备内部首先要用蒸汽进行吹扫，然后用氮气进行吹除，最后用空气进行置换。

7.10.4 吹除置换完毕后，应化验分析设备内部可燃性气体和有毒气体的含量不得超过规定的安全含量，以后每次进入设备前还应抽查化验。

7.10.5 进入设备作业时，应办理进入容器受限空间作业票，人孔外应留专人监护，设备上部人孔应用引风机引风，但不得用充氧的方式来提高氧气的浓度。

7.10．6 检修现场应配备足够的灭火器。

7.10．7 未尽事宜执行《石油化工施工安全技术规程》SH3503-1999。

8. 检修人员需用计划
检修人员需用计划一览表
9. 检修需用机具一览表
10、质量保证措施
1.`加强领导，精心组织，履行质量管理职责。

2.贯彻建华公司“诚信为本，追求卓越，顾客满意。

”质量方针，严格按照压力容器
质量保证体系要求组织施工。

3.增强服务意识，虚心听取用户关于工作质量的意见和建议，努力为用户排忧解难。

4.组织精干施工队伍，施工人员持证上岗，各工种工序间紧凑配合，合理安排。

5.压力容器焊缝的焊接，必须由具有相应合格证焊工进行焊接，焊工必须严格按照焊
接工艺、方案施焊。

6.严格遵守施工及工艺纪律，坚持自检，专检相结合，确保工作质量。

7.有专职检验员负责施工过种中的质量检查，以及工艺纪律检查，及时做好原始纪录。

做到凡事有人负责，凡事可以追溯。

11、施工进度保证措施
11.1按施工进度计划要求及早与甲方或有关方面协调、沟通，防止现场等因素而延误工期。

11.2 设备拆除安装施工过程中，严格按标准和要求进行，避免因施工过程中出现返工而延误工期。

11.3施工过程中要确保设备拆除施工安全，避免施工过程中因安全事故而延误工期。

11.4强化现场的统一指挥与动态管理，灵活机动安排人力，加大预制深度。

11.5采取防寒等措施，增加有效施工时间，尽最大可能加快施工进度。

11.6当出现不可预见的因素而导致工期延误时，采取加班加点等措施，保证优质、按时完成施工任务。

11.7如果由于以下原因造成竣工日期的延误，经甲方代表确认，决定竣工日期的延期。

●额外或附加的工程数量
●由于甲方造成的延误、障碍、阻止
●不可抗力因素
12、缺陷修复
12.1缺陷处理：
①经水压试验，管板与换热管连接焊缝有泄露或者有明显缺陷时，可采用补焊的方法进行
处理，处理完后应作表面着色检验，确认缺陷消除为合格。

②修复：对在试压过程中产生的泄露的位置进行修复。

12.2法兰密封面、密封件检修：
1、法兰密封面有划痕、沟槽、腐蚀、裂纹等影响密封效果时的缺陷时，应进行修理，修理时可用研磨或补焊磨平的方法。

2、当法兰密封面存在的缺陷不易进行研磨或补焊磨平处理时，可根据缺陷深度确定车削减薄量，先进行强度校核。

按校核结果决定是否车削加工，还是判废重新更换法兰。

3、检修后的法兰密封面应和轴线垂直，其垂直度应小于0.2%，表面粗糙度为Ra6.3.
4、密封垫片均应予更新。

12.3管板与换热管连接缺陷的检修：经水压试验，管板与换热管连接焊缝有泄露或者有明显缺陷时，可采用补焊的方法进行处理，处理完后应作表面着色检验，确认缺陷消除为合格。

12.4换热管缺陷的检修：对于因破裂而少量泄露的管子，可采用堵管的方法进行处理，但时若损坏的管子数量较多，不能达到生产要求时，应更换换热管。

更换换热管应按以下步骤进行：
1、管子准备：管子应有有效的材质证明书及产品合格证，并应进行质量复检。

管子表面喷砂处理后，进行1.5倍设计压力的水压试验，管子表面应无裂纹、腐蚀等影响强度的缺陷。

管子胀接部分应进行退火处理，处理后的硬度比管板低HB30-50，并清洗油污。

2、拆除旧管
3、管孔加工
4、管孔检查：对加工完毕的管孔进行检查，不得有裂纹或者其他影响胀接紧密性的缺陷。

5、安装新管：将管孔清洗干净后，穿入新换热管。

6、管口焊接：按焊接工艺进行焊接
7、密封胀管：焊接完成后应进行密封胀管，胀接区应均匀贴紧，与非胀接区的过渡部分应圆滑过渡，不许出现急剧的棱角与胀痕。

12.5管板缺陷的检修：对于管板表面及浅表裂纹，可先用机械方法清除裂缝，然后用手工电弧焊补焊。

12.6容器承压壳体的检修：
.1、对容器表面及浅表裂纹，若其深度小于壁厚的6%，且不大于3mm时，可用砂轮修磨消除，修磨区与原塔壁的金属表面应圆滑过渡。

2、对容器上深度大于壁厚6%的裂纹及穿透型裂缝，应先在其两端各钻一个直径稍大于裂缝宽度的止裂孔。

然后，沿裂缝用机械方法彻底清除裂缝，加工出焊接坡口，坡口表面经渗透检查合格，用手工电弧焊补焊。

磨平补焊表面，再经表面渗透检查合格，视焊接情况决定是否需进行消除应力处理。

3、承压壳体经内外部检验，发现有必须进行挖补修理的缺陷时，应制定检修方案。

检修方案应包括检修前准备、检修方案、质量标准和安全措施等内容，经批准后，按方案执行。

4、角焊缝表面裂纹经清除后，当焊角高度不能满足要求时，应补焊修复至规定的形状和尺寸，并做表面渗透检查。

5、缺陷消除后，应再次试压至合格。

试压方法同上。

12.7焊接技术要求：
①焊缝应由持有相应合格证的焊工进行焊接。

②焊工必须严格按焊接工艺或方案施焊。

③施焊前，焊工凭焊条领用单领用合格焊接材料，并用保温桶保管好。

④防止地线、电缆线、焊钳与焊件打弧。

⑤焊后检验：焊接工作完成后，⑥对焊缝按NB/T47013-2015进行100％着色探伤，Ⅰ级合格。

12、过程资料清单
岳阳建华工程有限公司
注：本记录一式两份，一份交接受交底人，一份存档
岳阳建华工程有限公司
中间质量验收单
施工单位：岳阳建华工程有限公司日期：年月日
说明：质量验收记录由施工项目专业质量检查员填写，由项目经理组织项目专业检查员及所属单位项目负责人等进行验收。

岳阳建华工程有限公司
检维修工程交工验收单。