透平机中间冷却器的修理
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第38卷第10期 2009年lO月
辽
宁
化
工
V01.38,No.10 October,2009
Liaoning Chemical Industry
透平机中间冷却器的修理
李金萍
(天津市化学公司职工大学,天津300151)
摘
要:
简要概括了透平机的工作参数,分析了中间冷却器在使用过程中发生泄漏的原因,介绍
如何寻找泄漏的中冷器及泄漏部位,指出要根据故障发生的不同情况,采用堵管或换管等方法进行修 理。 关键词:透平压缩机;中间冷却器;修理 中图分类号:TQ
12 000
mm,简体厚度
中冷器管桥发生的破坏。正常的腐蚀发生在换热 管上,换热管表面形成点蚀坑而泄漏。 在中冷器运行中,氯气中含水作为必备的检
收稿日期:2009-09-24 作者简介:李金萍(1965一)。女。讲师。
mill,材质16MnR,管板厚度36 lnm。材质
16MnR。换热管中25×2.5 mm。材质204钢,共 624根换热管,换热管与管板连接方式:采用强度 焊+贴胀,制造完毕要求用干燥空气进行气压试
掉管头焊缝露出管El,将换热管全部抽出来,检查 折流板变形情况,清理出壳体内的铁锈、污垢等杂 物,检查每个管板孔表面,对损伤的管板孔补焊, 磨平与管板孔圆滑过渡,清理管板孔表面铁锈及 附着物,达到图纸管板孔直径偏差、圆度、表面粗 糙度等技术要求,加工出管板孔强度焊接用坡口。 满足管子与管板强度焊、贴胀的要求。换热管根 据实际测量中冷器两管板端面尺寸,重新定尺、下 料,换热管管端外表面清除铁锈、氧化层、油污等, 呈现金属光泽,长度不小于2倍的管板厚度。穿 管组装管束,管子与管板的强度焊接采用气体保 护焊,为保证焊接质量要求焊两遍,焊缝表面不得 有裂纹、气孔等表面缺陷,返修时先磨去缺陷,然 后补焊,凸出换热管的焊瘤应磨掉,胀接时注意不 得有过胀、漏胀,检查合格后用干燥洁净的空气进 行气压试验。试压时,安全部门现场监督,缓慢升 压至试验压力的10%,保压10 min,对中冷器进 行检查,然后升压至试验压力的50%,无异常情 况按试验压力的10%逐级升压直到试验压力,保 压30 min,降压到试验压力的87%,对中冷器所 有焊缝及各部位进行检查,无异常响声,无泄漏, 无可见变形为合格。试压过程中严禁带压紧固螺 栓,严禁敲击受压元件,不允许连续充压维持试验 压力。
MnR,
2透平机使用中存在的问题
透平机中冷器在使用过程中,由于制造缺陷 和介质的腐蚀作用,极易发生泄漏。中冷器泄漏 后对透平机转子危害很大,造成转子叶轮严重腐 蚀,中冷器泄漏一般发生在换热管与管板的焊缝 或换热管距上管板10—100 mm的部位。最严重 的一次泄漏发生在管板,管桥腐蚀断裂。管桥腐 蚀断裂的中冷器从使用到泄漏只用了22天。主要 原因是管子与管板之间发生间隙腐蚀,中冷器制 造后做水压试验,留在间隙里的水无法干燥干净,
800 kWh,
钢板冲压成片,通过电束焊接并经特殊的热处理 工艺而成。由于是双层波片结构,其具有较高的 耐压性能和良好的耐腐蚀性能,在高温高压场合, 波纹管不失弹。并能保证弹性稳定。 (3)与其他弹簧式密封相比,轴套上无滑动 辅助密封,无微小的可能引起堵塞而影响密封的 缝隙,排除结晶沉积造成的失弹。 (4)独特的内外波纹管保护式结构,保证了 波纹管工作不受介质的影响。 4.3使用情况 2009年2月20 13在150ZJ71二级安装了1 台GMB机封,于次日倒泵开车,没有出现异常情 况,至今已运行了近2个月,从目前运行的情况来 看,该机封比较正常、安全能够替代原来的密封型 式,达到了改造的目的。 4.4效益分析 GMB系列单端面密封,不需要另外注入冷却
(上接第760页) Repair of Turbine Intercooler
肼Jin-ping
(Tianjin
Chemistry
Company Employees7university,Tianjin 300151。China)
introduced.Leakage
reasons
Abstract:Working parameters of turbine
introduced.Once the seal
was to
seal of the series pumps Was studied
production.
Key words:Series pumps;Mechanical
seals;Welded metal bellows;Rubber shield pack
4结语
中冷器检修后,在投用前干燥,彻底清除壳体 内的水份,保证中冷器安全长周期运行。 通过中冷器的修理,可以看出,换热管的修 理,一般采用堵管或换管方法,根据换热管泄漏的 部位,换热管使用介质、压力、温度等条件的不同, 具体问题具体分析,来确定修理方法,达到最佳的 修理效果。
参考文献
[1] 劳动和社会保障部.压力容器安全技术监察规程[M].北 京:劳动和社会保障部.1990. [2]GBISI一99,管壳式换热器[s]. [3]任凌波.任晓蕾.压力容器腐蚀与控制[M].北京:化学工业 出版社.2003.
1透平机介绍
透平机每级出口压力为一级0.035—0.042 MPa,二级0.10—0.12 MPa.三级0.18—0.23 MPa,四级0.28—0.38 MPa。进氯气温度控制在 20℃,一、二、三、四级出口氯气温度<90℃,二、 三、四级氯气进口温度<38℃,氯气进口含水< 0.01%,透平机的工作压力也是中冷器的工作压 力。 中冷器为三类压力容器,规格中1
(下转第763页)
万方数据
第38卷第10期
刘华德:无注水机械密封在串联渣浆泵中的应用
763
他密封的使用。因此,随着企业对工艺要求的不 断提高,特别是为了防止生水进人流程,更好的提 高产量,降低消耗,对密封提出了更高的要求。在 2009年2月份,决定采用淄博金密机械制造有限 公司生产的GMB系列单端面、不注水型机械密 封。此机械密封的主要特点如下: (1)使用范围广,压力0—5 MPa,温度一20 —80℃,不需要另外注入循环水。 (2)GMB系列密封波纹管采用优质的316
12 mill×4 892 000 mm×
壳程介质为氯气,在氯离子的作用下,管板与管子 很快发生腐蚀穿孔,管桥腐蚀断裂而报废。间隙 腐蚀是一种特定的腐蚀现象,是管板与换热管特 定的连接结构造型引起的,而氯离子是发生间隙 腐蚀最敏感的介质。由于换热管与管板连接结构 无法改变。因此规定,凡中冷器制造和检修只能 用干燥洁净的空气或氮气在壳程进行气压试验, 不允许壳程进行水压试验。防止因壳程含水高对
万方数据
760
辽
宁
化
工
2009年lO月
查项目,采用在线分析,同时对冷却水中含氯量进 行分析,确定两个指标都在正常范围内,如发生水 中含氯超标,马上对四级中冷器进行检查,以确定 泄漏点。方法是利用氯与氨反应有明显白雾出现 的现象,用棉纱沾上化学分析用的氨水,对每级中 冷器上方的排气口进行检查,发现冒白烟现象就 可以确定这级中冷器泄漏,马上停机,对发生泄漏 的中冷器进行更换。及时发现中冷器泄漏可以避 免透平机转子叶轮的腐蚀发生,通过对透平机解 体检查也证明及时发现中冷器泄漏不会损伤透平 机转子。
L
冲洗水,开泵前只要密封腔内充满介质,使用过程 中不抽空即可。 节电方面,只原机封由1台7.5 kW的多泵 单独给二级供水,按每套密封使用量个月计算,可 节约用电7.5×24(h)×60(天),为10 可节约资金6 000余元。 节水方面,由于不在注水,既防止了生水进人 流程,增加后续工段的消耗,又防止了其他方面的 泄漏造成了不必要的损失,成效十分显著。
051.21
文献标识码:A
文章编号:1004—0935(2009)10—0759—03
氯气透平压缩机是氯碱生产的关键设备,用 于输送氯气。中间冷却器是氯气透平压缩机的附 属配套设备,每台透平机分四级压缩氯气,有4台 中冷器。对氯气冷却降温。
验,试验压力壳程0.471 而不进行壳程水压试验。
5
MnR,管程0.14
Key words:Turbine;Intereooler;Repair
were
in operation of intercooler
were
analyzed.How
to
find
leakage position Was introduced.The different repair
methods
were
mm,为立式列管式结构,壳程介质
为氯气,管程介质为冷却水,设计压力壳程0.4 MPa,管程0.11 MPa,设计温度壳程95℃,管程 40℃,最高工作压力壳程0.38 MPa,管程0.1 MPa,最高工作温度壳程进口95℃,出口20℃, 管程进13
10
oC,出13 40℃,换热面积170 m2,壳
程程数l程,管程4程。 制造参数:简体直径中1
5结语
GMB系列密封是一种新型密封,属国内首 创,它依据突破了传统的密封结构形式,为氧化 铝的生产,特别是工况复杂的工段的密封提供了 保障,是现有渣浆泵密封型式的更新换代产品。
参考文献
[1]顾永泉.机械密封实用技术[M].北京:机械工业出版社,
2004.
[2]王汝美.实用机械密封技术问答[M].北京:中国石化出版 社.2006. [3]魏龙.密封技术[M].北京:化学工业出版社,2004. [4] [5] 胡国桢.化工密封技术[M].北京:化学工业出版社,1990. 刘俞铭.波纹管设计计算与生产新工艺新技术实务全书 [M].北京:北方工业出版社,2006. [6] 吕瑞典.化工设备密封技术[M].北京:石油工业出版社,
3检测与修理方法
中冷器检修时,首先是试漏,用干燥洁净的空 气缓慢升压至试验压力,用肥皂水检查,发现管头 焊口漏点后做好标记,但不易发现换热管的微小 泄漏,为找到换热管的微小泄漏,用中冷器试压水 槽进行,水槽中充满水,中冷器打气压后横卧浸入 水槽,发现有气泡冒出时,逐步提升中冷器,直到 确认泄漏的换热管,做好标记。 3.1堵管 换热管泄漏可以堵管或换管,堵管一般用锥 度为1:10的金属堵头,将泄露的换热管两端堵 死或换上堵头,堵头材料硬度应低于换热管的硬 度,堵管的数量一般不超过管子总数的10%。中 冷器换热管的泄漏,采用换管的方法。先磨去管 头焊缝,然后把管子抽出来,检查换热管腐蚀和泄 漏情况,检查管板孔表面,重新穿人新换热管,贴 胀,焊接管头,做气压试验,合格后备用,管头焊口 泄漏一般是磨去焊缝,补焊,试压合格后备用。 3.2整体换管 中冷器使用中,氯气对壳体腐蚀轻微,壳体壁 厚几乎没有减薄,壳体、管板等受压元件完好,只 是换热管均匀腐蚀变薄或泄漏,可以采用整体换 管的办法修理,即全部更换624根换热管。换管 前,对中冷器进行检查,要求壳体最小厚度10 mm,管板最小计算厚度25 mm,可以满足强度要 求,如小于以上数值,则中冷器不能整体换管。同 时还要检查管板、接管等各部位的腐蚀情况。 整体换管的中冷器将管板端面车去2 mm,根 据图纸要求重新加工密封面,管板车掉2 mm去
Baidu Nhomakorabea
put forward.
万方数据
2r106
Application of Anhydrous
Mechanical
UU Hua—de
Seal in Series Slurry Pumps
(Xihn
University of Architecture and Technology,Shanxi Xihn
710055,China)
was
Abstract:The mechanical seal of the secondary pump in firing workshop series slurry pumps failure,which caused stopping kiln and influenced the production.So,the mechanical meet the requirements of normal
辽
宁
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Liaoning Chemical Industry
透平机中间冷却器的修理
李金萍
(天津市化学公司职工大学,天津300151)
摘
要:
简要概括了透平机的工作参数,分析了中间冷却器在使用过程中发生泄漏的原因,介绍
如何寻找泄漏的中冷器及泄漏部位,指出要根据故障发生的不同情况,采用堵管或换管等方法进行修 理。 关键词:透平压缩机;中间冷却器;修理 中图分类号:TQ
12 000
mm,简体厚度
中冷器管桥发生的破坏。正常的腐蚀发生在换热 管上,换热管表面形成点蚀坑而泄漏。 在中冷器运行中,氯气中含水作为必备的检
收稿日期:2009-09-24 作者简介:李金萍(1965一)。女。讲师。
mill,材质16MnR,管板厚度36 lnm。材质
16MnR。换热管中25×2.5 mm。材质204钢,共 624根换热管,换热管与管板连接方式:采用强度 焊+贴胀,制造完毕要求用干燥空气进行气压试
掉管头焊缝露出管El,将换热管全部抽出来,检查 折流板变形情况,清理出壳体内的铁锈、污垢等杂 物,检查每个管板孔表面,对损伤的管板孔补焊, 磨平与管板孔圆滑过渡,清理管板孔表面铁锈及 附着物,达到图纸管板孔直径偏差、圆度、表面粗 糙度等技术要求,加工出管板孔强度焊接用坡口。 满足管子与管板强度焊、贴胀的要求。换热管根 据实际测量中冷器两管板端面尺寸,重新定尺、下 料,换热管管端外表面清除铁锈、氧化层、油污等, 呈现金属光泽,长度不小于2倍的管板厚度。穿 管组装管束,管子与管板的强度焊接采用气体保 护焊,为保证焊接质量要求焊两遍,焊缝表面不得 有裂纹、气孔等表面缺陷,返修时先磨去缺陷,然 后补焊,凸出换热管的焊瘤应磨掉,胀接时注意不 得有过胀、漏胀,检查合格后用干燥洁净的空气进 行气压试验。试压时,安全部门现场监督,缓慢升 压至试验压力的10%,保压10 min,对中冷器进 行检查,然后升压至试验压力的50%,无异常情 况按试验压力的10%逐级升压直到试验压力,保 压30 min,降压到试验压力的87%,对中冷器所 有焊缝及各部位进行检查,无异常响声,无泄漏, 无可见变形为合格。试压过程中严禁带压紧固螺 栓,严禁敲击受压元件,不允许连续充压维持试验 压力。
MnR,
2透平机使用中存在的问题
透平机中冷器在使用过程中,由于制造缺陷 和介质的腐蚀作用,极易发生泄漏。中冷器泄漏 后对透平机转子危害很大,造成转子叶轮严重腐 蚀,中冷器泄漏一般发生在换热管与管板的焊缝 或换热管距上管板10—100 mm的部位。最严重 的一次泄漏发生在管板,管桥腐蚀断裂。管桥腐 蚀断裂的中冷器从使用到泄漏只用了22天。主要 原因是管子与管板之间发生间隙腐蚀,中冷器制 造后做水压试验,留在间隙里的水无法干燥干净,
800 kWh,
钢板冲压成片,通过电束焊接并经特殊的热处理 工艺而成。由于是双层波片结构,其具有较高的 耐压性能和良好的耐腐蚀性能,在高温高压场合, 波纹管不失弹。并能保证弹性稳定。 (3)与其他弹簧式密封相比,轴套上无滑动 辅助密封,无微小的可能引起堵塞而影响密封的 缝隙,排除结晶沉积造成的失弹。 (4)独特的内外波纹管保护式结构,保证了 波纹管工作不受介质的影响。 4.3使用情况 2009年2月20 13在150ZJ71二级安装了1 台GMB机封,于次日倒泵开车,没有出现异常情 况,至今已运行了近2个月,从目前运行的情况来 看,该机封比较正常、安全能够替代原来的密封型 式,达到了改造的目的。 4.4效益分析 GMB系列单端面密封,不需要另外注入冷却
(上接第760页) Repair of Turbine Intercooler
肼Jin-ping
(Tianjin
Chemistry
Company Employees7university,Tianjin 300151。China)
introduced.Leakage
reasons
Abstract:Working parameters of turbine
introduced.Once the seal
was to
seal of the series pumps Was studied
production.
Key words:Series pumps;Mechanical
seals;Welded metal bellows;Rubber shield pack
4结语
中冷器检修后,在投用前干燥,彻底清除壳体 内的水份,保证中冷器安全长周期运行。 通过中冷器的修理,可以看出,换热管的修 理,一般采用堵管或换管方法,根据换热管泄漏的 部位,换热管使用介质、压力、温度等条件的不同, 具体问题具体分析,来确定修理方法,达到最佳的 修理效果。
参考文献
[1] 劳动和社会保障部.压力容器安全技术监察规程[M].北 京:劳动和社会保障部.1990. [2]GBISI一99,管壳式换热器[s]. [3]任凌波.任晓蕾.压力容器腐蚀与控制[M].北京:化学工业 出版社.2003.
1透平机介绍
透平机每级出口压力为一级0.035—0.042 MPa,二级0.10—0.12 MPa.三级0.18—0.23 MPa,四级0.28—0.38 MPa。进氯气温度控制在 20℃,一、二、三、四级出口氯气温度<90℃,二、 三、四级氯气进口温度<38℃,氯气进口含水< 0.01%,透平机的工作压力也是中冷器的工作压 力。 中冷器为三类压力容器,规格中1
(下转第763页)
万方数据
第38卷第10期
刘华德:无注水机械密封在串联渣浆泵中的应用
763
他密封的使用。因此,随着企业对工艺要求的不 断提高,特别是为了防止生水进人流程,更好的提 高产量,降低消耗,对密封提出了更高的要求。在 2009年2月份,决定采用淄博金密机械制造有限 公司生产的GMB系列单端面、不注水型机械密 封。此机械密封的主要特点如下: (1)使用范围广,压力0—5 MPa,温度一20 —80℃,不需要另外注入循环水。 (2)GMB系列密封波纹管采用优质的316
12 mill×4 892 000 mm×
壳程介质为氯气,在氯离子的作用下,管板与管子 很快发生腐蚀穿孔,管桥腐蚀断裂而报废。间隙 腐蚀是一种特定的腐蚀现象,是管板与换热管特 定的连接结构造型引起的,而氯离子是发生间隙 腐蚀最敏感的介质。由于换热管与管板连接结构 无法改变。因此规定,凡中冷器制造和检修只能 用干燥洁净的空气或氮气在壳程进行气压试验, 不允许壳程进行水压试验。防止因壳程含水高对
万方数据
760
辽
宁
化
工
2009年lO月
查项目,采用在线分析,同时对冷却水中含氯量进 行分析,确定两个指标都在正常范围内,如发生水 中含氯超标,马上对四级中冷器进行检查,以确定 泄漏点。方法是利用氯与氨反应有明显白雾出现 的现象,用棉纱沾上化学分析用的氨水,对每级中 冷器上方的排气口进行检查,发现冒白烟现象就 可以确定这级中冷器泄漏,马上停机,对发生泄漏 的中冷器进行更换。及时发现中冷器泄漏可以避 免透平机转子叶轮的腐蚀发生,通过对透平机解 体检查也证明及时发现中冷器泄漏不会损伤透平 机转子。
L
冲洗水,开泵前只要密封腔内充满介质,使用过程 中不抽空即可。 节电方面,只原机封由1台7.5 kW的多泵 单独给二级供水,按每套密封使用量个月计算,可 节约用电7.5×24(h)×60(天),为10 可节约资金6 000余元。 节水方面,由于不在注水,既防止了生水进人 流程,增加后续工段的消耗,又防止了其他方面的 泄漏造成了不必要的损失,成效十分显著。
051.21
文献标识码:A
文章编号:1004—0935(2009)10—0759—03
氯气透平压缩机是氯碱生产的关键设备,用 于输送氯气。中间冷却器是氯气透平压缩机的附 属配套设备,每台透平机分四级压缩氯气,有4台 中冷器。对氯气冷却降温。
验,试验压力壳程0.471 而不进行壳程水压试验。
5
MnR,管程0.14
Key words:Turbine;Intereooler;Repair
were
in operation of intercooler
were
analyzed.How
to
find
leakage position Was introduced.The different repair
methods
were
mm,为立式列管式结构,壳程介质
为氯气,管程介质为冷却水,设计压力壳程0.4 MPa,管程0.11 MPa,设计温度壳程95℃,管程 40℃,最高工作压力壳程0.38 MPa,管程0.1 MPa,最高工作温度壳程进口95℃,出口20℃, 管程进13
10
oC,出13 40℃,换热面积170 m2,壳
程程数l程,管程4程。 制造参数:简体直径中1
5结语
GMB系列密封是一种新型密封,属国内首 创,它依据突破了传统的密封结构形式,为氧化 铝的生产,特别是工况复杂的工段的密封提供了 保障,是现有渣浆泵密封型式的更新换代产品。
参考文献
[1]顾永泉.机械密封实用技术[M].北京:机械工业出版社,
2004.
[2]王汝美.实用机械密封技术问答[M].北京:中国石化出版 社.2006. [3]魏龙.密封技术[M].北京:化学工业出版社,2004. [4] [5] 胡国桢.化工密封技术[M].北京:化学工业出版社,1990. 刘俞铭.波纹管设计计算与生产新工艺新技术实务全书 [M].北京:北方工业出版社,2006. [6] 吕瑞典.化工设备密封技术[M].北京:石油工业出版社,
3检测与修理方法
中冷器检修时,首先是试漏,用干燥洁净的空 气缓慢升压至试验压力,用肥皂水检查,发现管头 焊口漏点后做好标记,但不易发现换热管的微小 泄漏,为找到换热管的微小泄漏,用中冷器试压水 槽进行,水槽中充满水,中冷器打气压后横卧浸入 水槽,发现有气泡冒出时,逐步提升中冷器,直到 确认泄漏的换热管,做好标记。 3.1堵管 换热管泄漏可以堵管或换管,堵管一般用锥 度为1:10的金属堵头,将泄露的换热管两端堵 死或换上堵头,堵头材料硬度应低于换热管的硬 度,堵管的数量一般不超过管子总数的10%。中 冷器换热管的泄漏,采用换管的方法。先磨去管 头焊缝,然后把管子抽出来,检查换热管腐蚀和泄 漏情况,检查管板孔表面,重新穿人新换热管,贴 胀,焊接管头,做气压试验,合格后备用,管头焊口 泄漏一般是磨去焊缝,补焊,试压合格后备用。 3.2整体换管 中冷器使用中,氯气对壳体腐蚀轻微,壳体壁 厚几乎没有减薄,壳体、管板等受压元件完好,只 是换热管均匀腐蚀变薄或泄漏,可以采用整体换 管的办法修理,即全部更换624根换热管。换管 前,对中冷器进行检查,要求壳体最小厚度10 mm,管板最小计算厚度25 mm,可以满足强度要 求,如小于以上数值,则中冷器不能整体换管。同 时还要检查管板、接管等各部位的腐蚀情况。 整体换管的中冷器将管板端面车去2 mm,根 据图纸要求重新加工密封面,管板车掉2 mm去
Baidu Nhomakorabea
put forward.
万方数据
2r106
Application of Anhydrous
Mechanical
UU Hua—de
Seal in Series Slurry Pumps
(Xihn
University of Architecture and Technology,Shanxi Xihn
710055,China)
was
Abstract:The mechanical seal of the secondary pump in firing workshop series slurry pumps failure,which caused stopping kiln and influenced the production.So,the mechanical meet the requirements of normal