换热器管束泄漏原因分析及对策

先， 要增加原设计 中换热管伸出管板的长度． 使其保
证在 ３～４ ｍ， 样 ， 角 高 度 才 能 增 加 至 ３ ｍ 以 ｍ 这 焊 ｒ ｎ 上． 同时在 焊接时 管 口不 能熔 掉 ； 次 ， 采取 多 遍 其 要 焊接 的方法 减少 气孔 等焊 接缺 陷的产 生 因为一层 焊道表 面或 内部 气 孔 可能 很 深 ， 至 几乎 穿透 熔 敷 甚 金属 ， 采取 多遍 焊 接 就 能大 大 减 少 焊 接 缺 陷产 生 但 的机率 ， 同时也增 加 了熔敷金 属厚 度 为此 ， 采用 应 水 平 固定手工 钨 极 氩弧 焊 或垂 直 俯位 手 工 电弧 焊 ． 焊 接层数 至少保 证 两层 ． 样 就 使 焊缝 的 强度 得 到 这 充分 地 保证 另外 ， 彻 底 清除 焊 接 区 的油 、 、 要 锈 垢 等杂物 并有 良好 的氩 气保 护 ， 减少 焊 接缺 陷的 产生 ， 进 一步 提 高焊接质 量 。 ５２ 采用 强度 焊接加 贴胀 的制 造工 芝 ， 到 双重 保 ． 起
导致 紧挨下 模一 侧 变软 样打 人 内 后 导致两 侧 这 厚 薄 不均
４ ２ 改进 措施 ．
个 直杆 ， 这样 在合模 时爪 子 固定 了嘴子杆 ， 杜绝 了压 坏嘴子 、 压坏 模具 的 现象 。另外 ， 胎模 具加 工时 由 外 于内 口边缘 宽 度 不 一致 ， 致 外 胎硫 化 时 插 嘴 插人 导 水 胎嘴子 的深 度不 一 样 导致 水 胎嘴 子 眼膨 胀 过度 而早期损 坏 ， 响水 胎 的使 用 寿 命 ， 此 ， 们 在外 影 为 我
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２０ 年 ０１
第 ｌ 期 ０
使气孔扩大 ， 导致管束严重泄漏
４３ 工 艺操 作 。该 换 热 器 管壳 程 介 质 不但 压 差 大 ． 而且 温差 也 大 ， 给投 用 时 的操 作 提 出更 高 的 要 求 。 尤其是 管 程 的 ３ ５ ａ蒸 汽 易 产 牛 水 击 现 象 ， 成 ．ＭＰ 造 管 子强烈振 动 ， 由于管 板 与管子 问存 在缝 隙 ， 震动 产 牛的 应力直 接作 用 在 焊缝 上 ． 对焊 缝 造 成破 坏性 影
２ 设 计现状
发生 不 同程 度的泄 漏 ， 经检修 单位拆 卸 检查 ， 发现 泄 漏部位 均集 中在换 热 管 与管 板 间 的焊 缝 上 ， 固定 管
换 热管与 管板 焊接 的连接 形式 见下 页 图 ｌ
我们 对模具 进 行 Ｊ改 进 ， 水 胎模 具 下 模 的 嘴 ， 在
子座 上焊 了 一 爪 子 ， 硫 化水 胎 的插 杆 上 焊 了一 个 在
图 Ｉ 换热 管 管 板 的 连接 形 式
响 因此操 作不 当引 起 介质 压 力不 平稳 、 度骤 变 温 是造 成泄漏 的另一 重要原 因
５ 采取对 策
３ 制造情 况
３１ 用 水平 固 定 手工 钨 极 氩 弧 焊 ， 接 层 数 为一 ． 焊 层， 焊缝 余高 １５～ ｍ 满足设 计要 求 ） ． ２Ｏ ｍ（ ３２ 焊 后进行 表 面着 色检查 ． ． 对发 现 的问题 进 行处
理 ， 除 了表 面及 浅表 缺陷 。 消
从分 析 可 知 ． 浚换 热 器 管束 只有 从 完 善设 计 人 手 ， 高制造 标 准并做 好生 产 的平稳操 作 ， 提 才能 更好 地要满 足使 用 要 求 。综 上 所述 应 采 用 以 下 具 体 措
施：
３３ 按设计 要求进 行 壳程 、 程水 压试 验 ． 管
高、 管壳程温差大 、 易引起振动等因素 。本人认为泄 漏 的 主要 原 因正是 由于振动 引起 的 换 热器 在操作 过程 中， 管束振动引起管板与管子间熔敷金属中存 在 的某些 缺 陷 扩 大 （ 展 ）从 而 导 致 泄 漏 从 图 １ 扩 ，
可 知 ， 热管端 头伸 出管 板 １５ ｍ 这 样 ， 换 ． ～２Ｏ ｍ， 在焊 接时 一遍 就能达 到设 计 的焊 角 高度 ， 在 实 际工 况 但 下 明显不 能满 足要求 。设计应 该明确 提 出至 少两 个 方 面 的具 体要 求 ： ①消除 管子 与管板 间 的缝 隙 ， 使振
水胎 装模 时模 具 温 度应 在 ５ 以 ｒ． 模后 再 ０ 合 打压 升温 ， 保证 水胎厚 薄均 匀
用性 。
致． 以提 高水胎 的耐
５ 隔 离剂硅胶 与 汽油的 配 比 保 证隔离 剂硅 胶 与 汽 油 配 比 为 Ｉ ｌ 这 样 首 ：０ 先能有 效防 止外胎 的硫 黄 向水胎 迁移而 导致 水胎 变 硬 变脆 ， 降低 水胎 的使 用 次数 ； 一 ． 定 型 ． 水胎 第 好 使 能够 舒展 地定 在外 胎 里 ， 少 ｒ压 坏 水胎 的现 象 发 减 生 ； ＝． 第 杜绝 水胎 粘在 外胎 【 不掉 ， 拔 拔 水胎 ． 使 水胎 不 能使用
施 并制定 了新营 束制造 工艺， 取得 良好 效果。
关键词
１ 前 言
板侧 和 浮动 管 板 侧 都有 泄 漏 ． 缺 陷 蔓焊 缝 穿 孔 其 Ｊ
化纤 厂芳烃抽 提 装置 投 产后 不 久 ， 编号 为 ｌ ４一 Ｅ一１ 甲苯塔重 沸器 管 求及 Ｔ艺 状况 相 近 的 四 台 ４的 （ 重整 油分 离塔重 沸器 ｌ ３一Ｅ一０ ． 烃 白土塔 进 料 ７芳 加热器 ｌ ４一Ｅ一１， 剂油 分 离 塔 重 沸 器 １ 一 １溶 ４一
６ 其 它措 施
胎模具加工时要求 内［边缘宽度保持 一致 ， Ｊ 以保证 插嘴插入水胎嘴子的深度， 防止水胎嘴子的早期损
坏
３ 嘴 子杆
３ １ 存 在 问题 ，
我公 司硫化水 胎 时 内压为 ２ ３ Ｐ ｉ ＭＰ ， ．Ｍ ａ－ １ ａ 内 － ０
压很 高 ， 这样 大 的压 力 在水 胎 制 造 时 很容 易 把 水 胎 进 水 口对面 的胎 体 冲 薄 ， 导致 水 胎 不 耐 用且 易造 成 外胎 缺陷 、
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２ 年 ∞１
第ｌ ０期
换 热 器 管 束 泄 漏 原 因 分 析 及 对 策
—
刊 直祥
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ洛 阳 隆惠 化 设 备 制 造安 装 公 ・ ４ Ｉ ｉ ７ｏ２
摘
要
分析 了化纤厂 芳烃抽提 装置 多台换 热 器在 短期 内多次发生泄 漏的 原 目． 采取 了增加 ｔ 角高度 等相应措 ｒ － 换 热器管束 泄漏 焊接 胀接
４ 泄漏原 因分析
５ １ 加 强焊缝 强度 、 焊 角高度 和焊 接 层数 首 ． 增加
由于这 五台换 热器 管束先 后泄漏 的部位 和泄漏 的缺陷 相同 ， 设计 参数 相近 ， 以下面 以 １ 其 所 ４一Ｅ一 １ 换 热器 为代 表对其 泄漏 原 因进行分 析 。 ４ ４ １ 设计 从 泄 漏部 位 均 在 焊 缝上 且 泄 漏 缺 陷都 ． 是焊缝 穿孔 可以 看 出 ， 热 管 与 管板 仅 采 用 强 度焊 换 的连接方 式不 能很 好地 满足其 工艺要 求 因为强度 焊 只保证换 热 管 与管板之 间连 接的密 封性 能及 抗拉 脱 强 度 显 而 易见 ， 计 未 考虑 操 作 压 力 大 、 度 设 温
暴露出来 但在高温蒸汽长时问冲击下引起管子振
动 ， 振动 又会 引起 焊缝 内气 及 其它缺 陷的扩展 ， 而 Ｌ 当扩展 到一定 程 度 就会 被 高 温 高 压蒸 汽 击 穿 ， 旦 一 击穿 就 形 成 了 气 流 通 道 ， 汽 强 大 的 冲 刷 力很 快 蒸
中的具体要求进行制 作 最先更换的 １ 一 ４ Ｅ—ｌ 管 ４
升高 ， 子 产生强烈 振 动 管
６ 结论
动产生的应力不直接作用在焊缝上 ； ②强度焊接至
少要 焊两遍 ４ ２ 制造 。焊缝 内部存 在 焊 接 缺 陷 客 观 上不 可 避 ． 免， 尽管在 制造 中进 行着色 检查 ， 但只 能消 除表 面及 浅 表缺 陷。另外 壳程 试 验压 力 仅 有 ０ ３ ～０ ６ ａ ．８ ＮＰ，
按 成本 价每 年 符约水胎 胶价 值 ２ 元 ． 胎 少出 ６４ｌ 力 外
４１ 存 在 问题 ． 装模 前， 温度过 高 ． 合模 前 水胎 最 先接 触 下 模 ．
废 次品所 产 生 的效 益约在 ６ 元 以 Ｊ Ｏ万
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２ ４
险的作用 贴胀的重要作用是消除管板与管子间存
在缝隙 ， 缓 或消 除 管 子振 动 对 管 板 与管 子 问熔 敷 减 金 属 中存在 的缺 陷 的影 响 ， 大 增 加 了焊 缝抗 拉 脱 大 强度 同时又 起 到 双重 保 险 的作 用 ： 果 焊缝 被 击 如 穿 ， 贴胀作 后盾 ， 可能 形 成 气 流通 道 ， 有 不 击穿 的气 孔 也不 会很快 扩大 ５３ 工 艺 操作 要 平 稳 尤其是 管 程 的 中压 蒸 汽 投 ． 用 前要 先进行 “ 管 ” 避免 投 用 后 压 力 和 温度 突 然 暖 ，
２， ６ 非芳烃 白土塔 进料加 热 器 ｌ ４一Ｅ一 ４ 管束 相继 ２）
检修单位对泄漏部位进行补焊 处理 ． 试压 合格后交 付 生产使 用 ， 投人 运行 后 不久又 发牛 了类似 情况 一 但
这 样在短 短 个 多 里 ．４一Ｅ一 １ 热 器 发 牛 了 １ ４换
四次泄漏 ， 其他 几 台设 备也先 后泄漏 了两 三 次 ． 给 常 的装置 生产 带来 了很 大 困难
在短时承压下可能不会泄漏 ； 既使管程试 验压力 为
１．９ Ｐ ， 时承 压下仍 可能Ｉ＝ 漏 ， 该试 验 是 １１Ｍ ａ短 Ｉ会泄 ＝ 『 ＝ 且 在常温 完全 静态 条 件 下进 ｆ ， 接 缺 陷 不会 立 即 的 焊
在换 热器 多 次 发生 泄漏 之 后 ， 纤 厂 委托 隆 惠 化 公 司制造 五 台新 管 束备用 ， 们 严格 按 照 上 述 对策 我
外 胎 的缺 陷。 ４ 硫 化水 胎温 度
通 过 采 取 以 【 施 ． 胎 的 平 均 使 用 次数 从 ： 措 水 ６ ｏ～７ 次上 升到 Ｔ １０～１０次 ， 大地 提 高 ｒ水胎 ｌ １ ３ ４ 极 的使用效 率 ， 降 低 了 轮胎 制 造 的 成 年 ， 高 了效 也 提 益 据 计算 ． 我公 可现 在 年 ｃ：６万套 轮 胎 计 算 ． 按 ３
束 ， ２０ 从 １Ｏ年 ６月 初 投 用 至 今 ， 平 稳 运 行 ｌ ３ 已 ４个
月 ． 发生 泄漏 ， 果 良好 未 效
３ ２ 改 进措施 ．
外 胎硫化 时水 胎必须 备足三排 ． 一排 人模 ， 一排 定型 ， 一排 停 放 备 用 ， 样 能 使 水胎 有 敏 地 恢 复疲 这 劳， 有利 于水胎 使用 寿命 的提 高
７ 效 果
我们 在插 嘴 杆上钻 ，很 多小孔 ， 分散 内压 ， 水 使 胎 的均 匀性有 了很 大改善 ， 高 了水 胎 的使 用 次数 ． 提 又 避免 了外胎硫 化 时水胎 各部 位伸 展不均 所造 成 的