浮头式换热器试压泄漏原因分析与密封改进

图１填料密封试压胎具原理图

印的原因，有暗印的上、下工作辊就好似一对啮合的齿轮，在压下力的作用下对带钢进行压延产生暗印。磨床加工工作辊辊面时产生的暗印周期长度（齿轮周节）是不变的。所以在带钢表面产生暗印的长度也基本不变，只是随着带钢线速度的变化，带钢暗印的长度是波动的。

找出了产生暗印的根源并制定相应的措施予以解决，ＣＳＰ分厂平整机每月可平整优良带钢５万ｔ，创利１１５万元，全年创效１３８０万元。参考文献：

［１］齿轮及齿轮箱故障诊断实用技术［Ｍ］．机械工业出版社，２００６．［２］虞和济等．设备故障诊断工程［Ｍ］．冶金工业出版社，２００１．［３］北京京航公司．设备故障诊断技术及应用［Ｍ］．１９９８．

［４］北京盛迪振通科技有限公司．设备状态监测与故障诊断［Ｍ］．２００３．

收稿日期：２０１３－０４－１３

[编辑：刘雷]

浮头式换热器试压泄漏原因分析与密封改进

何文洲

（中国石油锦西炼油化工总厂工程总公司，辽宁葫芦岛125001）

摘要：通过对浮头式换热器水压试验过程中产生泄漏的原因进行分析，根据分析结果，对Ｏ型环密封胎具

结构进行了改进，提高了密封效果，并采取管理措施，节约了胎具制作成本，增加了试压工艺通用性。

关键词：浮头式换热器；泄漏；密封

中图分类号：TQ051.5文献标识码：B

浮头式换热器是石油石化行业中重要的冷换设备，应

用普遍。水压试验是一道必要的检验工序，密封是否完好

将直接影响试压效率、质量和成本。

一、浮头式换热器试压胎具密封形式

浮头式换热器专用试压胎具由试验压环和浮头专用试

压组合工具两部分组成，浮头端密封胎具形式多样，主要

有填料密封试压胎具、Ｃ型环密封试压胎具和Ｏ型环密封试

压胎具，下面对这几种形式逐一叙述。

１．填料密封试压胎具

填料密封属于强制密封，其结构如图１所示。换热器的壳体法兰与试压胎具通过螺栓连接，两者之间使用橡胶石棉板作为密封元件。浮动管板环向与试压胎具之间的密封为盘根。

２．Ｃ型环密封试压胎具

Ｃ型环密封属自紧密封，其结构如图２所示。在试压胎具与浮动管板环向接触面上依靠Ｃ型环左右２个凸出的圆弧面与试压胎具凹槽左右平面接触实现密封。预紧时，Ｃ型环受到轴向的弹性压缩，在接触处产生预紧比压。当内压上升时，介质进入Ｃ型环的内腔，Ｃ型环轴向张开，使密封比压增大达到自紧。

３．Ｏ型环密封试压胎具

Ｏ型环密封原理与Ｃ型环密封试压胎具类似，其结构如图３所示。安装试压胎具时径向或轴向方面的初始压力赋予Ｏ型环自身的初始密封能力，由系统压力产生的密封力与初始密封力合成总的密封力，随系统压力的提高而提高。胎

技术版润滑与密封文章编号：1671-0711（２０１３）08-0064-02

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中国设备工程2013年8月

2013年8月中国设备工程

图３橡胶Ｏ型环密封试压胎具原理图

图２Ｃ型环密封试压胎具

具上配置压板，利用压板上的长圆孔可以解决胎具通用性问题。

二、试压过程易产生泄漏原因

当前试压胎具的３种密封型式中，Ｏ型环密封试压胎具占有优势，效果好，通用性强。但在安装时易被挤坏，这是产生泄漏的原因之一。

另外，胎具安装的经验和技巧比较重要，螺栓的预紧在一定程度上会影响密封效果。预紧力过大会使密封件压坏，过小则达不到密封件压紧和实现初始密封的效果。螺栓预紧过程中还容易出现漏拧、过劲等易导致密封失效的情况。

三、密封改进

１．试压胎具密封槽的改进

当密封材料使用Ｏ型环，而密封槽采用半圆形时，密封效果不好，半圆槽棱边容易挤坏橡胶条而发生泄漏。经实践对比发现密封槽形采用Ｖ形较好，Ｖ形槽易于加工，并且能适应高、中、低压密封（图３）。

２．密封材料的选择

常用的Ｏ型环材料一般有氟橡胶、硅橡胶和丁腈橡胶。氟橡胶性能优越，但成本高；硅橡胶耐水性差，不耐磨以及抗拉性低；而丁腈橡胶隔水性、耐磨性、耐水性、气密性好，耐矿物油，粘接力强，经济适用。橡胶Ｏ型环可用橡

胶条粘连，也可以自制胎具Ｏ型环。安装橡胶条前要先清理胎具Ｖ形槽，以保证橡胶条镶嵌得均匀、紧密。

３．螺栓预紧规范化

安装密封胎具时不仅操作要程序化，螺栓安装也要标准化。安装浮头式专用胎具时适当增加压板和螺栓的数量以及提高螺栓的预紧力可增加密封能力。螺栓紧固至少应分三遍进行，每遍的起点应相互错开１２０°，紧固顺序按图４的规定执行，紧力要适度。

４．试压胎具形成系列化管理

浮头式换热器试压施工专用胎具可按公称直径形成系列化，１０．０ＭＰａ以下常用不同压力等级的密封，能用同一公称直径的胎具。如ＤＮ５００的胎具可适用于１．６ＭＰａ、２．５ＭＰａ、４．０ＭＰａ、６．３ＭＰａ、１０．０ＭＰａ压力等级的换热器试压施工。形成系列化后专用胎具易于加工和管理，节约各项成本，一套胎具就可以节约８０％的制造费用。

四、结语

通过大量施工实践证明，改进后的Ｏ型环试压胎具具有密封效果好、装配简便，施工工期短、泄漏率低的特点，能够保证施工质量，创造了显著的间接经济效益。参考文献：

［１］徐钢，麦郁穗，钱颂文等．石油化工厂设备检修手册第八分册换热器［Ｍ］．中国石化出版社，２００５．１８８－１９９．

［２］祁彦伟．浮头式换热器试压胎具的改进［Ｊ］．石油化工设备，２００７，３６（０１）：５７－５９．

［３］ＳＨ３５３２－２００５，石油化工换热设备施工及验收规范［Ｓ］．

收稿日期：２０１３－０４－０７

[编辑：乜甄]

图４螺栓紧固顺序

润滑与密封

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