轻烃预分馏装置换热器波纹膨胀节砂眼施工工序探讨及解决方案

杨永青 克拉玛依华澳石油化工进出口有限公司，新疆 克拉玛依 834000

轻烃预分馏装置换热器波纹膨胀节砂眼施工工序探讨及解决方案

杨永青 克拉玛依华澳石油化工进出口有限公司，新疆 克拉玛依 834000

笔者在轻烃预分馏装置换热器在使用过程中发现，有三台换热器的壳体膨胀节出现砂眼样的漏孔，并有少量塔底油品滴出。给现场安全及装置长周期平稳运行带来了不好的影响。存在安全隐患，因为换热器缺陷位置刚好在膨胀节的圆弧过渡段，导致维修施工极不方便。为此我公司组织技术人员对砂眼样的漏孔进行了解决方案的讨论，提出了三种解决方案并作整改，分别用于容器缺陷状况轻重不一的三台换热器修理上，均取得了良好的效果。证明了解决方案合理有效性。

换热器；膨胀节；工序探讨；修理方案

1.现场勘查情况

1.1 换热器出现的情况

该换热器目前出现如下图所示部位的微小砂眼,导致出现壳程介质塔底油品有微量泄漏。现场实际观察，砂眼微小，用利物将表面清理后很难用肉眼发现该砂眼。现场析出的塔底油品量也少。

1.2 换热器E-1201的使用工况

该换热器实际使用工况为低压力工况。

2.修复施工难点

2.1 固定管板式换热器固有设备特点带来的难点

因该设备为固定管板式换热器，换热管管束部分和两侧的管板均为焊接形式连接，不能像浮头式和U型管换热器一样可以将管束部分整体用专用抽芯机抽出。因此，给整体更换波纹膨胀节带来了不利条件。

2.2 波纹膨胀节规格带来的难点

因该设备膨胀节为薄壁不锈钢材料，在焊接过程中比较难掌握其焊接热量，并且过烧后有可能会对设备内部的换热管造成一定的影响。

3.施工解决方案

3.1 方案一：贴补法

根据厂区抢修中的带压堵漏的原理，根据现场设备波纹膨胀节处的轮廓，先预制一块同材质同规格的不锈钢贴块。利用带压堵漏的原理，使用特种胶容器管道冷焊粘补包JC8进而使贴块与波纹膨胀节胶结。

图1 砂眼位置

图2 坡口形式

图3 焊接图

原因：目前现场情况为砂眼微小，设备壳层压力低，工况简单。

优缺点：方便快捷，可在装置检修前对该方案效果进行动态观察。

3.2 方案二：常规法

目前常规的氩弧焊补焊法进行修复。①先对波纹膨胀节砂眼及其他类似缺陷周围用渗透或超声波检测的方法进行检测现有缺陷；②再用薄片磨光机将缺陷处进行精细打磨，至打磨出金属光泽；③然后使用氩弧焊进行小电流快速补焊缺陷；④焊后再对该处进行渗透或超声波检测直至检测合格。

原 因：排除缺陷相对彻底

优缺点：可能会在焊接时出现烧穿现象，根据一些资料反应，随着时间推移，焊接处可能会有延迟裂纹出现。

3.3 方案三：更换法

根据国内某石化厂的修复经验，对设备的波纹膨胀节处进行更换。

设计特制工装夹具制作一新膨胀节，使得其内径和壳体的外径相当，并从中间剖开。具体步骤为：①先将旧波纹膨胀节割除，但材质应为不锈钢，应考虑的只有等离子和机械方法进行切除；②在割除的旧膨胀节位置将新膨胀节进行拼合组焊；③然后进行必要的渗透或超声波检测。

原 因：设备工况不复杂，且压力低规格小

优缺点：结构简单，避开固定管板两端换热管管束和管板相焊而无法拆除的弊端，同时优化了原来许多装置中常见的包焊方式。但旧膨胀节割除方法应考虑对内部管束的负面影响，且组对难度相对大，修复过程中，必须保证严格的焊接工艺和良好的焊接质量。

4.总论

本文第3部分中提及的三种方案，是按照三台换热器的缺陷轻重情况进行的排列，并分别对各施工方案的优缺点进行说明，各个方案实施后对其效果进行动态观察一年后没有出现任何问题。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.20.023