換熱器檢修過程中換熱管查漏方法新技術(shù)

王德琨 劉宗振 張永梅

摘 要： 石油化工行業(yè)對各類換熱器的應(yīng)用非常廣泛。在使用過程中泄露問題時有發(fā)生，處理泄漏方法很多，也很成熟，但是，查漏工作始終困擾著業(yè)內(nèi)人士。目前各企業(yè)均是在工裝設(shè)計上投入了大量的精力，雖然取得了一定的效果，但都不夠理想。因為均未擺脫繁重的體力勞動和笨重的工裝卡具。通過反復實踐和論證，確定利用單管抽真空代替水壓試驗對換熱管查漏技術(shù)具備可行性;該施工方法通過了2007-2008年度的石油工法評審（省部級），題目為;利用抽真空的方法代替水壓試驗。并申請取得了持有專利技術(shù)的專用工具（換熱器查漏用真空槍——專利號200810228742）。

關(guān) 鍵 詞：換熱管查漏;抽真空;真空槍;試壓工裝（假浮頭，假法蘭）

中圖分類號：TQ 051 文獻標識碼： A 文章編號： 1671-0460（2015）06-1316-02

A New Detection Method of Heat Pipe Leakage

in the Process of Heat Exchanger Maintenance

WANG De-kun，LIU Zong-zhen，ZHANG Yong-mei

（HQC Liaoning Branch， Liaoning Fushun 113006，China）

Abstract： All kinds of heat exchangers are widely used in the petrochemical industry. The problem of leakage always happens in use of the heat exchangers， treating methods for the leakage are various and mature， but the leak detection work usually troubles the experts. Now many companies spend a lot of vigour on tooling design， although the certain effect has been obtained， the results are not ideal， because they cannot get rid of the heavy manual labor and the heavy fixtures. Through repeated practice， its pointed out that single pipe vacuumizing method instead of water pressure test can be used to detect the leakage. The construction method （the method of using vacuum instead of hydraulic pressure test） has passed the 2007-2008 oil working method review （provincial level）. And its patent technology has been achieved.

Key words： Heat exchanger leak;Vacuumizing;Vacuum gun;Pressure testing equipment

在石油化工行業(yè)中，對于換熱器檢修過程中的查漏點工作，無論管理人員還是技術(shù)人員都希望通過使用工裝、不抽芯子進行水壓試驗，達到對換熱器是否存在泄漏的檢查目的，但雖多年的摸索和研究，始終沒有設(shè)計出通用性強的工裝，對于非標換熱器更是難之又難。為了攻克這一技術(shù)難題，在保證查漏準確度的前提下，兼顧了降低檢修操作勞動強度和費用的因素，提出了“利用抽真空方法代替水壓試驗”的新技術(shù)。

1 解除煩惱走出新路

凡多年從事石油化工行業(yè)檢修、維修工作的企業(yè)和專業(yè)人員在換熱器檢修過程中，經(jīng)常會遇到在查找浮頭式換熱器的換熱管泄漏情況時，由于沒有合適的工裝而一籌莫展。針對不同裝置換熱器規(guī)格、形式和數(shù)量繁多的現(xiàn)狀，任何企業(yè)都不可能備有齊全的“工裝”，因為“工裝”不僅價格昂貴，而且利用率很低。我單位是多年從事煉油化工行業(yè)檢修、維修工作的大型企業(yè)，經(jīng)常遇到這類問題，因此萌生了要走出一條新路的設(shè)想，經(jīng)一年多的研發(fā)、試制， 2008年專用工具樣品試制成功，并于2007-2008年度通過了該工法的評審。經(jīng)過之后幾年的使用，驗證了這一技術(shù)確實遠遠優(yōu)于使用工裝的水壓試驗查漏方法。

換熱器是石油化工企業(yè)離不開的重要設(shè)備之一。主要有U型管、固定管板、浮頭式和絲堵型（空冷器）等，在使用過程中由于種種原因常有泄露情況發(fā)生，泄漏主要發(fā)生在以下三個部位，一、相關(guān)密封面泄漏;二、換熱管與管板連接接頭（簡稱管接頭）焊口泄漏;三、換熱管泄漏。其處理方法很簡單。對于密封面泄漏，采用緊固或更換墊片的方法;對于管接頭焊口的泄漏，采用補賬或補焊的方法;對于換熱管的泄露，采用專用管堵盲死的方法。可見修復方法已明確、成熟，但查漏工作非常之難。通過對這三項可能出現(xiàn)泄漏情況的排序，總結(jié)出密封面和換熱管泄漏的可能性最大，接頭焊口泄漏的可能性很小。查出密封面泄漏很簡單，查出接頭焊口泄漏和換熱管泄漏很難。本技術(shù)就是針對查找換熱管泄漏問題而提出的一項新技術(shù)（檢查出接頭焊口泄漏的方法待研發(fā)）。

按照國家標準的相關(guān)規(guī)定[1]，檢查換熱器泄漏的方法有兩種，一是壓力試驗，二是泄漏性試驗。壓力試驗是以強度試驗為主，同時也檢查泄漏問題;泄漏性試驗以檢查泄漏為主，由于所使用的試驗介質(zhì)不同，有多種試驗方法，而抽真空試驗就是泄漏性試驗的一種。目前大家習慣使用的水壓試驗是一箭雙雕的檢查泄漏方法。現(xiàn)在把它拋開，主要論述利用抽真空的方法代替水壓試驗，以便準確、快速地判定換熱管是否發(fā)生泄漏的問題。抽真空試驗歸入泄漏性試驗，不能代替強度試驗問題，但是，凡是換熱器檢修過程中回裝后必須進行一次水壓試驗（即檢查浮動端密封面時的水壓試驗）。所以，單管抽真空只是代替工裝檢查換熱管泄漏情況，沒有必在強度試驗上糾結(jié)。正壓與負壓本來就是兩個概念。抽真空的技術(shù)非常成熟，沒有任何爭議。我們只是解決如何實施，即：研發(fā)一種操作簡單、安全可靠、技術(shù)領(lǐng)先（業(yè)內(nèi)空白）、無任何污染的工具;其施工方法通過國家權(quán)威部門評審并取得工法認可。目前這兩項工作已完成，只待進一步完善和應(yīng)用推廣。

2 真空槍工作原理與操作方法

真空槍工作原理是把管束中的每根換熱管分別抽至真空狀態(tài)，利用檢查真空度的方法判斷換熱管是否出現(xiàn)泄漏。從理論和工作實踐中得出：對于氣壓試驗，因氣體壓縮量非常大，出現(xiàn)泄漏時的降壓會特別緩慢;對于水壓試驗，出現(xiàn)輕微泄漏的降壓也較慢;但對于抽真空試驗，當出現(xiàn)極輕微的泄漏，其真空度都會瞬間降低。所以，抽真空方法查漏判斷準確、效率極高。真空槍的具體操作方法是：每套真空槍設(shè)計主、輔槍各一件（也可兩個主槍為一套），DN20， 6 m長管束一主一輔配合抽出真空度35 kPa左右，兩主槍配合抽出真空度60 kPa以上。可根據(jù)管束的容積選擇施工方法。要求真空槍本身絕對無泄漏。操作方法：主槍側(cè)兩人，輔槍側(cè)一人手工操作，瞬間抽出真空并定位停留3 s，通過查看真空度可以判斷該管是否泄漏。3 s內(nèi)真空度有任何回落現(xiàn)象說明泄漏。真空度無任何回落現(xiàn)象說明該管無泄漏。檢查1根管需5～10 s。就是說每小時300根以上。以DN 1 000 mm的換熱器為例，1 h內(nèi)肯定完成。若使用傳統(tǒng)“工裝”的方法，不考慮“工裝”的往返運輸，僅拆裝“工裝”就需1臺吊車、2名起重工和4名安裝工人共同操作、需更換1套試壓墊片、再加上注水、打壓、放水等，這一系列工作最少要半天。即;6人半天加1臺吊車。而抽真空方法3人1 h，初步測算每臺設(shè)備最少節(jié)省2 000元左右（這還是保守算法）并可節(jié)省大量的人力、物力及施工機具。

以DN1000換熱器為例，使用真空槍抽真空方法與使用工裝水壓方法分別對換熱管查漏的操作對比如表1。

表1 兩種施工方法效果對比表

Table 1 Effect comparison of two ways

圖1 主槍側(cè)操作

Fig.1 Main gun side operation

圖2 輔槍側(cè)操作

Fig.2 Auxiliary grab side operation

3 結(jié)束語

這是一項新技術(shù)，值得專業(yè)單位和專業(yè)技術(shù)人員深入思考，目前，單管抽真空技術(shù)正處于推廣應(yīng)用階段。該技術(shù)使用過的單位有：中石油撫順石化公司工建二公司、中石油撫順石化公司工建六公司、中石化第十建設(shè)公司、撫順乙烯化工廠、撫順石油二廠等，效果反應(yīng)良好。

參考文獻：

[1]石油化工換熱設(shè)備施工及驗收規(guī)范SH/T 3532-2005[S].