聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修施工方案分析

周煒程

摘要：換熱器在熱電廠、化工廠及煉油廠中應用非常廣泛，作為常用的通用能量交換設備，換熱器在保證生產方面發揮著重要的作用。但是使用量大，導致換熱器容易出現各種問題，同時，聚合物丙烯腈車間換熱器設備含有諸多的有害物質，因此對換熱器停工檢修的施工方案要求極高。本文以具體案例為例，著重對聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修技術作具體的分析闡述，期望為相關的從業人員提供建設性的意見。

關鍵詞：丙烯腈車間;換熱器;檢修技術

氰乙醇法和丙烯氨氧化法是當前丙烯腈生產過程中常用的兩種方法，兩種方法均有各自的優勢，這也促進了丙烯腈生產裝置和生產基地的快速發展，丙烯腈裝置中的換熱器在設備檢修中占有很大的比重。因此，明確聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修方案和技術，對保證聚合物丙烯腈車間換熱器穩定運行具有十分的必要性。

一、工程概況及特點

本次檢修的E108A/S浮頭式換熱器抽裝管束均位于裝置地面，共計為2臺。每臺E108A/S浮頭式換熱器的給規格為φ1200*7514*14，管束重量為7.9935噸，工作時的操作壓力為0.92/1.03。

本次檢修的聚合物丙烯腈車間換熱器裝置屬于易燃易爆裝置，在生產過程中主要涉及丙烯腈等有毒介質。因此，保證質量是開展后期生產工作的基礎條件，對本次檢修的施工要求很高。丙烯腈裝置換熱器檢修的主要目的是對換熱器進行徹底的清洗，按照施工要求，需要對2臺E108A/S浮頭式換熱器進行物理和化學方式清洗，從而實現多方位的清洗。更為重要的是，不但要對換熱器的管程進行清洗，還需要清洗殼程，這為此次維修方案和技術應用增加了難度。

二、聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修施工方案分析

1.換熱器拆卸過程中的技術應用

換熱器拆卸主要包括管箱拆卸、外頭蓋拆卸及浮頭拆卸三方面的內容。在進行管箱拆卸過程中，首先需要對管箱作業設備進行標號記錄，避免出現漏拆現象;而后按照“對稱分兩輪”的拆卸原則，拆卸法蘭螺栓，在此過程中要避免槽面磕傷和雜物進入管箱情況的出現。外頭蓋拆卸過程中，要確保外頭蓋標識和設備號相對應，法蘭螺栓拆卸時要對稱分兩輪進行。浮頭拆卸與管箱拆卸、外頭蓋拆卸原理大致相同，需要注意的一點是，拆除鉤圈螺栓時，拆至4條螺栓為止即可，保證上鉤圈和下鉤圈各2條，其他的螺栓需要完全抽出。

2.管束抽出及回裝

在進行管束抽出時，要先保證管束抽裝機移動通道被完全疏通，而后嚴格按照相關的操作規范在浮動管板端安裝管束頂開器，千斤頂安裝過程中要保證墊木接觸面積不小于5倍千斤頂頂頭蓋板面積。管束檢查時要重點對外觀進行檢查，確保管束外觀無腐蝕、變形及裂紋等情況的出現。墊片作為管束回裝時連接換熱器和壓力管道的重要結構，在確保管束安全性和穩定性方面發揮著重要的作用。因此，要對新墊片的厚度、內外徑尺寸等進行嚴格的確定。總的來說，為了保證管束施工符合生產需要，所選用的墊片要盡量富有彈性，并在預緊力作用下可以完整的嵌入法蘭密封面的凹凸不平處，避免出現泄漏通道。另外，選用的墊片物理性質要適應密封介質的性質，有足夠的抗腐蝕性和抗氧化性能，符合相應的施工規范標準。管束水平調整時可以依靠手拉葫蘆操作規程作業完成，保證管束與殼體處于平行位置。

3.換熱器清洗過程中的技術應用

一般來講，換熱器進行檢修都是為了清洗和消漏，丙烯腈裝置中換熱器污垢是普遍存在的現象，會對傳熱速率造成很大的影響。更為重要的是，污垢厚度如果達到一定程度，不但會影響換熱器的工藝介質熱交換，而且還會縮短丙烯腈裝置的使用壽命，不利于生產經營活動有效開展。當前換熱器清洗中主要應用的技術包括物理技術和化學技術兩種，物理技術主要是借助高壓水進行清洗，相比于傳統的機械清洗技術，高壓水清洗具有更強的打擊力度，可以除去硬垢和軟垢，并重現金屬的光澤。更為重要的一點是，高壓水清洗技術可以對丙烯腈換熱器的管束表面及抽出芯子外表面等進行清洗，極大的提升了清洗速度和質量[1]。化學清洗技術是指利用一種或多種化學藥劑，根據工藝條件和配合比清除油垢、料垢、水垢及塵土等污垢，其主要的應用原理是，利用化學藥劑的溶解作用與垢物發生化學反應，然后生成溶鹽類和絡合物，進而起到疏松剝離污垢的作用，加速污垢的溶解和脫落。在應用化學清洗技術時，需要嚴格控制腐蝕速率、洗凈率、除垢率及腐蝕量這四大指標，并嚴格的按照相關的規范要求進行清洗。

4.換熱器試壓與安裝過程中的技術應用

丙烯腈換熱器生產裝置所選用的固定方式主要有U形管式、浮頭式、固定管板式三種[2]。本次研究所選用的列管式換熱器為浮頭式，浮頭式是由U形管式演變而來的一種換熱器形式。試壓是換熱器清洗完后的第二大關鍵環節，需要特別注意。在對浮頭式換熱器試壓前，除了對殼程管口材料進行常規檢查外，還需要對浮頭式換熱器的管箱假法蘭、浮頭蓋假法蘭及外頭蓋假法蘭進行檢查。浮頭式換熱器試壓主要分為三步。第一步是進行換熱器殼程試壓，通過對殼程試壓、檢查換熱器筒體等確認有無缺陷;確認管板焊道，確定有無滲漏;檢查管束兩端有無泄漏。第二步是進行換熱器管程試壓，檢查浮頭蓋、管箱有無漏點存在。第三步是對浮頭式換熱器進行殼程試壓，在此過程中，需要在第二步的基礎上對殼程進行施壓，進而準確檢查殼體、外頭蓋等是否存在泄漏情況。

換熱器安裝的關鍵之處就是在于如何確保法蘭絕對的密封和控制安裝螺旋預緊力，從長期的檢修經驗中可以發現，換熱器法蘭密封性出現泄漏效應的原因75%-84%都與螺栓預緊力不到位有關。因此，為了確保丙烯腈換熱器安裝質量，故本次采用液壓拉伸緊固法，之所以選用液壓拉伸緊固法，主要的原因是液壓拉伸緊固法不需要旋轉螺栓或者螺母，直接應用軸向預緊力，有效的克服了摩擦力，在實際操作過程中也非常省時省力，在實際的聚合物丙烯腈車間換熱器停工檢修施工中具有很強的優勢，應用范圍較為廣泛。

結束語

綜上所述，本文從具體的維修事件出發，著重分析了烯腈車間換熱器停工檢修施工中的換熱器拆卸、管束抽出及回裝、換熱器清洗及換熱器試壓與安裝等施工技術，通過應用這些技術可以很大程度上確保施工方案的科學性和合理性。

參考文獻：

[1]趙艷.浮頭式換熱器的結構設計透析[J].山東工業技術，2018（14）：4-4.

[2]曾照坡，肖茹，呂永根.云點法研究丙烯腈共聚體系反應活性及其與熱穩定性能的關聯[J].高分子學報，2016（6）：775-782.