法蘭“零泄漏”技術在換熱器檢修中的應用

趙魯寧

（青島科技大學，山東 青島 266061）

大直徑、快溫升換熱器法蘭面緊固一直是設備檢修的難點，某廠采用德映仕圖（上海）機電設備技術有限公司法蘭“零泄漏”技術，系統、全面地對法蘭密封面進行檢查、修復、緊固，實現了開車無泄漏、一次性投用成功的目標，降低了開車過程中的風險，為裝置的安全、平穩、長期運行提供了保障。

1 裂解氣壓縮機段后冷卻器情況

裂解氣壓縮機段后冷卻器是裂解裝置的關鍵設備，該換熱器一旦發生泄漏，會導致裝置停車。同時，裂解氣為乙烯、丙烯等物料的混合氣體，易燃易爆，一旦泄漏會埋下極大的隱患。

這兩臺換熱器因為工藝因素，存在裝置開車時壓力波動大、換熱器上部下部溫差較大、螺栓和法蘭收縮不一致、預緊力失衡等問題，易造成泄漏；同時，因為換熱器直徑較大，緊固難度較大，以往每次大檢修后開車都會發生不同程度的泄漏，需要多次熱緊，否則在影響開工進度的同時，會埋下較大的隱患，而且隨著設備的老化，此類問題有進一步惡化的趨勢。換熱器參數如表1所示。

表1 換熱器參數

2 法蘭“零泄漏”技術介紹

造成法蘭泄漏的3個主要原因：墊片的安裝和檢查、法蘭密封面、螺栓緊固[1]。要想實現法蘭密封“零泄漏”，需要從這3個方面出發進行檢查處理。

法蘭“零泄漏”技術是對法蘭從檢測到緊固的全過程管理體系。首先，利用平直度激光檢測技術對法蘭密封面進行檢查，全面掌握密封面的整體情況，然后根據檢測的結果，采用便攜式車床和銑床對密封面進行現場加工修復，以達到法蘭密封的要求。其次，根據設備設計參數，計算出最大的法蘭應力，并確定最合適的螺栓載荷。最后，根據所需載荷，利用液壓扭矩扳手緊固螺栓，同時，配合超聲波測量技術，對螺栓載荷進行整定，完成法蘭緊固[2]。

3 檢修過程

3.1 密封面檢查

密封面的檢查主要是檢查表面的損壞，如劃痕、刻痕、溝痕、腐蝕和毛刺等。另外，還要檢查法蘭表面的平整度是否合格[3]。此次通過宏觀檢查發現，密封面存在部分損傷，同時，利用激光測量對密封面進行了檢查。激光測量技術可以精準、直觀地反映密封面的平整度，為下一步維修提供指導。檢測結果如圖1所示。

圖1 法蘭平面檢測結果

3.2 密封面修復

針對密封面檢查發現的問題，利用現場車削機具對密封面進行修復，以保證密封面粗糙度達到相關標準要求[4]（見圖2）。

圖2 密封面粗糙度要求

3.3 螺栓緊固及載荷整定

常見的螺栓緊固方法有加熱、扭矩、拉伸或以上方法的任意組合，以往螺栓緊固多采用錘擊法，此種方法使用錘子敲擊和手動扳手進行螺栓緊固，無法確定施加給螺母的扭矩。為達到緊固過程的可控，需要采用力矩扳手進行緊固，按照預設的扭矩轉動螺母，鎖緊法蘭[5]。

為了確保法蘭緊固的完整性與準確性，需要采用一定的測量手段，確保每一個法蘭的螺栓都達到理想的負荷。

此次檢修在檢查墊片、螺栓合格后，按照標準要求進行回裝，使用液壓力矩扳手對正均勻緊固后，進行超聲波螺栓載荷的測量和整定，根據超聲波測量螺栓的伸長量計算所達到的最終載荷值，要求在事前計算設定好的載荷值區間內（見圖3、表2）。

圖3 螺栓載荷測量曲線

表2 螺栓載整定數值

4 結語

大直徑、高溫升換熱器的法蘭密封一直是設備檢修的難點，存在多種發生泄漏的可能性。此次檢修，利用法蘭“零泄漏”技術，通過分析原因、查找問題，按照合理的步驟，利用先進的技術手段進行檢修、復位，解決了該類設備開車泄漏的問題，消除了設備隱患，縮短了檢修時間。