换热器浮头密封失效原因分析及处理

换热器浮头密封失效原因分析及处理

　前言石油化工装置中使用的换热器，钩圈式浮头换热器占有相当大的比例。由于浮头式换热器中效果最差的地方，经常发现浮头密封失效或轻微泄漏，而这种失效处理起来又相当麻烦，因此严重影响了设备的正常运行。

　　密封失效原因分析浮头密封的结构设计是很复杂的，其中包括浮动管板浮头法兰钩圈浮头垫片和螺栓几个部分，1.除了结构的因素外，还有许多影响浮头密封效果的因素。

　 密封面密封面是影响浮头密封失效的最主要因素之，它包括浮动管板密封面和浮头法兰密封面。对密封面质量的影响因素是多方面的，主要现在以下几个方面密封面面光洁度达不到要求，存在较大这些缺陷有的是在长期运行中形成的，有的是在拆装过程中形成的；浮动管板外面在换热管端头焊接完毕后会产生焊接变形，这种变形对较薄管板影响比较明显但对于较窄的浮头密封面来说影响并不大，而且处理起来比较麻烦，需要有专用的研磨工具，对于直径较大的管板，处理起来更不现实；受到布管限定圆和壳体直径的影响，浮头密封面宽度在设计的时候受到严格限制，般比较窄，这对于降低螺栓预紧力，说是有利的，但是旦密封面上有缺陷很容易发生泄漏。因此，出151 1999管壳式换热器对浮头垫片的最小宽度也进行限制，换热器公称直径小于等于7，0爪阳时，垫片宽度不低于10，换热器公称直径大于700，1时，垫片宽度不低于13阳，换热器制造过程中浮动管板和浮头法兰密封面尺寸偏差超标，往往会减小密封面有效宽度。

浮头垫片浮头垫片是影响密封的关键因素，目前在用换热器中使用的垫片多为缠绕垫片，其次是复合垫片常用的有齿形波形和平板形。浮头垫片对密封效果的影响主要现在以下几个方面订货时提供的垫片尺寸不够准确，加工时尺寸偏差超标，最终导致垫片的实际尺寸与密封面的尺寸不符；最常用的缠绕式垫片的结构般为内部，河南南叫人1994年毕业于辽阳石油化，等专科学校，工栉师。主要从事压力容器钢结构制造安装及炼油化纤装51的违设检修工作。获国家专利2项，获部级0，成果1项。已发论文8篇。
　　是定位加强环般选用3.2金锾落煤戚环，紧贴加强环缠绕金属带和填料。这种结构几乎没有什么刚性，如果垫片内部无密封条就很容易发生变形，即使内部有密封条如多管程的8或0型垫片，在离密封条远的地方同样容易发生变形，直径越大，越容易变形。另外有些垫片加工厂在制作有密封条垫片的时候采用分离方式送货，没有把密封条与垫片连在起，给安装造成定的难度。还有，由于缠绕部分弹性大，而加强环加强环上，由于加强环直接与介质接触，对于有应力腐蚀的介质就会直接腐蚀与加强环接触的密封面，最终在密封面上沿加强环形成环向沟槽。在加强环对接部位焊缝有时存在焊缝余，余高的作用自接在密封面上形成凹坑；垫片的面质量，如缠绕垫片或复合垫片垫片没有进行包装或包装不全，在搬运贮存过程中没有防护措施容易受到损伤，长时间的存放也会影响其使用效果。

钩围钩圈的主要作用在于形成螺栓预紧力，这就要求钩圈必须有良好的刚性，能够承担螺栓的作用力。钩圈般有两种形式型和8型。型钩圈值较大，6值较小，般取10山型钩圈。值较小，般取36值较大。这样对于同厚度的钩圈来说山型的值1要比型的1值小得多。由于各自的结构特点，在使用过程中就会出现不同的缺陷。由于钩圈般被分为上下两部分，中间不作任何连接。在设计时该种钩圈的厚度占据了浮动管板和壳体外头盖侧法兰之间的大部分间距，还要在此留出放扳手的空间，因此厚度余量不足，加上长周期使用中温度和压力的波动，钩圈就会逐渐变形，进而发生外翻，紧固螺栓也会随之发生严重弯曲变形而失去应有的预紧力，直接影响到试压过程中出现的泄漏点无法处理，或者试压时没问而使用过程中发生泄漏；8型钩圈在使用中常出现的问是，钩圈与浮头法兰直接顶在起。由于间距非常小，如果在钩圈的挂钩处发生变形值就会变得越来越小，最后完全顶在起。在检修过程中有时发现问后，为了扩大钩圈与浮动法兰的间隙，就把钩圈外侧车削掉些，但是车削后刚性就会降低，形成了恶性循环。另外值的减小也不利于管程压力试验时浮头密封泄漏点的发现。

安装过程在每次拆装浮头的过程中也有些影响密封效果的因素，常的问如下在抽装管束和拆装浮头法兰的过程中没有保护好密封面，使密封面边缘磕碰受损或在密封面上形成划痕安装前浮动管板和浮头法兰密封面没有进行彻底清理或清理的不够干净，或存有异物，尤其是坚硬物体；安装时垫片的变形没有矫正，浮头法兰与浮动管板密封面不对正，垫片不在有效密封限定区域内，或垫片包装物没有去掉；垫片加装时没有保护措施，或不按操作规程操作。垫片放在浮头法兰的凹槽内，应用黄油粘好，使其不致于脱离凹槽。由于涞头法兰和浮头拱盖上的吊耳不在重心，浮头法兰在安装时，法兰面与浮动管板面不平行，很容易碰伤垫片，如果没有保护措施就会使垫片受到损伤；多管程浮头式换热器的浮头拱盖内设有分程隔板，当隔板发生变形后如果不及时矫正，隔板密封边缘就进不到浮动管板上的密封槽内，从而使密封失效；换热器管束发生内部泄漏后，般要用堵头把泄漏的换热管堵住，当发生泄漏的换热管位于最外侧与浮动管板密封面离得很近时，由于堵头过长剩在换热管外边的部分就会直接顶在浮头法兰的拱盖上，使浮头法兰密封面压不到垫片上造成此处密封失效；浮头法兰安装后在紧固螺栓的过程中没有按照规范进行操作，紧固的顺序不对或预紧力的大小不均匀，甚至漏紧。

操作条件的彩响装置运行周期长或改变操作条件都会对浮头密封产生不良影响；运行期间操作温度压力波动大或比较频繁，垫片就会发生疲劳而导致密封失效；对于操作温度比较高的换热器，在确定检修压力试验值管程的时候，没有考虑温度系数，投用后螺栓垫片在高温下叮能发生蠕变和应力松弛，密封比压下降，造成泄漏。 防治对策根据上述分析，浮头密封失效问可采取以下措施进行处理。换热器的制造已经实现标准化，所用垫片都依据标准，订货时尽量按照标准规定的规格型号提出，而不是提供具体的尺寸；在安装垫片前对垫片进行检查。面质量不合格型号不对或尺寸偏差较大的禁止使用；在安装作头法前对浮动管板和汴头法兰的密封面进行彻底，理。清理干净后对密封面进行外观检查，发现有凹坑沟槽或边缘缺损严重时应对其进行处理。通常的方法是补焊修磨，修磨后要保证修磨的而平整光洁，不允许存在凸起或新的凹面，必要时可涂抹工业胶粘剂。在检杏密封面的同时，也要检查浮头法兰的分程隔板有无异常变形，如有也要进行矫正，合格后安装；加装垫片时应，保护措施，防止局部挤压磕碰垫片；同时让垫片在密封面上均匀分布，不要外露出密封面1而且两个密封而尽量同轴，增加有效密封面积；紧固螺栓时应先对称紧固下左右个方位，然后依次对称紧固，防止垫片受力不均，紧固后对螺栓的预紧力进行检查，防止漏紧或松紧程度不致；钩圈的设计！进步优化，主要足增加并刚度。当更换材质改变结构时，应保证原有尺寸不变或变化不大。对于已经发生变形的钩圈在使前要进行处理先采用火焰和机械相结合的矫正方法对其变形进行矫正，然后，对于型钩圈，可以在两个中间断开部位增设可拆卸连接板，使其安装后连成个整体以增加刚性；对于型钩圈，可在矫形后不进行车削，而是在挂钩处进行堆焊堆焊后加工挂钩，增加值防止顶在起。

垫片的选用砬山依据设计纸的要求。不要随便提升级别或吏换类型。当设计垫片不能满足使用要求时。可适当进行改动，但应本着能低不高的原则，即能垫片系数低的就不耍选用系数高的。在选用螺栓的时候也应当遵照设计的要求，能使用低强度的就不使用高强度螺栓，因为高强度螺栓能形成很大的密封比压，对密封效果有好处，但是味地增加螺栓预紧力会使与其配合的法兰钩圈产生变形，变形后尤法形成预紧力或预紧力大大下降。

结束语在浮头式球热器的使用中，浮头密封发生泄漏现象是比较常的，而以有很大的隐蔽性。耍想从根本上解决这问有很大难度，但是作好上述工作确实可以大大降低浮头密封泄漏的可能性。如果操作条件允许，把热胀补偿方式由浮头漏问。还可大大降低设备的制造和检修费用。