周炜程

摘要：换热器在热电厂、化工厂及炼油厂中应用非常广泛，作为常用的通用能量交换设备，换热器在保证生产方面发挥着重要的作用。但是使用量大，导致换热器容易出现各种问题，同时，聚合物丙烯腈车间换热器设备含有诸多的有害物质，因此对换热器停工检修的施工方案要求极高。本文以具体案例为例，着重对聚合物丙烯腈车间换热器停工检修技术作具体的分析阐述，期望为相关的从业人员提供建设性的意见。

关键词：丙烯腈车间;换热器;检修技术

氰乙醇法和丙烯氨氧化法是当前丙烯腈生产过程中常用的两种方法，两种方法均有各自的优势，这也促进了丙烯腈生产装置和生产基地的快速发展，丙烯腈装置中的换热器在设备检修中占有很大的比重。因此，明确聚合物丙烯腈车间换热器停工检修方案和技术，对保证聚合物丙烯腈车间换热器稳定运行具有十分的必要性。

一、工程概况及特点

本次检修的E108A/S浮头式换热器抽装管束均位于装置地面，共计为2台。每台E108A/S浮头式换热器的给规格为φ1200*7514*14，管束重量为7.9935吨，工作时的操作压力为0.92/1.03。

本次检修的聚合物丙烯腈车间换热器装置属于易燃易爆装置，在生产过程中主要涉及丙烯腈等有毒介质。因此，保证质量是开展后期生产工作的基础条件，对本次检修的施工要求很高。丙烯腈装置换热器检修的主要目的是对换热器进行彻底的清洗，按照施工要求，需要对2台E108A/S浮头式换热器进行物理和化学方式清洗，从而实现多方位的清洗。更为重要的是，不但要对换热器的管程进行清洗，还需要清洗壳程，这为此次维修方案和技术应用增加了难度。

二、聚合物丙烯腈车间换热器停工检修施工方案分析

1.换热器拆卸过程中的技术应用

换热器拆卸主要包括管箱拆卸、外头盖拆卸及浮头拆卸三方面的内容。在进行管箱拆卸过程中，首先需要对管箱作业设备进行标号记录，避免出现漏拆现象;而后按照“对称分两轮”的拆卸原则，拆卸法兰螺栓，在此过程中要避免槽面磕伤和杂物进入管箱情况的出现。外头盖拆卸过程中，要确保外头盖标识和设备号相对应，法兰螺栓拆卸时要对称分两轮进行。浮头拆卸与管箱拆卸、外头盖拆卸原理大致相同，需要注意的一点是，拆除钩圈螺栓时，拆至4条螺栓为止即可，保证上钩圈和下钩圈各2条，其他的螺栓需要完全抽出。

2.管束抽出及回装

在进行管束抽出时，要先保证管束抽装机移动通道被完全疏通，而后严格按照相关的操作规范在浮动管板端安装管束顶开器，千斤顶安装过程中要保证垫木接触面积不小于5倍千斤顶顶头盖板面积。管束检查时要重点对外观进行检查，确保管束外观无腐蚀、变形及裂纹等情况的出现。垫片作为管束回装时连接换热器和压力管道的重要结构，在确保管束安全性和稳定性方面发挥着重要的作用。因此，要对新垫片的厚度、内外径尺寸等进行严格的确定。总的来说，为了保证管束施工符合生产需要，所选用的垫片要尽量富有弹性，并在预紧力作用下可以完整的嵌入法兰密封面的凹凸不平处，避免出现泄漏通道。另外，选用的垫片物理性质要适应密封介质的性质，有足够的抗腐蚀性和抗氧化性能，符合相应的施工规范标准。管束水平调整时可以依靠手拉葫芦操作规程作业完成，保证管束与壳体处于平行位置。

3.换热器清洗过程中的技术应用

一般来讲，换热器进行检修都是为了清洗和消漏，丙烯腈装置中换热器污垢是普遍存在的现象，会对传热速率造成很大的影响。更为重要的是，污垢厚度如果达到一定程度，不但会影响换热器的工艺介质热交换，而且还会缩短丙烯腈装置的使用寿命，不利于生产经营活动有效开展。当前换热器清洗中主要应用的技术包括物理技术和化学技术两种，物理技术主要是借助高压水进行清洗，相比于传统的机械清洗技术，高压水清洗具有更强的打击力度，可以除去硬垢和软垢，并重现金属的光泽。更为重要的一点是，高压水清洗技术可以对丙烯腈换热器的管束表面及抽出芯子外表面等进行清洗，极大的提升了清洗速度和质量[1]。化学清洗技术是指利用一种或多种化学药剂，根据工艺条件和配合比清除油垢、料垢、水垢及尘土等污垢，其主要的应用原理是，利用化学药剂的溶解作用与垢物发生化学反应，然后生成溶盐类和络合物，进而起到疏松剥离污垢的作用，加速污垢的溶解和脱落。在应用化学清洗技術时，需要严格控制腐蚀速率、洗净率、除垢率及腐蚀量这四大指标，并严格的按照相关的规范要求进行清洗。

4.换热器试压与安装过程中的技术应用

丙烯腈换热器生产装置所选用的固定方式主要有U形管式、浮头式、固定管板式三种[2]。本次研究所选用的列管式换热器为浮头式，浮头式是由U形管式演变而来的一种换热器形式。试压是换热器清洗完后的第二大关键环节，需要特别注意。在对浮头式换热器试压前，除了对壳程管口材料进行常规检查外，还需要对浮头式换热器的管箱假法兰、浮头盖假法兰及外头盖假法兰进行检查。浮头式换热器试压主要分为三步。第一步是进行换热器壳程试压，通过对壳程试压、检查换热器筒体等确认有无缺陷;确认管板焊道，确定有无渗漏;检查管束两端有无泄漏。第二步是进行换热器管程试压，检查浮头盖、管箱有无漏点存在。第三步是对浮头式换热器进行壳程试压，在此过程中，需要在第二步的基础上对壳程进行施压，进而准确检查壳体、外头盖等是否存在泄漏情况。

换热器安装的关键之处就是在于如何确保法兰绝对的密封和控制安装螺旋预紧力，从长期的检修经验中可以发现，换热器法兰密封性出现泄漏效应的原因75%-84%都与螺栓预紧力不到位有关。因此，为了确保丙烯腈换热器安装质量，故本次采用液压拉伸紧固法，之所以选用液压拉伸紧固法，主要的原因是液压拉伸紧固法不需要旋转螺栓或者螺母，直接应用轴向预紧力，有效的克服了摩擦力，在实际操作过程中也非常省时省力，在实际的聚合物丙烯腈车间换热器停工检修施工中具有很强的优势，应用范围较为广泛。

结束语

综上所述，本文从具体的维修事件出发，着重分析了烯腈车间换热器停工检修施工中的换热器拆卸、管束抽出及回装、换热器清洗及换热器试压与安装等施工技术，通过应用这些技术可以很大程度上确保施工方案的科学性和合理性。

参考文献：

[1]赵艳.浮头式换热器的结构设计透析[J].山东工业技术，2018（14）：4-4.

[2]曾照坡，肖茹，吕永根.云点法研究丙烯腈共聚体系反应活性及其与热稳定性能的关联[J].高分子学报，2016（6）：775-782.