郑维信，张 凯，贾小斌，李亚亚，张先亨

（1.兰州兰石重型装备股份有限公司，兰州 730314；2.甘肃省压力容器特种材料焊接重点实验室，兰州 730314）

0 引言

国内加氢装置中常用的高温、高压换热器主要密封形式有螺纹锁紧环式换热器、隔膜换热器和Ω环换热器三种。本文介绍的是一种新式复合密封换热器，这种换热器与以上三类高压换热器相比，具有结构简单、密封可靠、使用寿命长、拆卸简单等优点［1-3］。

1 结构特点

本次研制的新型全压结构复合密封高压换热器基础结构由外壳部件和管束部件两部分组成。该设备结构如图1所示，设计条件及规格参数如 表1所示。

图1 设备结构示意

表1 设备参数

该换热器具有尺寸规格大、设计压力和设计温度高等特点，须采用管程隔膜和壳程Ω环的密封方式，并在大规格、高压高温及临氢环境下采用了金属焊接密封结构的换热器。为保证该换热器设计本质安全及制造工艺控制的开发，在Ω环密封结构中增加了一道C形环密封垫片（见图2），实现Ω环与C形环的复合密封；该密封垫片与八角垫等其他密封结构相比，密封载荷大幅度减少，降低了螺栓载荷，优化了法兰结构尺寸，提高了密封可靠性［4-8］。

图2 C形环密封垫片三维示意图

C形环垫片属于自密封垫片，密封原理类似于金属O形环密封。拧紧螺栓，密封环受压缩，两凸缘与上、下法兰接触处产生塑性变形，由线接触变为窄环带接触，建立初始密封；内压上升后，上下法兰有互相脱离的趋势，C形环也轴向张开，补偿由上、下法兰互相脱离造成的密封比压下降。……