石化企业换热设备检修与维护

王守仁

摘要：国家经济不断发展，石化企业也迎来崭新的发展时代，基于当前发展形势之下，石化企业为了能够实现自身快速发展，强化内部设备的检修与维护力度显得十分必要。在石化企业中换热设备是石油化工、能源等工业部门应用最广泛的设备之一，换热设备在经过一段时间的运行之后，如果不进行全面、合理的检修和维护，那么就可能会导致设备出现故障，进而影响石化企业的正常运营，甚至会造成不必要的经济损失，本文就以石化企业换热设备检修与维护为例，进行几点具体分析。

关键词：石化企业；换热设备；检修；维护

引言

换热设备是石油化工、能源工业部门等应用十分广泛的设备，但是，换热设备种类多，根据管壳结构特点不同，常见的可以分为：固定管板式、浮头式、U型管式和填料函式。针对换热设备的养护与维修，也要根据其设备类型有针对性选择方法，这样才能够达到事半功倍的效果。换热器具有焊接方法简单、造价低廉等优势，因此在工程中应用广泛。但也因其不容易清洗，漏点检查困难，如果不及时检修和维护容易发生故障，基于此，重视换热设备的养护、维修是非常必要的。

1 换热器型号及结构简介

1.1 固定管板式换热器

目前在化工企业应用比较广泛的管壳式换热器很多，其中固定管板式换热器较为常见，这种换热器是通过焊接方式将两端管板与壳体连接固定的，因此，结构稳定性好，并且由于其构造简单，在拆卸方面也很容易。在固定管板换热器的管程和壳程中，流体在不同的温度下进行流动换热。当两种流体温差较大时，为避免高温差应力，通常在壳侧适当位置增设补偿环（膨胀节）。当壳体热膨胀与管束的热膨胀不同时，补偿环会发生缓慢的弹性变形，以补偿温差应力引起的热膨胀。与其他类型的换热器相比，这种换热器不仅价格具有优势，并且锻件使用较少，传热面积大，旁路渗流较小，正是因为具有这样的优势，其在工业生产中得到了广泛应用。

1.2 浮头式换热器

浮头式换热器也比较常见，与固定板式换热器相比，这种换热器在结构和性能上都有所优化，特别是在换热器缺陷方面进行了改进和调整，比如：固定方式发生了变化，浮头式换热器一端管板与壳体固定，另一端管板可相对壳体自由移动，使得管间与管内清洗方便，不会产生热应力。由于其可以抽装管束，因此方便清洗管束与壳体；介质间温差不受限制，能在高温高温下工作，一般温度小于或等于450度，压力小于或等于6.4mpa。这种设计使得它可用于结垢比较严重和管程易腐蚀的场合，因此在化工企业中得到了广泛应用。

1.3 U型管式换热器

U型管式换热器管束可以自由伸缩，不会因管壳之间的温差而产生热应力，热补偿性能好；管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好；承压能力强；管束可以从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。但管内清洗不便，管束中间的管子难以更换，又因最内层管子弯曲半径不能太小，在管板中心部分布管不紧凑，所以管子数不能太多，且管束中心部分存在间隙，使壳程流体易于短路而影响壳程换热。

1.4 填料函式换热器

填料函式换热器是指管束一端与管板固定、一端与壳体间采用外置填料函密封的管壳式换热器。由于管束可以自由伸缩，管束与壳体之间不会产生热应力。其优点是结构简单，制造方便，易于检修、清洗。缺点是壳程流体有外漏的可能，故使用压力及温度受到限制。壳程不宜走易挥发、易燃、易爆及有毒的介质。

2 换热器常见的故障现象与维修方式

2.1 换热器管束泄露问题与维修处理

换热器目前比较常见的故障就是泄漏，针对泄漏的问题，通常是采用封堵的方式解决。维修人员先拆开换热器封头，之后对其进行充水充气，找到泄漏的位置，对泄漏部位进行封堵，封堵完成之后进行焊接，确保封堵严密。另一种情况就是换热器管束上的管板焊道开裂，这种情况就需要根据管板材质，选择合适的焊条和焊接工艺进行补焊。从目前的情况来看，通常是采用专业的工具进行一次性封堵，并且要将塞头打入泄漏管束内部，之后寻找机会更换新管束。这就要求在管道修补的过程中要选优质的材料，通常要求塞头材质与管束要保持相同或相近，并且硬度低于管束本身，这样可以避免出现电化学反应，保障其生产工艺可以正常运行。

2.2 换热器的腐蚀问题与维修

腐蚀同样是换热器最为常见的故障之一，如果防护不到位，就可能会出现腐蚀的情况，并且一旦出现腐蚀就可能会发生泄漏，泄漏会影响生产，甚至会造成经济损失和安全隐患。基于此，其第一步就是做好防护工作，目前比较常见的防护方法就是在管束表面涂抹镀层，形成一层保护层，避免流体中的易腐蚀介质及化学物质与管束接触反应，从而起到保护管束的作用。

结束语

换热器是化工企业生产中比较常见的设备，一旦换热器出现故障，那么势必影响化工生产，也会增加生产成本和维修成本，基于此，加强换热器故障维修与养护是非常必要的，本文对常见故障以及相应的维修养护策略进行分析，旨在更好的助力于化工企业安全生产。

参考文献

[1]翁诗源.某管壳式换热设备泄漏检验案例分析[J].化工装备技术,2021,42(04):46-49.

[2]李素群,郭晋业.换热器焊接接头技术参数选取及焊接工艺的探讨[J].特种设备安全技术,2021(02):19-20+26.

[3]毛宁,张金新,骆培新,刘超锋.石化厂利旧设备改造的难题及其解决方案[J].广州化工,2013,41(23):122-124.

[4]濮志刚.石化企业换热设备检验与维修略谈[J].科技与企业,2012(02):191.