换热器检修过程中换热管查漏方法新技术

换热器检修过程中换热管查漏方法新技术

作者：王德琨 刘宗振 张永梅 来源：《当代化工》2015年第06期

摘 要： 石油化工行业对各类换热器的应用非常广泛。在使用过程中泄露问题时有发生，处理泄漏方法很多，也很成熟，但是，查漏工作始终困扰着业内人士。目前各企业均是在工装设计上投入了大量的精力，虽然取得了一定的效果，但都不够理想。因为均未摆脱繁重的体力劳动和笨重的工装卡具。通过反复实践和论证，确定利用单管抽真空代替水压试验对换热管查漏技术具备可行性;该施工方法通过了2007-2008年度的石油工法评审（省部级），题目为;利用抽真空的方法代替水压试验。并申请取得了持有专利技术的专用工具（换热器查漏用真空枪——专利号200810228742）。

关 键 词：换热管查漏;抽真空;真空枪;试压工装（假浮头，假法兰）

中图分类号：TQ 051 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）06-1316-02 A New Detection Method of Heat Pipe Leakage in the Process of Heat Exchanger Maintenance WANG De-kun，LIU Zong-zhen，ZHANG Yong-mei （HQC Liaoning Branch， Liaoning Fushun 113006，China）

Abstract： All kinds of heat exchangers are widely used in the petrochemical industry. The problem of leakage always happens in use of the heat exchangers， treating methods for the leakage are various and mature， but the leak detection work usually troubles the experts. Now many companies spend a lot of vigour on tooling design， although the certain effect has been obtained， the results are not ideal， because they cannot get rid of the heavy manual labor and the heavy fixtures. Through repeated practice， it’s pointed out that single pipe vacuumizing method instead of water pressure test can be used to detect the leakage. The construction method （the method of using vacuum instead of hydraulic pressure test） has passed the 2007-2008 oil working method review （provincial level）. And its patent technology has been achieved.

Key words： Heat exchanger leak;Vacuumizing;Vacuum gun;Pressure testing equipment 在石油化工行业中，对于换热器检修过程中的查漏点工作，无论管理人员还是技术人员都希望通过使用工装、不抽芯子进行水压试验，达到对换热器是否存在泄漏的检查目的，但虽多年的摸索和研究，始终没有设计出通用性强的工装，对于非标换热器更是难之又难。为了攻克

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这一技术难题，在保证查漏准确度的前提下，兼顾了降低检修操作劳动强度和费用的因素，提出了“利用抽真空方法代替水压试验”的新技术。 1 解除烦恼走出新路

凡多年从事石油化工行业检修、维修工作的企业和专业人员在换热器检修过程中，经常会遇到在查找浮头式换热器的换热管泄漏情况时，由于没有合适的工装而一筹莫展。针对不同装置换热器规格、形式和数量繁多的现状，任何企业都不可能备有齐全的“工装”，因为“工装”不仅价格昂贵，而且利用率很低。我单位是多年从事炼油化工行业检修、维修工作的大型企业，经常遇到这类问题，因此萌生了要走出一条新路的设想，经一年多的研发、试制， 2008年专用工具样品试制成功，并于2007-2008年度通过了该工法的评审。经过之后几年的使用，验证了这一技术确实远远优于使用工装的水压试验查漏方法。

换热器是石油化工企业离不开的重要设备之一。主要有U型管、固定管板、浮头式和丝堵型（空冷器）等，在使用过程中由于种种原因常有泄露情况发生，泄漏主要发生在以下三个部位，一、相关密封面泄漏;二、换热管与管板连接接头（简称管接头）焊口泄漏;三、换热管泄漏。其处理方法很简单。对于密封面泄漏，采用紧固或更换垫片的方法;对于管接头焊口的泄漏，采用补账或补焊的方法;对于换热管的泄露，采用专用管堵盲死的方法。可见修复方法已明确、成熟，但查漏工作非常之难。通过对这三项可能出现泄漏情况的排序，总结出密封面和换热管泄漏的可能性最大，接头焊口泄漏的可能性很小。查出密封面泄漏很简单，查出接头焊口泄漏和换热管泄漏很难。本技术就是针对查找换热管泄漏问题而提出的一项新技术（检查出接头焊口泄漏的方法待研发）。

按照国家标准的相关规定[1]，检查换热器泄漏的方法有两种，一是压力试验，二是泄漏性试验。压力试验是以强度试验为主，同时也检查泄漏问题;泄漏性试验以检查泄漏为主，由于所使用的试验介质不同，有多种试验方法，而抽真空试验就是泄漏性试验的一种。目前大家习惯使用的水压试验是一箭双雕的检查泄漏方法。现在把它抛开，主要论述利用抽真空的方法代替水压试验，以便准确、快速地判定换热管是否发生泄漏的问题。抽真空试验归入泄漏性试验，不能代替强度试验问题，但是，凡是换热器检修过程中回装后必须进行一次水压试验（即检查浮动端密封面时的水压试验）。所以，单管抽真空只是代替工装检查换热管泄漏情况，没有必在强度试验上纠结。正压与负压本来就是两个概念。抽真空的技术非常成熟，没有任何争议。我们只是解决如何实施，即：研发一种操作简单、安全可靠、技术领先（业内空白）、无任何污染的工具;其施工方法通过国家权威部门评审并取得工法认可。目前这两项工作已完成，只待进一步完善和应用推广。 2 真空枪工作原理与操作方法

真空枪工作原理是把管束中的每根换热管分别抽至真空状态，利用检查真空度的方法判断换热管是否出现泄漏。从理论和工作实践中得出：对于气压试验，因气体压缩量非常大，出现

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泄漏时的降压会特别缓慢;对于水压试验，出现轻微泄漏的降压也较慢;但对于抽真空试验，当出现极轻微的泄漏，其真空度都会瞬间降低。所以，抽真空方法查漏判断准确、效率极高。真空枪的具体操作方法是：每套真空枪设计主、辅枪各一件（也可两个主枪为一套），DN20， 6 m长管束一主一辅配合抽出真空度35 kPa左右，两主枪配合抽出真空度60 kPa以上。可根据管束的容积选择施工方法。要求真空枪本身绝对无泄漏。操作方法：主枪侧两人，辅枪侧一人手工操作，瞬间抽出真空并定位停留3 s，通过查看真空度可以判断该管是否泄漏。3 s内真空度有任何回落现象说明泄漏。真空度无任何回落现象说明该管无泄漏。检查1根管需5～10 s。就是说每小时300根以上。以DN 1 000 mm的换热器为例，1 h内肯定完成。若使用传统“工装”的方法，不考虑“工装”的往返运输，仅拆装“工装”就需1台吊车、2名起重工和4名安装工人共同操作、需更换1套试压垫片、再加上注水、打压、放水等，这一系列工作最少要半天。即;6人半天加1台吊车。而抽真空方法3人1 h，初步测算每台设备最少节省2 000元左右（这还是保守算法）并可节省大量的人力、物力及施工机具。

以DN1000换热器为例，使用真空枪抽真空方法与使用工装水压方法分别对换热管查漏的操作对比如表1。

表1 两种施工方法效果对比表 Table 1 Effect comparison of two ways 图1 主枪侧操作

Fig.1 Main gun side operation 图2 辅枪侧操作

Fig.2 Auxiliary grab side operation 3 结束语

这是一项新技术，值得专业单位和专业技术人员深入思考，目前，单管抽真空技术正处于推广应用阶段。该技术使用过的单位有：中石油抚顺石化公司工建二公司、中石油抚顺石化公司工建六公司、中石化第十建设公司、抚顺乙烯化工厂、抚顺石油二厂等，效果反应良好。 参考文献：

[1]石油化工换热设备施工及验收规范SH/T 3532-2005[S].

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