换热器浮头泄漏的解决新途径——预紧碟簧.pdf

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1、液压气动与密封／2012年第l2期换热器浮头泄漏的解决新途径——预紧碟簧常卫华(中国石化股份有限公司荆门分公司联合三车间，湖北荆门448000)摘要：针对蜡油加氢装置冷出料换热器换4(F700—130—40—4II)~漏频繁的情况，分析了造成泄漏的原因，并提出解决方案——浮头端安装预紧碟璜，有效地避免了泄漏。实践证明，该方法简单方便、切实可行，为解决换热器浮头端泄漏提供了新的解决方案。关键词：换热器浮头；泄漏；预紧碟簧中图分类号：TH137．8文献标识码：B文章编号：1008—0813(2012)12—00NewWaytoSloveLeakageinFloating

2、HeadofHeatExchangerPretensionDiscSpringCHANGWei—hua(JingmenBranchoftheChinaPetrochemicalCo．，Ltd．，JointThreeWorkshops，Jingmen448000，China)0引言预紧力之和必须大于密封容器中工作最高压力所产生荆门分公司联合三车间50万吨／年蜡油加氢装置的反作用力，否则浮头端盖密封就无法保障。在冷却器管束静态安装和试压时，浮头端的密封是在2005年由70万吨／年柴油加氢改造而来，2007式可靠的。一旦系统正式运行起来，随着温度和压力的年，为了降低装置能

3、耗，将原冷高分流程改造为热高分波动。管束、法兰、紧固螺栓之间的热胀冷缩速率不同，流程，产品由冷出料该为热出料，正常情况下，产品导致螺栓预紧力随之改变，预紧力松弛，波动幅度越280~C去催化，需要冷出料时．投用冷出料冷却器冷4大，螺栓预紧力松弛的越大，当螺栓预紧力降到密封垫(F700—130—40—411)，将产品从280~C冷却至90℃去罐片所需要的最小密封预紧力以下时，便出现了泄漏，如区，该换热器仅仅在冷出料和开工时使用。自从该装置螺栓原始施加的预紧力会使螺栓有一定的伸长，同时开工以来，每当进行冷热出料切换后，冷却器必定发生使垫片产生一定的压缩量，形成一定的比压，

4、起到密封内漏，严重的影响了装置的安全生产。解决该冷却器泄作用。但由于温度、压力及机械振动变化等原因，造成漏问题成为设备工作的重点。螺栓松弛，预紧力发生变化，密封比压下降引起泄漏，1冷却器内漏原因分析以温度为例，当温度变化200~C时，螺栓将因膨胀而伸在每次换热器出现泄漏后，均将该冷却器重新抽长约0．25mm，如果垫片的压缩量为0．25mm，那么螺栓芯、试压。检查时发现，该冷却器管束、密封面和垫片完预紧力将全部消失，密封失效。好，无缺陷，但浮头端螺栓部分出现松动，基本判断为在排除了安装时螺栓的预紧力不够的原因后，(因螺栓紧固失效。于是更换浮头端螺栓，但效果不明显，已试

5、压合格)，车间判断引起换热器浮头端泄漏的原因该冷却器依然泄漏频繁。于是对螺栓的预紧力进行了有以下两个方面：分析。(1)温度变化：当切换冷热进料时，在短短几分钟所谓螺栓预紧力，就是在拧螺栓过程中的拧紧力矩内，管束温度从280~C降低至9O℃。根据螺栓连接法兰作用下，螺栓与被联接件之间产生的沿螺栓轴心线方向瞬间温度场分析，由于螺柱和法兰孔之间存在缝隙，其的预紧力。对于一个特定的螺栓而言，其预紧力的大小缝隙之间的介质是冷却水，因此螺栓的载荷变化滞后与螺栓的拧紧力矩、螺栓与螺母之间的摩擦力、螺母与于垫片的载荷变化，且随着管束温度变大而更加明显．被联接件之间的摩擦力有关。螺栓

6、在冷却器浮头密封端因此，在温度下降时，螺栓的回弹量比垫片的回弹量盖上起到密封预紧的作用，并且这个端盖上有均布同规小，引起垫片松弛，密封效果失效，换热器发生内漏。格的若干只螺栓，那么，这若干只螺栓所能承受的最小(2)压力变化，冷热进料切换时，浮头端所承受的压力从2．2MPa降至0．4MPa，在压力的波动过程中，造收稿日期：2012—05—16成螺栓的不断伸缩，以补偿压力变化导致的密封比压作者简介：常卫华(1974一)，男，河北人，工程师，本科，长期从事炼油设备变化．一旦密封比压小于管束的工作压力，则会密封失管理工作。52HydraulicsPneumatics&Sea

7、ls／N0．12．2012效，换热器发生泄漏。因此，选用碟簧时不能出现零刚度或负刚度特征。考虑到以上引起密封失效的原因，可以采用加装应≤1．3，最好选用h／t一0．4，即线性变形式碟簧。经预紧碟璜来避免问题的发生。选择，确认采用AIG693F式碟簧，每条螺栓安装两片。合计64片。2碟簧的工作原理安装时通过下螺栓的伸长量来大致确定初始预紧针对法兰螺栓预紧力松弛这一现状。可在螺栓两力，经验表明：通过螺栓的伸长量来控制预紧力方法简侧或一侧安装预紧碟簧，以碟簧的微小变形量提供足单、误差小、效果好。够的预紧力负荷，从而降低法兰泄漏风险。4应用效果碟簧结构图如图1所示。20