摘要：闡述了換熱器管頭試壓及管頭氨滲漏實驗的具體作法。
　　關鍵詞：換熱器　試壓　氨滲漏
　　中圖分類號：ＴＱ051.3　　　文獻標識碼　Ｂ　　　文章編號　1008-9411(2006)03-0053-02
　　1　前　言
　　我廠屬國有大中型企業,具有40多年生產制造各種規格、材質、類別的高、中、低壓力容器和非標設備以及多種各類換熱器。換熱器是實現物料之間熱量傳遞過程的設備,是化工、煉油和其他工業部門廣泛應用的工藝單元操作設備,換熱器的主要組合部件有前端管箱、殼體和后端結構(包括管束)三部分。而管子與管板的焊接是換熱器設計、制造與檢驗的關鍵工藝,它直接決定了換熱器的質量優劣和使用壽命。另一方面,由于換熱管和管頭是換熱器中相對薄弱的環節,從設備的實際使用情況來看,往往是設備殼體、法蘭能夠繼續使用,而管束常常由于換熱管腐蝕,管頭泄漏而失效。用戶為了節省費用,往往采取更換管束或者預先訂購管束作為備件等措施。試壓是最終檢測換熱器的強度及檢漏,因此,在制造過程中必須認真做好試壓。正確地選擇試壓方案,準確找出漏點,是制造高質量容器必須解決的一個關鍵問題。
　　2　換熱器的試壓
　　按照ＧＢ151-1999的6.18.3規定,浮頭式換熱器壓力實驗順序是:ａ.用實驗壓環和浮頭專用試壓工具進行管頭試壓。ｂ.管程試壓。ｃ.殼程試壓。在對管頭進行試壓時,具體的做法是(如圖1所示)另行制作一套試壓環作為一種專用試壓工具,試壓環可根據設備所承受的壓力進行設計,安裝試壓環后,對殼程作壓力實驗時,可以檢查管板與換熱管連接接頭是否泄漏。
　　當管程水壓試驗壓力大于殼程水壓試驗壓力時,為檢查管子與管板連接的嚴密性,殼程試驗壓力按以下2種方式考慮進行。
    (1)提高殼程試驗壓力等于管程試驗壓力,但必須首先核算殼體在試驗時產生的應力。要求殼體任意點的一次薄膜應力的計算值不得超過材料在試驗溫度下的90%屈服限(或殘余變形0.2%的屈服限),同時接管和法蘭等均能滿足壓力試驗下的強度要求。
    (2)若經計算后不能采用上述方法試驗,則殼、管程按各自試驗壓力試壓后,殼程再進行氨滲漏實驗。氨滲漏實驗方法分為:ａ.充入100%的氨氣法(Ａ法);ｂ.充入10%～30%(體積)氨氣法(Ｂ法);ｃ.充入1%(體積)氨氣法(Ｃ法),這樣,不提高殼程實驗壓力,但是達到了檢測管頭泄漏的目的。
    3　氨滲漏實驗方法
    按照ＧＢ151-1999的6.18.5規定,當管程實驗壓力高于殼程實驗壓力時,接頭試壓應按圖樣規定,或按供需雙方商定的方法進行。
    今年年初,我廠加工的一批換熱器,大部分管程水壓試實壓力均高于殼程水壓試驗壓力,因此,我部門必須制定相關工藝。如《凝析油事故加熱器》相關技術特性數據如表1。
             
    由于氨是易燃、易爆氣體,實驗現場應切實做好防火和防爆的安全工作,廠屬設備安全科必須派專人駐守現場。氨氣有毒,實驗人員和現場應切實做好防毒和隔離操作的工作。為了不影響正常生產,氨滲透試驗安排在周末進行。
    氨滲漏(Ｂ法)實驗方法分為抽真空法和置換法。結合我廠實際情況,建議采用置換法,擬訂的置換法具體實施過程如下。
    (1)按工藝及規范完成該試壓產品的水壓試驗,水壓試驗合格后使產品保持充滿試壓水狀態;
    (2)打開放氣排水閥門排水,同時打開(惰性氣體)氮氣壓力鋼瓶的閥門充入氮氣;
    (3)當放氣排水管在水池水中的管口在水池中有氮氣溢出(即有大量氣泡)時,關閉放氣排水閥門和(惰性氣體)氮氣壓力鋼瓶的閥門;
    (4)打開氨氣壓力鋼瓶閥門,充入氨氣,使壓力達到0.09ＭＰａ(表壓);
    (5)關閉氨氣壓力鋼瓶閥門,停止充氨;
    (6)打開(惰性氣體)氮氣壓力鋼瓶氨門,充入氮氣,使壓力達到0.60ＭＰａ(表壓);
    (7)將檢漏顯示劑(或試紙)緊密涂敷在管板上,并始終保持濕潤狀態。
    (8)關閉(惰性氣體)氮氣壓力鋼瓶閥門,停止充氮;
    (9)進行保壓檢漏,在檢漏壓力下,保壓時間為6ｈ。檢查泄漏情況的時間和次數為:保壓開始后0.5ｈ,1ｈ各一次,以后每2ｈ檢查一次,觀察試紙上有無紅色斑點出現;
    (10)檢漏實驗完畢(或中述卸壓),應小心慢慢地開啟放氣排水管路閥門進行排泄,避免因出壓力過大吹跑水池中的水。事先,應在水池中放入自來水。
    (11)當壓力降為“0”ＭＰａ時,打開(惰性氣體)氮氣壓力鋼瓶閥門和三通管路進氣閥門,充入氮氣,用3～5倍充氣空間容積的(惰性氣體)氮氣進行置換,清除氨氣后,關閉閥門。
    (12)拆除檢漏用的設備和儀表,并進行清理。
               
              
    4　結束語
    通過這批產品證明,氨滲漏實驗除了能滿足設計圖紙要求,還大大提高了容器的密封性、可靠性和安全性。不但保證了設備按合同工期完工,更為拓寬換熱器制造工藝開辟了廣闊的前景。