螺纹锁紧环换热器检修作业指导书.doc

螺纹锁紧环换热器检修作业指导书 螺纹锁紧环换热器检修作业指导书炼油三部加氢裂化装置E301编写人审核人批准人镇海炼化公司xx年2月 一、 1、设备特点加氢裂化反应流出物/热循环氢换热器E301，1989年6月由意大利IMB公司制造出厂，1993年10月投用。 按照ASME-DIV.1ED.1986+AD. 87、TEMAR、API 601、API 942、ANSI B 11、ANSI B16.5等标准的相关条款设计制造。 锁紧环换热器由锁紧环、管箱盖板、内外压环、内外压紧螺栓、顶杆、密封盘、外缠绕垫、压圈、内套筒、剪切环、定位环、箱内压紧螺栓、分程箱、内缠绕垫、管束、和壳体等组成。 螺纹锁紧环换热器与普通U形管换热器主要区别在于管箱部位的结构比较特殊，采用锁紧环压紧管箱盖板；壳体和管箱焊接为一体的结构，没有管箱大法兰连接。 壳程密封由缠绕式垫片、密封盘、管箱盖板、顶销、外圈压紧螺栓、螺纹锁紧环组成；管程密封由缠绕式垫片、管板、分程箱、内圈压紧螺栓、定位环、剪切环所组成。 如在运行中发现密封泄漏，可通过调节内外圈压紧螺栓来避免泄漏。 2、设备简图与参数 1、2.1结构简图设备规格型号10256350(108+5),设备总重41500Kg，管束重4600Kg。 具体结构参见该设备图纸图号2714名称REACTOR EFFLUENT/HOT RECYCLEGAS EXCH.。 1、管板； 2、壳程垫片； 3、隔板箱； 4、填料； 5、填料压盖； 6、内法兰； 7、三合环； 8、内法兰螺栓； 9、管程垫片； 10、垫片压板； 11、外压环； 12、外圈压紧螺栓； 13、外圈顶销； 14、螺纹锁紧环； 15、管箱盖板； 16、内圈压紧螺栓； 17、内压环； 18、支撑圈； 19、内套筒。 E301结构简图 2、2.2主要设计参数设备位号设备名称材质介质设计压力MPa设计温度管板筒体管束壳程管程壳程管程壳程管程E301反应流出物/热循环氢换热器SA182F321SA336F22堆焊309+347SA213TP321循环氢反应流出物21.018.2400435带格式的:项目符号和编号带格式的:项目符号和编号带格式的:项目符号和编号 3、2.3设备各管口规格尺寸，密封件材质及尺寸和数量，连接件材质及尺寸和数量。 2.3.1接管尺寸与联接件规格表序号名称公称直径公称压力垫片（ASME B16.20）螺栓螺母规格材质规格数量材质图号1管程进口18”CLASS2500psi椭圆垫R71Tp321341”-8UN*66012SA193B16-SA194Gr42714-552管程出口16”CLASS2500psi椭圆垫R67Tp321341”-8UN*66012SA193B16-SA194Gr42714-553壳程进口8”-4壳程出口10”CLASS2500psi椭圆垫R55Tp321221”-8UN*59012SA193B16-SA194Gr42714-555排凝口221”CLASS2500psi椭圆垫R28Tp321181”-8UN*2258SA193B16-SA194Gr42714-556放空口221”CLASS2500psi椭圆垫R28Tp321181”-8UN*2258SA193B16-SA194Gr42714-552.3.2其它主要易损零部件规格序号名称规格数量材质图号1锁紧环外圈螺栓183”-8UN*110mm单头外六方对边27mm58SA193B162714-52A2锁紧环内圈螺栓185”-8UN*110mm单头外六方对边32mm38SA193B162714-52B3内法兰螺栓183”-8UN*200mm单头外六方对边27mm52SA453-660B2714-534锁紧环密封垫片W基本型缠绕垫1168/1218*7.51316+N级石墨2714-465管板密封垫片W基本型缠绕垫1054/1092*7.51316+N级石墨2714- 454、2.4本设备检修的难点和关键点。 从以往的经验看，该换热器的检修难点和关键点均是锁紧环的拆卸和安装过程。 在首次检修时，曾发生锁紧环螺纹卡涩,处理难度大。 3、设备检修交出3. 1、停工步骤要求按照加氢裂化工艺技术规程和装置停工方案要求，做好换热器的降温降压工作。 警示 1、先降压后降温。 换热器内部温度低于135，压力应降至3.5MPa以下； 2、反应器系统250恒温解氢至少24小时； 3、换热器管壳程压差不允许超过4.5MPa； 4、250时做好接管螺栓的热松工作。 3. 2、设备检修交出状态根据换热器上下游设备的交出状态，做好设备的相应隔离措施。 带格式的:项目符号和编号带格式的:项目符号和编号3. 3、换热器内构件中和清洗工作做好E301隔离措施后，即可进行中和清洗工作；对于换热器管壳程均应做到循环清洗，若不能做到循环清洗，可采取碱液浸泡方式进行。 若是多台锁紧环换热器同时检修，可与其它换热器联合进行中和清洗；中和清洗时间应保证至少有4小时；碱液配制按加氢裂化工艺技术规程规定执行，由设备所在单位负责配制；中和清洗之前不允许将锁紧环内圈压紧螺栓松动，以防止清洗过程中管壳程之间碱液窜流。 4、设备检修内容和检修过程控制14.1检修内容拆卸头部螺纹锁紧环和管箱盖板，检查壳体和锁紧环螺纹表面情况以及内外压环情况；更换密封盘和密封垫，检查密封面；拆检头部内件，包括压环、内套筒、剪切环、定位环、分程箱等；拆检管束，更换密封垫，检查密封面，清洗管束，查漏等；检查所有压紧螺栓和螺孔情况，更换损坏的螺栓，修理损伤的螺孔；接管螺栓、垫片拆检；压力容器检测。 24.2检修要求和控制4.2.1检修前期工作4.2.1.1拆除换热器头部保温，若有压力容器检测项目实施，则同时拆除需检测部位的保温。 4.2.1.2利用管箱壳体上泄漏检查孔，注入润滑油，以利于锁紧环拆出。 注油最好能采用加压方式注入，以锁紧环外圈观察到渗油为宜；内外圈压紧螺栓上喷上松动剂。 4.2.1.3壳体和头盖组件上作好相对位置和测量点标记，并用深度游标卡尺测量螺纹锁紧环端面到管箱盖板端面的距离La，和螺纹锁紧环端面到壳体端面的距离Lb，填入检修记录。 注意拆前做好所有压紧螺栓螺孔的对应关系，保证螺栓原位安装。 4.2.2内构件拆卸锁紧环拆卸、安装推荐采用检安公司制作的专用工具，也可采用由洛阳院设计的专用工具。 4.2.2.1主要拆卸步骤流程图带格式的:项目符号和编号带格式的:项目符号和编号拆卸步骤流程图4.2.2.2分别拧松锁紧环内外圈螺栓。 警示由于螺栓螺纹存在锈蚀及局部磨损等原因，螺纹容易卡涩或咬死，一旦发现有此类现象，应通知运行部人员讨论处理。 经运行部人员确认同意后，可考虑使用钻机将其钻碎后取出，具体按2.4.3节要求处理。 拆开头盖专用工具安装就位松动锁紧环旋出锁紧环及组件拆密封盘装上螺纹保护器取出压圈和内套筒剪切环拆卸前数据记录松开压紧螺栓取出剪切环、定位环和垫板取出分程箱做好管束位置标记，抽出管束运行部人员参与确认运行部人员参与确认运行部、机动处人员参与确认运行部、机动处人员参与确认检修前期准备4.2.2.3拆卸螺纹锁紧环等头盖组件放光加在锁紧环内部的润滑油，同时专用拆卸工具就位，顶松螺纹锁紧环。 调节好拆卸工具与锁紧环的对中后，慢慢旋出锁紧环。 警示在松开过程中发现紧力变大应及时检查，调节锁紧环和换热器壳体的对中性，并采用反转法防止咬死。 吊装过程中，防止管箱盖板与锁紧环分离掉下。 若锁紧环拧不开或中途咬死，应通知相关人员讨论处理。 经机动处和运行部人员确认同意后，具体按2.4.4节要求处理。 4.2.2.4拆管箱内件4.2.2.4.1拆出密封盘，取出密封垫片，检查密封面。 警示不要碰撞壳体螺纹，经运行部和机动处人员检查密封面情况后，进入下一环节。 4.2.2.4.2装上专用螺纹保护器，取出压圈和内套筒。 4.2.2.4.3在剪切环、定位环和分程箱上作好相对位置和测量点标记。 测量剪切环到分程箱端面的距离c，并做好记录。 4.2.2.4.4拧松剪切环上的压紧螺栓。 警示由于螺栓螺纹存在锈蚀及局部磨损等原因，螺纹容易卡涩或咬死，一旦发现有此类现象，应通知运行部人员讨论处理。 经运行部人员确认同意后，可考虑使用钻枪将其钻碎后取出，具体按2.4.3节要求处理。 4.2.2.4.5拆下剪切环，退出定位环和垫板。 警告在拆剪切环时注意防止“剪切环”的一部分坠落受损和伤人。 4.2.2.4.6打开管箱上部盖板，拆出填料压盖，取出填料。 用接管和十字架伸入管箱内把十字架固定在分程箱上，缓慢拉出分程箱。 4.2.2.5管束吊装4.2.2.5.1做好管板与壳体的轴向相对位置标记后，将管束缓慢拉出壳体。 警示抽芯时要始终保持管束处在水平位置。 当管束在通过螺纹保护罩时，要注意不得受阻，并必须保证管束滑板末端将要越过垫片槽时，整个管束即被吊起。 管束抽出后，经运行部和机动处人员检查密封面情况后，进入下一环节。 4.2.2.5.2管束抽出后，应立即将其运至检修厂房或临时施工棚内，进行查漏检验。 同时设备所在单位应立即组织人员，清理设备壳体及管箱内污垢及杂物。 4.2.3零部件回装步骤待管束查漏、内构件清理检修及压力容器检测工作全面完成后即可安排回装工作。 回装步骤与拆卸步骤大体相反。 具体见回装步骤流程图。 回装步骤流程图4.2.3.1在管束管板密封面和壳体密封槽清理干净，经运行部和机动处人员检查确认后，将管壳程密封垫装入垫片槽和螺纹保护器装入管束和拆垫片槽保护器安装分程箱、定位环和剪切环上紧定位环螺栓壳程气密试验安装分程箱盘根和盖板安装内套筒和压圈、拆卸螺纹保护器安装壳程密封垫片和密封盘安装锁紧环头盖组件拧入锁紧环内外圈压紧螺栓管程密封气密试验运行部人员参与确认运行部、机动处人员参与确认运行部人员参与确认运行部、机动处人员参与确认运行部人员参与确认运行部、机动处人员参与确认运行部人员参与确认恢复接管螺栓和垫片运行部人员参与确认壳体密封槽和管板密封面清理，并装入垫片运行部、机动处人员参与确认片嵌入密封槽中。 警示为防止垫片脱落，可以采用高粘度润滑脂或胶水粘牢，但要注意润滑脂或胶水要涂抹均匀并尽可能少。 4.2.3.2安装密封垫片保护器和壳体螺纹保护器。 4.2.3.3装入管束，同时拆垫片槽保护器。 确认管束到位后，应测量管束轴向位置并和拆时对比，以确认垫片安装正确。 需经运行部人员检查确认通过后，方可进入下一环节。 4.2.3.4装好分程箱、定位环和剪切环。 警示剪切环、定位环及隔板箱的相对转角位置应与拆卸前一致。 需经运行部人员检查确认通过后，方可进入下一环节。 4.2.3.5拧紧定位环上的螺栓（螺纹涂抹高温防咬合剂）。 拧紧时要上下左右对称均匀上紧，并且必须分两次拧紧，第1次为50%标准计算扭矩，第2次为100%标准计算扭矩。 最后用100%标准计算扭矩拧一遍），测量剪切环到隔板箱的距离Lc，并对照原来拆卸前的数据，并要求Lc的最大值和最小值之差小于0.2mm，每次拧紧前测量Lc，在最后100%标准计算扭矩拧紧后记录Lc。 警示在螺栓安装过程中，应以控制螺栓扭矩为主，剪切环到隔板箱的距离Lc为参考。 若按100%标准计算扭矩上紧还达不到拆前Lc值要求，可适当增加扭矩。 需经运行部人员检查确认通过后，方可进入下一环节。 4.2.3.6定位环螺栓安装完成后，应进行气密试验，检查壳程和管程之间的密封性能。 气密试验采用向壳程充入.MPa的氮气，保压时间不少于分钟。 检查管束和密封的密封情况，用肥皂水检漏，不漏为合格。 也可以用超声波测漏仪进行检查。 警示若气密发现泄漏，进一步增加定位环螺栓上紧扭矩，直至不漏。 若上紧扭矩已达计算扭矩的120时仍泄漏较大，则应将已装内件全部撤出，检查垫片是否脱落或损坏，并更换上新的垫片重新安装。 拆卸及重新安装步骤与上述一致。 经运行部和机动处人员检查确认通过后，进入下一环节。 4.2.3.7安装隔板箱内的盘根密封装置，注意保证盘根压住壳体而没有损坏。 安装分程箱垫片和盖板后装入内套筒和压盘，拆去螺纹保护器。 4.2.3.8在壳体密封面和密封盘密封槽清理干净，并经过运行部和机动处人员检查确认后，将壳程密封垫片嵌入密封盘密封槽中。 装上新的密封盘。 警示为防止垫片脱落，可以采用高粘度润滑脂或胶水粘牢，但要注意润滑脂或胶水要涂抹均匀并尽可能少。 注意密封盘的中心定位是否可靠。 4.2.3.9装配头盖组件。 清理壳体和锁紧环螺纹后，检查并调整对中后缓慢旋入锁紧环，直至旋到原始的位置。 警示安装前应在锁紧环和壳体的螺纹上和压紧螺栓的螺纹上涂上适量的高温防咬合剂。 头盖组件最终位置应使管箱盖板、螺纹锁紧环，以及壳体的相对转角位置与拆卸前一致。 锁紧环旋到位后应测量锁紧环端面与壳体端面之间的距离Lb并核对原来拆卸前的数据，记录Lb。 经运行部人员检查确认通过后，进入下一环节。 警告螺纹锁紧环旋进时不能有意外的严重卡滞。 在锁紧环旋进过程中,在外圈螺栓上最大的旋紧力不得大于2吨，否则应通知相关人员讨论处理。 经机动处和运行部人员确认同意后，具体按2.4.4节要求处理。 4.2.3.10拧入压紧螺栓。 外圈压紧螺栓先按标准扭矩的50%，然后按标准扭矩100%分二次上紧，最后以100%扭矩复拧一次。 所有螺栓的螺纹及螺纹锁紧环的螺纹均应涂抹高温防咬合剂。 在拧紧头盖组件螺栓时，应在未拧紧前、50%扭矩、100%扭矩共三次测量La，并记录最后一次La。 最后拧内圈螺栓，内圈螺栓拧紧扭矩为40NM，可一次拧紧。 警示经运行部人员检查确认通过后，进入下一环节。 4.2.3.11管程密封气密试验参照壳程密封气密试验。 管程密封查漏亦可在装置N2气密时一起进行。 警示若发生泄漏，适当增加扭矩，直至不漏。 若上紧扭矩已达计算扭矩的120时仍泄漏较大，则应考虑将已安装锁紧环头盖组件和密封盘全部撤出，检查垫片是否脱落或损坏，并更换上新的垫片后重新安装。 拆卸及重新安装步骤参照上述过程。 经运行部和机动处人员检查确认通过后，进入下一环节。 4.2.3.12拆除隔离措施，安装接管螺栓和垫片。 安装与验收标准按中SHS01008-xx固定床反应器维护检修规程“3.2.7密封面、密封垫和螺栓的安装”2.44.2.4零部件拆卸与回装中其它注意事项4.2.4.1严格按质量控制表的要求进行检查确认。 (见附录)4.2.4.2各零件拆卸时必须用记号笔或钢印在非接触面上作好相对位置及相对转角的记号，以便安装时相对一致。 拆卸和安装时必须测量、记录有关数据，安装数据和拆卸数据应相吻合，如有较大出入，应寻找原因并解决。 检修中螺栓安装计算扭矩应作为标准，以拆装前后各部件相对位置作为参考。 4.2.4.3压紧螺栓拧不出或拧断锁紧环压紧螺栓可破坏螺栓。 管箱内的压紧螺栓可破坏螺栓(推荐使用)，或者破坏剪切环，以取出各构件。 警示不要损坏螺栓孔。 4.2.4.4锁紧环螺纹拧不开和中途咬死拧不开处理办法一是在检修前向锁紧环螺纹处注润滑油；二是在管箱壳体外包上电加热器加热使壳体膨胀并和锁紧环松动；三是在锁紧环上用葫芦或千斤顶助力；四是采用游锤（撞锤）撞击松紧杆的办法。 以上办法应按先后顺序逐一采用，拆开即可。 中途咬死处理办法当锁紧环旋出和旋进过程中，发现有意外卡滞现象时，要及时检查原因，调整同心，并再加一次润滑油。 可进行几次正反旋动，以消除毛刺。 如果卡滞越来越严重，当锁紧环外圈上的力增加到2吨还不能松动时，重新进行壳件加热并在允许范围内适当增加加热温度，使壳体膨胀，再旋出。 如果仍然不能旋出，可把力增加到1020吨，直至旋出。 带格式的:项目符号和编号4.2.5设备修理4.2.5.1管束查漏与问题处理4.2.5.1.1管束查漏宜用水压试验方式进行。 水压试验查漏应在厂房进行，试验压力值为4.5MPa。 试验其它要求按SHS01004-xx压力容器维护检修规程中“4试验与验收”有关条款规定执行。 警示管束查漏须经机动处和运行部人员验收确认。 4.2.5.1.2管束泄漏处理管束查漏时如发现管口泄漏（管子和管板间），可在泄漏处补焊。 如是管子泄漏，可堵管处理。 处理前必须有处理方案并经相关部门确认。 4.2.5.2壳体及内构件检查与修理4.2.5.2.1零部件拆除后应立即进行清洗。 清洗后保持干燥，必要时可搭临时工棚。 4.2.5.2.2所有零部件拆除清洗后，须经对零部件进行几何尺寸和表面缺陷检查，明确需利旧、更换或修理零部件。 组装前必须对所有零部件再次进行检查，尤其是更换的备件须经机动处和运行部人员检查合格后方可使用。 具体要求参照E301设计图纸要求执行。 4.2.5.2.3检查螺纹锁紧环螺纹和壳体内螺纹的情况，如有问题应进行修磨，修复结束后要用螺纹样板检查并由有关部门确认。 对于压紧螺栓的螺孔应清除内部的铁锈，用丝锥进行回孔。 对于各螺栓应清除锈蚀、污垢后（特别是螺纹部分），进行检测（主要是MT或PT检测、硬度检测）。 4.2.5.2.4检查壳体内表面和各密封面情况，若发现壳体内表面已受到损坏应及时会同有关部门商定修复方案。 若需修补应有书面方案，并有具体要求和补焊工艺，由主修单位及时组织按修补方案进行修补。 修补结束后要由相关部门确认。 4.2.5.3压力容器检测与问题处理4.2.5.3.1压力容器检测按专门检测方案实行。 2.5.3.2若检测中发现裂纹或其它问题，由机动处组织确定处理方案。 4.2.6质量验收关键点检修过程中质量验收关键点如下表，这些关键点必须经施工单位、炼油三部和机动处进行联合确认后，方可进入下一环节。 序号关键点名称对应检修质量控制表序号481拆密封盘抽管束管束清洗查漏密封盘更换密封垫更换管束复位管程密封气密查漏23941256713151989安装密封盘气密（系统）试压 22255、设备投用时要求及注意事项5.1开工步骤检修完成后，按照加氢裂化工艺技术规程和装置开工方案要求，做好换热器的升温升压。 警示 1、任何时候换热器管壳程压差不允许超过4.5MPa； 2、先升温后升压，压力升至3.5MPa时，要保证换热器内部温度高于135； 3、250时做好接管螺栓的热紧工作。 5.2在装置气密或开工进油期间，若发现管程或壳程密封存在泄漏，应立即组织有关部门确定降温降压处理方案或在线处理方案。 5.3设备运行正常后立即恢复现场保温。 6、HSE要求6.1环境因素识别。 6.1.1检修中产生的废物、废油（如中和清洗用碱液、润滑油等）应集中存放处理，不得乱排乱放。 6.1.2在管箱内部动火时，应及时通知车间安全人员，对技术及安全措施进行确认。 并注意由于动火可能产生的可燃气体和有毒气体。 认真做好通风措施，确保作业人员安全和健康。 还要采取保护措施，防止损伤设备零件。 6.1.3在装置开停工过程中作业时，应防止高温环境或有毒气体泄漏造成危害。 6.2检修危害识别与风险评价。 6.2.1必须持有有效的检修作业票才能开始作业。 6.2.2高空作业搭设的架子以及临时检修的平台应设栏杆，并经检验合格。 6.2.3设备拆卸前应确认已完全泄压，内部介质排放干净，并已和系统隔离，慎防硫化氢中毒。 6.2.4施工现场要有灭火消防器材。 用电、动火、登高作业要开相应作业票，遵守安全规程。 6.2.5清洗设备采用丙酮时，应通知安全人员，保证周围二十米内没有任何火点，并派专人看护，准备随时灭火。 6.2.6吊装作业遵照化工工程建设起重施工规范（HGJ201-83）标准执行，并严格遵守起重吊装操作规程及炼油化工施工安全规程，做到持证操作。 6.2.检修前对所用工机具进行严格认真的检查，不符合安全规定的不准使用。 6.2.8吊装