空冷器、换热器设备试压方案

北海炼油异地改造石油化工项目柴油加氢装置换热器空冷管束试压施工技术方案

编制：

审核：

批准：

中国石化集团第四建设公司

北海炼油工程项目部

二○一一年四月六日

目次

1 适用范围………………………………………………………………………………1 页

2 编制依据………………………………………………………………………………1 页

3 工程概况………………………………………………………………………………1 页

4 施工工序…………………………………………………………………………… 2 页

5 施工工艺……………………………………………………………………………3 页

6 质量标准与保证措施……………………………………………………………… 12页

7 HSE管理………………………………………………………………………………16页

8 主要施工机具及措施用料……………………………………………………………………21页

9 施工劳动力计划………………………………………………………………………22页

10 施工进度计划…………………………………………………………………………22页

11 危险源辨识……………………………………………………………………………23页

1适用范围

本方案仅适用于柴油加氢U型式和浮头式换热器及1#管廊上面的空冷器

A101、A102、A201、A202、A203管束试压施工方案。

2编制依据

a）《石油化工静设备安装工程施工技术规程》 SH/T3542-2007

b）《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH/T3532-2005

c）《钢制管壳式换热器》 GB151—1999

d）《相关设计单位提供的空冷器设备装配图>>

e）《石油化工施工安全技术规程》 SH3505—1999

f）《压力容器安全技术监察规程》

3工程概况

柴油加氢装置共有空冷器管束26台，换热器19台,其中6台高压换热器不用

试压,其余13 台换热设备有11台U型式,2台浮头式在现场试压,现场试压换

热器规格型号形式见下表：

以上设备根据目前收到图纸和设计基础统计，如后期有所增加，没有特殊类型的情况4施工工序

施工总体程序如下

g）其它类型的换热器如空冷式换热器、板式换热器的液压试验施工程序，应按照设计图样、技术文件或制造厂的规定进行。

5施工方法

施工准备

h）明确试压用水源、水质和排水位置；

i）试压泵、抽芯机等设备到现场后，应先检查其运行情况，确认能正常工作；

j）提前准备好试压表，同一台换热器试压，必须选用两个量程相同并经校核合格的压力表，选用压力等级不得低于级，根据试验压力的～2倍选择压力表的量

程，使用前应检查其质量；

k）试压用临时垫片、盲板、法兰盖应提前预制，并做好标识。法兰面、盲板、试压环的垫片所接触的表面应清理干净，不得有划痕；

l）对U型管式换热器和浮头式换热器，应准备试压专用的试压环，试压环的规格、数量根据换热器的规格、类型、数量确定,

m）试压时使用钢板制作临时盲板封闭设备管口，应准备部分钢板作为制作盲板的材料，钢板的数量可根据换热器的台数、管口数量、直径、试验压力确定。

n）试压时需要对换热器的部分部件如管箱、浮头盖、设备管口接管进行拆除，应准备部分临时和正式垫片作为拆除部件恢复时的密封，垫片的规格、数量根据拆

除位置、数量经过查设备制造图纸确定,试压用正式垫片由总包方提供。

o）试压时为连接取水点、试压泵、换热器、排水点，准备部分措施用料，主要包括：

1）无缝钢管，作为上水、排水临时管线，其直径、壁厚可根据上液压力、试验压力、试压需要水量确定；

2）压力表，用于测定试验压力；

3）临时垫片材料、螺栓，临时垫片可用石棉板、橡胶板剪裁加工；

4）临时管线的阀门及辅助焊接接头；

5）其他措施用料，如蛇行弯压力表座、二硫化钼、聚四氟乙烯带等。

6）为使换热器液压试验能够密封，以上所有的辅助部件的材料及尺寸均应满足液压试验产生的负荷要求。

p）试压前跟作业人员进行技术交底，对整个流程及各个流程中需要注意的事项进行详细的交底。

q）

U形管式换热器试压措施

r）壳程试压

1）拆除管箱，安装石棉板临时垫及试压环。

2）连接试压管线。先将入口用已经接出一段试压管线的法兰盖盲死，试压泵出口

管线从入口（下部法兰口）接入。出口（上部法兰口）先处于敞口状态。

3）对壳程进行上水。上水从上部法兰口进行，当水从上法兰口溢出时，停止上水，等几分钟后如果水面下降，接着上水直到水面与法兰面平为止。然后将上

部法兰口用法兰盖盲死。法兰盖上同样要先接出一段管线便于安装压力表。

4）打开试压泵上水开始试压，当有水从上部法兰口溢出时将另一块压力表装上。

试验压力达到设计试验压力时停止试压泵，并关闭试压泵出口阀门。保压时间

不宜少于30分钟，然后将压力降至设计压力，保持30min对所有焊缝和连接

部位进行检查。

5）保压检查壳程、换热管与管板有关部位，无渗漏、无变形为合格；

6）泄压、放水、吹扫。

s）管程试压

1）拆除试压环，抽芯更换正式垫片，安装管箱。

2）连接试压管线。先将管程的下部法兰口用已经接出一段试压管线的法兰盖盲死，试压泵出口管线从下部法兰口接入。上部法兰口先处于敞口状态。

3）管程进行上水。上水从上部法兰口进行，当水从上法兰口溢出时，停止上水，等几分钟后如果水面下降，接着上水直到水面与法兰面平为止。然后将上部法

兰口用法兰盖盲死。法兰盖上同样要先接出一段管线便于安装压力表。

4）打开试压泵开始上水试压，当有水从上部法兰口溢出时将另一块压力表装上。

当试验压力达到车间规定的试验压力时停止试压泵工作，并关闭试压泵出口阀

门。保压时间不宜少于30分钟，然后将压力降至设计压力，保持30min对所

有焊缝和连接部位进行检查。

5）保压检查管箱有关部位，无渗漏、无变形为合格；

6）泄压、放水、吹扫。

浮头式换热器试压措施

t）当壳程试验压力等于或高于管程试验压力时，先进行壳程试压，再进行管程试压，最后再进行壳程试压。

1）壳程试压：拆除管箱，外头盖及浮头盖，两端安装临时石棉垫片及试压环，对壳体试压（与固定管板式换热器壳体试压相同），检查壳体、换热管与管板连

接部位。

2）管程试压：拆下试压环，安装正式垫片及管箱和浮头盖，对管程试压（与固定管板式换热器管程试压相同），检查管箱和浮头等有关位置。

3）壳程试压：安装正式垫片及外头盖，对壳程加压（与固定管板式换热器壳体试压相同），检查壳体、外头盖等有关部位；

4）合格泄压、放水，吹扫。

u）当壳程试验压力小于管程试验压力时，先进行管束试压，再进行管程试压，最后进行壳程试压。

1）管束试压：抽出管束，安装临时石棉垫片试压环、浮头盖和管箱，对管束试压，检查换热管和管板接头的有关部位。

2）管程试压：将管束装入壳体内，安装正式垫片及浮盖和管箱，对管程试压，检查管箱和浮头等有关位置。

3）壳程试压：安装正式垫片及外头盖，对壳程加压，检查壳体、外头盖和有关部位。

4）泄压、放水，吹

6质量管理机构及质量保证措施

质量管理机构

1)空冷器水压试验采用洁净水，其中奥氏体不锈钢空冷器试压水中的氯离子含量不应大于25 ppm。低合金钢空冷器试压水温不得低于15℃，对于其它碳素钢、16MnR换热器试压水温不得低于5℃。充水时应从低处上水，从高处将空气排净；

2)试压前，应对空冷设备进行外观检查，其表面应保持干燥;

3)压力表必须设置在换热器的最高点和最低点，并且容易观察，试验压力值，应以最高处的压力表读数为准，并用最低处的压力表读数进行校核，压力表与换热器间应安装阀门及缓冲弯管；

4)试压时压力表必须设专人监护，不能超压；

5)当压力缓慢升至试验压力后，保压时间不少于30分钟，然后将压力降至设计压力保持足够长时间，对所有焊缝和连接部位进行检查，以无渗漏，无可见的异常变形及试压过程中无异常响声为合格；

7)空冷管束充水时，应开启放空阀；泄压放水时，必须开启放空阀，控制排水适当的流量，避免容器内出现负压，无法抽空，换热器内试压用水必须放净，并用压缩空气进行吹扫；

8)试压管线在空冷管束与试压泵之间设置一个闸阀，当压力升至试验压力后，

关闭闸阀，保压进行检查，不允许采取连续加压的方法来保持试验压力；

9)试压过程中，严禁对受压元件任何部位进行修复或敲击；

10)试压过程中，如发现有渗漏，有异常变形，有异常响声时，应泄压放水，

不得带压处理。

11)对在压力试验中，可能承受外压的壳体和部件，当设计图样注明有差压限

制时，试压过程中两侧压差不得超过设计压差。

12)试压过程中，应有甲方有关技术人员、监理人员和施工单位技术人员、质

检人员进行现场检查会签。

质量控制点

7HSE管理措施

1)安全管理组织机构

安全方针

项目贯彻实施FCC的HSE方针：“安全第一、预防为主、全员动手、综合治

理”。

安全目标

四项重大事故（死亡、交通、设备、火灾爆炸）为零，减少一般事故发生，力

争事故为零。

安全管理的重点

1)装置紧凑，设备密集，设备吊装就位是安全管理的重点。

2)三气集中使用,防泄漏、防晒是安全管理的重点。

3)施工期间处于多雨季节，所以现场施工用电、架设、高空作业、安全防护也

是安全管理的重点。

安全措施

1)吊装作业时，吊装区域用警戒绳围上。吊装时必须分工明确，相互协调，吊

车指挥人员必须做到信号准确，旗哨清楚；统一指挥、统一协调，抽吊较高的

换热器管束时起吊后用麻绳溜尾，以免磕碰其它物体；

2)无关人员不得进入试压区域，吊车吊臂作业半径内严禁站人；

3)绳扣和卡扣使用正确，绳扣应排开，不得有相互挤压，死弯现象；卡扣不可

侧向受力；

3)绳扣缠绕处应夹管皮或木块，吊装过程中绳扣旋转方向无障碍物；

4)吊装索具实际承载不得大于其额定载荷，绳扣安全系数不得小于6；正式吊

5)装前先试吊，确保不超载荷时再正式起吊；

6)根据吊装载荷，在吊车站位点处铺钢板或木方。

7)施工用电严格执行“三相五线制”、“三级控制两级保护”、“一机一闸一保护”，定期进行绝缘检测和接地电阻测量，维修电工进行日常检查。避免出现漏电保护器失灵、插头、插座破损、电缆老化绝缘不好等现象；电线、电缆按规定进行架空、过路保护，休息室、金属构架上、容器内使用安全电压照明；

8)架设严格执行委托、架设、验收、交接、挂牌手续；架体本身必须稳定牢固，基础、杆具、剪刀撑、拉结点、跳板符合要求，铁丝扣打倒，作业层必须有合格的防护栏杆、安全通道。架设谁使用谁管理，凡经验收合格的架设由使用单位管理，一旦发现不合格的地方，立即停止使用，使用不合格的架设追究使用单位责任，私自变更、破坏脚手架的行为，按规定追究责任；

9)严禁高处抛物，高处作业必须走安全通道，严禁私自攀登栏杆。所用临时直爬梯必须加防护圈；

10)所有进入施工现场的人员必须按项目统一规定正确佩带安全帽、安全带、劳保鞋、防护眼镜、劳保手套等个人防护用品，安全防护设施必须与主体同步施工，“四口”、“临边”必须采取防护措施，设置警戒标志，并设有防漏措施，即挂安全网及警绳等，有专人定期检查；

11)凡不具备安全作业条件或安全措施不落实和未办理作业许可证、票作业的不准作业；凡损坏安全防护设施，按有关规定进行处罚；

12)制定在紧急情况下的撤离方案，在适当时候进行演练，观察职工逃生的能力和紧急处理的能力；

13)三气集中使用，设专人管理，并经常进行检查和检测，夏天高温天气必须采取防晒措施。并按照相关规定保持气瓶间的距离，以及气瓶与火源间的安全

距离。乙炔瓶使用必须配备回火防止器；

14)施工作业过程中必须提前作好防雨、防潮、防滑措施。夜间施工必须有足

够的照明；

15)其他未尽事宜严格遵守《石油化工施工安全技术规程》

SH3505-1999相关规定。

风险评估

1)危险源评估

2)危险源辨识

应急措施

应急原则

3)当紧急事件发生时，按以下原则采取应急措施：

5）避免死亡；

6）保护人员不受伤害；

7）避免或降低环境污染；

8）保护装置、设备、设施；

9）降低其他财产损失。

v）应急反应

1）当紧急事件发生时，首先对人员进行救护，同时向应急指挥部报告。当灾害进

一步扩大时报警；

2）设置警戒区，保护现场，组织人员撤离；

3）得到报警信号后，施工人员立即停止工作，就近关闭电源、火源，沿即定应急;

4）撤离路线撤离到指定地点，撤离过程中听从应急协调员的指挥，不拥挤、不慌乱，照顾伤病员，有秩序地迅速撤离。

5）如有人员伤害，应立即进行抢救并安排车辆将伤员送往医院急救。

6）人员撤离到现场正门后集合，清点人员。

7）应急指挥部组织好现场保护工作，并协助公司、业主或地方主管部门进行调查。

撤离路线与集合地点

w）一旦装置区发生火灾、爆炸、泄漏、中毒、人身伤害等紧急情况，施工人员立即从装置区内快速而有秩序的撤离。

管壳式换热器的工艺设计

管壳式换热器的工艺设计 芮胜波李峥王克立李彩艳 兖矿鲁南化肥厂 芮胜波：（1974-），山东枣庄人，工程师，工程硕士，从事煤化工项目研发及建设工作。第一作者联系方式：山东滕州木石兖矿鲁南化肥厂项目办（277527），电话：0632-2363395 摘要：管壳式换热器在各种换热器中应用最为广泛，为了使换热器既能满足工艺过程的要求，又能从结构、维修、造价等方面比较合理，在设计中要从各个方面综合考虑。本文着重从换热器程数的选择以及如何降低换热器的压力降方面进行了比较详细的论述，对于换热器的工艺设计起到一定的指导作用。 关键词：管壳式换热器，程数，压降 在化工、石油、动力、制冷以及食品等行业中，换热器都属于非常重要的工艺设备，占有举足轻重的地位。随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强，特别是换热器的设计必须满足各种特殊工况和苛刻操作条件的要求。大致说来，随着换热器在生产中的地位和作用不同，对它的要求也不同，但都必须满足下列一些基本要求：首先是满足工艺过程的要求；其次，要求在工作压力下具有一定的强度，但结构又要求简单、紧凑，便于安装和维修；第三，造价要低，但运行却又要求安全可靠。 许多新型换热器的出现，大大提高了换热器的传热效率。比如板式换热器和螺旋板式换热器具有传热效果好、结构紧凑等优点，在温度不太高和压力不太大的情况下，应用比较有利；板翅式换热器是一种轻巧、紧凑、高效换热器，广泛应用于石油化工、天然气液化、气体分离等部门中；此外，空气冷却器以空气为冷却剂在翅片管外流过，用以冷却或冷凝管内通过的流体，尤其适用于缺水地区，由于管外装置了翅片，既增强了管外流体的湍流程度，又增大了传热面积，这样，可以减少两边对流传热系数过于悬殊的影响，从而提高换热器的传热效能。 尽管各种各样的新型换热器以其特有的优势在不同领域得以应用，但管壳式换热器仍然在各种换热器中占有很大的比重，虽然它在换热效率、设备的体积和金属材料的消耗量等方面不占优势，但它具有结构坚固、操作弹性大、可靠程度高、使用范围广等优点，所以在工程中仍得到普遍使用。 目前我们在各种工程中应用最多的换热器就是管壳式换热器，其中又以固定管板式为最常见，除了波纹管换热器等可选用标准系列产品外，其它光管换热器都由工艺专业自行设计，尽管专用计算软件HTFS的应用使设计人员从繁琐的手工设计计算中解脱出来，但是为了使设计出来的换热器能更好的满足各种要求，仍然有许多方面需要在设计时充分加以考虑。 首先，程数的选择。 管程程数的选择：关键要比较管程与壳程的给热系数，如果单管程时管程流体的给热系数小于壳程流体给热系数，则可选用双管程，管程给热系数会因此显著增大，并且总传热系数也会有大幅提高。例如，有一台单管程换热器，管程给热系数为990W/(m2.℃), 壳程给热系数为5010 W/(m2.℃),总传热系数为794 W/(m2.℃)，在换热器的外形尺寸保持不变的情况下改为双管程后，管程给热系数变为1680 W/(m2.℃)，增大了70%，，总传热系数变为1176 W/(m2.℃)，增大了48%，显然此时选用双管程换热器有利。反之，如果单管程时管程的给热系数大于壳程给热系数，虽然改用双管程时，管程给热系数也会显著增大，但是总传热系数则增幅不明显，例如，一单管程换热器，管程给热系数为2276 W/(m2.℃), 壳程给热系数为2104 W/(m2.℃),总传热系数为1040 W/(m2.℃)，在换热器的外形尺寸保持不变的情况下

换热器施工方案 (1)

换热器施工方案班级：安装1101班 姓名：段洪章 学号：21 1.编制依据 [1]《石油化工换热设备施工及验收规范》SH/T3532-2005 [2]《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》SH3022-1999 [3]《管壳式换热器防腐涂层施工技术条件》70BJ013-2005 [4]《管壳式换热器》GB151-1999 [5]《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999 [6]《钢制卧式容器》JB/T4731-2005 2主要工程量一览表

3技术交底 施工前，技术员必须组织施工班组人员进行技术交底，未进行技术交底不准施工。技术交底必须做到交底到每个施工工人，使所有施工人员都了解施工技术和质量要求，清楚施工工艺 4施工准备 熟悉图纸，编写施工技术措施，对施工人员进行技术交底。

做好施工机具、量具、手段用料及消耗材料的准备工作。 5设备验收 1).到货设备应具备下列技术文件和资料: a.产品合格证书; b.产品技术特性表，应包括设计压力、试验压力、设计温度、工作介质、试验介质、换热面积、设备重量、设备类别及特殊要求； c.产品质量证明书，应包括下列内容： （1）主要受压元件材料的化学成分、力学性能及标准规定的复验项目的复验值；（2）无损检测及焊接质量的检查报告（包括超过两次返修的记录） （3）通球记录； （4）奥氏体不锈钢设备的晶间腐蚀试验报告（设计有要求时） （5）设备热处理报告（包括时间——温度记录曲线）； （6）外观及几何尺寸检查报告； （7）压力试验和致密性试验报告。 d.设备制造竣工图。 2).设备开箱检验应按照装箱单和竣工图清点验收下列各项:

管壳式换热器的机械设计

第七章管壳式换热器的机械设计 本章重点：固定管板式换热器的基本结构 本章难点：管、壳的分程及隔板 建议学时：4学时 第一节概述 一、定义：换热器是用来完成各种不同传热过程的设备。 二、衡量标准： 1.先进性—传热效率高，流体阻力小，材料省； 2.合理性—可制造加工，成本可接受； 3.可靠性—强度满足工艺条件。 三、举例 1．冷却器（cooler） 1)用空气作介质—空冷器aircooler 2)用氨、盐水、氟里昂等冷却到0℃~-20℃—保冷器deepcooler 2．冷凝器condenser 1)分离器 2)全凝器 3．加热器（一般不发生相变）heater 1)预热器（preheater）—粘度大的液体，喷雾状不好，预热使其粘度下降； 2)过热器（superheater）—加热至饱和温度以上。 4．蒸发器(etaporater),—发生相变 5．再沸器（reboiler） 6．废热锅炉（waste heat boiler） 看下图说明其结构及名称

四、管壳式换热器的分类 1、固定管板式换热器： 优点：结构简单、紧凑、布管多，管内便于清洗，更换、造价低，应用广泛。管坏时易堵漏。缺点：不易清洗壳程，一般管壳壁温差大于50℃，设置膨胀节。 适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。 2、浮头式换热器： 管束可以抽出，便于清洗；但这类换热器结构较复杂，金属耗量较大。 适用于介质易结垢的场合。 3、填料函式换热器： 造价比浮头式低检修、清洗容易，填料函处泄漏能及时发现，但壳程内介质由外漏的可能，壳程中不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒的介质。适用于低压小直径场合。 4、U型管式换热器：

管壳式换热器工艺设计说明书

管壳式换热器工艺设计说明书 1.设计方案简介 1.1工艺流程概述 由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，甲苯走壳程。如图1，苯经泵抽上来，经管道从接管A进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管C进入换热器管程。两物质在换热器中进行交换，苯从80℃被冷却至55℃之后，由接管B流出；循环冷却水则从30℃升至50℃，由接管D流出。 图1 工艺流程草图 1.2选择列管式换热器的类型 列管式换热器，又称管壳式换热器，是目前化工生产中应用最广泛

的传热设备。其主要优点是：单位体积所具有的传热面积大以及窜热效果较好；此外，结构简单，制造的材料围广，操作弹性也较大等。因此在高温、高压和大型装置上多采用列壳式换热器。如下图所示。 1.2.1列管式换热器的分类 根据列管式换热器结构特点的不同，主要分为以下几种： ⑴固定管板式换热器 固定管板式换热器，结构比较简单，造价较低。两管板由管子互相支承，因而在各种列管式换热器中，其管板最薄。其缺点是管外清洗困难，管壳间有温差应力存在，当两种介质温差较大时，必须设置膨胀节。 固定管板式换热器适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗及温差不大或温差虽大但壳程压力不高的场合。 固定板式换热器 ⑵浮头式换热器 浮头式换热器，一端管板式固定的，另一端管板可在壳体移动，因

而管、壳间不产生温差应力。管束可以抽出，便于清洗。但这类换热器结构较复杂，金属耗量较大；浮头处发生漏时不便检查；管束与壳体间隙较大，影响传热。 浮头式换热器适用于管、壳温差较大及介质易结垢的场合。 ⑶填料函式换热器 填料函式换热器，管束一端可以自由膨胀，造价也比浮头式换热器低，检修、清洗容易，填函处泄漏能及时发现。但壳程介质有外漏的可能，壳程中不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒的介质。 ⑷U形管式换热器 U形管式换热器，只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管不便清洗，管板上布管少，结垢不紧凑，管外介质易短路，影响传热效果，层管子损坏后不易更换。 U形管式换热器适用于管、壳壁温差较大的场合，尤其是管介质清洁，不易结垢的高温、高压、腐蚀性较强的场合。

换热器化学清洗方案

精心整理 换热器 化学清洗方案 *************公司 *****年*月**日 换热器化学清洗处理方案 1、编制依据 本方案根据换热器进行化学清洗、预膜处理的相关技术数据和技术要求编制成，同时还参照了下列技术文件： (1)DL/T957-2005《火电厂凝汽器化学清洗、预膜导则》 (2)SD135-86《锅炉化学清洗导则》 (3)HG/T2387-92《工业设备化学清洗质量标准》 (4)《内蒙古华能集团兴安热电换热器、凝汽器化学清洗处理方案》 2、结垢原因及危害 (1)、正常的结垢原因及危害 换热器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物，由于未对其进行水处理，换热器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等，这些污垢牢固附着于铜管内表面，导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低，影响机组的运行效率，造成较大的经济损失。 (2)、清洗后换热效率降低的原因及危害 一般来讲，按照正常的清洗工艺和选择合适的清洗药剂清洗后的换热器系统，换热效果在1-2年内是不会出现换热效率下降的，但是如果不按照正常的工艺来清洗，还有就是如果选择的药剂不正确，就会导致整个系统清洗不干净，甚至会出现严重腐蚀设备管

精心整理 线的事情。正常的清洗工艺是：试压→水冲洗→黏泥剥离→水冲洗→酸洗除垢→水冲洗→钝化预膜→水质处理 选择的清洗剂必须是根据水垢的成份的情况而定，结垢的成份和原因不同，所选用的清洗剂也不同，否则会发生清洗不干净或者清洗过腐蚀的情况。 3、清洗原理 钙镁碳酸盐水垢易溶于强酸，反应放出二氧化碳气体，生成易溶于水的物质而达到清洗除垢的目的，其溶解反应方程式为： CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2 Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O 在清洗过程中，H+会对金属机体产生腐蚀，并出现氢脆现象，因此清洗剂中要加入相应的缓蚀剂；溶解产生的Fe3+、Cu2+等氧化性离子会造成金属机体的点蚀、镀铜等现象，因此清洗液中还需加入掩蔽剂。 4、化学清洗前的准备工作 4.1断开与换热器无关的其它系统。 4.2开启换热器水侧高点放空阀和蒸汽侧低点导淋阀，以保证清洗过程中反应产生的大量气体能够及时排放和清洗液的充满度；同时通过导淋阀监测清洗过程中换热器铜管的泄漏情况。 4.3为了监测系统的清洗效果及清洗过程中设备的腐蚀情况，在清洗施工前，将相当于设备材质的标准腐蚀试片、监测管段分别悬挂于清洗槽中。 5、换热器化学清洗、预膜处理 化学清洗流程: 试压→水冲洗→黏泥剥离→水冲洗→酸洗除垢→水冲洗→钝化预膜→水质处理 5.1试压 试压的目的是为了在模拟状态下对清洗系统的泄漏情况进行检查。 5.2水冲洗 水冲洗的目的是清除设备内松散的污物，当出口处冲洗水目测无大颗粒杂质存在时，水冲洗结束。 5.3酸洗除垢 水冲洗结束后，在清洗槽内循环添加“**牌换热器清洗剂”，控制清洗主剂浓度在3～

化工原理课程设计管壳式换热器汇总

化工原理课程设计管壳式换热器汇总 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

设计一台换热器 目录 化工原理课程设计任务书 设计概述 试算并初选换热器规格 1. 流体流动途径的确定 2. 物性参数及其选型 3. 计算热负荷及冷却水流量 4. 计算两流体的平均温度差 5. 初选换热器的规格 工艺计算 1. 核算总传热系数 2. 核算压强降 经验公式 设备及工艺流程图 设计结果一览表 设计评述 参考文献 化工原理课程设计任务书 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件： 1、苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度35℃。

3、允许压强降：不大于50kPa。 4、每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式： 管壳式换热器 四、处理能力： 99000吨/年苯 五、设计要求： 1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计。 3、设计结果概要或设计结果一览表。 4、设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5、对本设计的评述及有关问题的讨论。 1.设计概述 热量传递的概念与意义 1.热量传递的概念 热量传递是指由于温度差引起的能量转移，简称传热。由热力学第二定律可知，在自然界中凡是有温差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。 2. 化学工业与热传递的关系 化学工业与传热的关系密切。这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却，例如：化学反应通常要在一定的温度进行，为

《管壳式换热器机械设计》参考资料

1前言 (1) 概述 (1) 换热器的类型 (1) 换热器 (1) 设计的目的与意义 (2) 管壳式换热器的发展史 (2) 管壳式换热器的国内外概况 (3) 壳层强化传热 (3) 管层强化传热 (3) 提高管壳式换热器传热能力的措施 (4) 设计思路、方法 (5) 换热器管形的设计 (5) 1.8.2换热器管径的设计 (5) 1.8.3换热管排列方式的设计 (5) 1.8.4 管、壳程分程设计 (5) 1.8.5折流板的结构设计 (5) 1.8.6管、壳程进、出口的设计 (6) 选材方法 (6) 1.9.1 管壳式换热器的选型 (6)

流径的选择 (8) 1.9.3流速的选择 (9) 1.9.4材质的选择 (9) 1.9.5 管程结构 (9) 2壳体直径的确定与壳体壁厚的计算 (11) 管径 (11) 管子数n (11) 管子排列方式，管间距的确定 (11) 换热器壳体直径的确定 (11) 换热器壳体壁厚计算及校核 (11) 3换热器封头的选择及校核 (14) 4容器法兰的选择 (15) 5管板 (16) 管板结构尺寸 (16) 管板与壳体的连接 (16) 管板厚度 (16) 6管子拉脱力的计算 (18) 7计算是否安装膨胀节 (20) 8折流板设计 (22)

9开孔补强 (25) 10支座 (27) 群座的设计 (27) 基础环设计 (29) 地角圈的设计 (30) 符号说明 (32) 参考文献 (34) 小结 (35)

2 壳体直径的确定与壳体壁厚的计算 管径 换热器中最常用的管径有φ19mm ×2mm 和φ25mm ×。小直径的管子可以承受更大 的压力，而且管壁较薄；同时，对于相同的壳径，可排列较多的管子，因此单位体积的传热面积更大，单位传热面积的金属耗量更少。所以，在管程结垢不很严重以及允许压力降较高的情况下，采用φ19mm ×2mm 直径的管子更为合理。如果管程走的是易结垢的流体，则应常用较大直径的管子。 标准管子的长度常用的有1500mm ，2000mm ，2500mm ， 3000m,4500,5000,6000m,7500mm,9000m 等。换热器的换热管长度与公称直径之比一般为4 —25,常用的为6—10 选用Φ25×的无缝钢管，材质为20号钢，管长。 管子数n L F n d 均π= (2-1) ()根均5035 .40225.014.3160 F L =??= = ∴ n d n π 其中安排拉杆需减少6根，故实际管数n=503-6=497根 管子排列方式，管间距的确定 采用正三角形排列，由《化工设备机械基础》表7-4查得层数为12层，对角线上 的管数为25，查表7-5取管间距a=32mm. 换热器壳体直径的确定 l b a D i 2)1(+-= (2-2) 其中壁边缘的距离为最外层管子中心到壳 l 取d l 2=，()m m 8682522)125(32=??+-?=i D ，

打压试验步骤

管壳换热器安装试压方案《三个步骤、八项任务》试论管壳换热器试压方案三个步骤、八项任务》（浮动板式管壳换热器）浮动板式管壳换热器） 一、结构（浮头换热器）结构（浮头换热器）浮动板式管壳换热器因其对热膨胀的良好适用性和易于清洗和维修等特点在炼油装置得到了广泛的应用。其结构主要包括壳程壳体、换热管束、管程箱体、钩圈（小锅）、壳程封头（大锅）五部分。管程管箱换热管束壳体钩圈壳程封头固定管板浮动管板二、常见问题：常见问题：浮动板式管壳换热器常见的问题集中在如下八个方面：1、管束换热管泄漏。管束换热管泄漏。2、管束的固定板和浮动板与换热管焊接口（或胀接）泄漏。管束的固定板和浮动板与换热管焊接口（或胀接）泄漏。3、浮动板密封面泄漏（包括钩圈问题）。浮动板密封面泄漏（包括钩圈问题）。4、固定板密封面壳程侧泄漏。固定板密封面壳程侧泄漏。5、固定板密封面管程侧泄漏。固定板密封面管程侧泄漏。6、壳体封头（大锅）密封面。壳体封头（大锅）密封面。7、管程出入口密封面、管程箱体、附件泄漏等问题。管程出入口密封面、管程箱体、附件泄漏等问题。8、壳程出入口密封面、壳程箱体、附件泄漏等问题。壳程出入口密封面、壳程箱体、附件泄漏等问题。这八个方面就是试压过程需要完成的八项确认任务。这八个方面就是试压过程需要完成的八项确认任务。 三、试压方案：试压方案：浮动板式管壳换热器包括如下三个步骤：浮动板式管壳换热器包括如下三个步骤：管束的压力试压。 一、管束的压力试压。安装后的管程压力试压。二、安装后的管程压力试压。安装后的壳程试压。三、安装后的壳程试压。这三个步骤就是试压过程中的三个步骤 下面详细介绍《三个步骤》下面详细介绍《三个步骤》是如何完成《八项任务》是如何完成《八项任务》的。第一步：管束的压力试验：管束的压力试验分为管程试验和壳程试验两种方案，其中优选壳程试验。但在实际施工中要依据施工队伍所具备的施工工具的情况而定。1、管束试验的管程试验方案：（如下图）打压工具换热管束钩圈固定管板浮动管板2、管束试验的壳程试验方案：（如下图）打压工具壳体打压工具固定管板浮动管板第一步：要求确认下列任务：第一步：要求确认下列任务：1、管束换热管泄漏。管束换热管泄漏。2、管束的固定板和浮动板与换热管焊接口（或胀接）泄漏。管束的固定板和浮动板与换热管焊接口（或胀接）泄漏。第二步：安装后的管程压力试验：第二步要求确认下列任务：第二步要求确认下列任务：3、浮动板密封面无泄漏。浮动板密封面无泄漏。5、固定板密封面管程侧无泄漏。固定板密封面管程侧无泄漏。7、管程出入口密封面、管程箱体、附件无泄漏等问题。管程出入口密封面、管程箱体、附件无泄漏等问题。第二步：要求复查下列任务：第二步：要求复查下列任务：1、管束换热管泄漏。管束换热管泄漏。2、管束的固定板和浮动板与换热管焊接口（或胀接）泄漏。管束的固定板和浮动板与换热管焊接口（或胀接）泄漏。第三步：安装后的壳程试压：第三步要求确认下列任务：第三步要求确认下列任务：4、固定板密封面壳程侧无泄漏。固定板密封面壳程侧无泄漏。6、壳体封头（大锅）密封面无泄漏。壳体封头（大锅）密封面无泄漏。8、壳程出入口密封面、壳程箱体、附件无泄漏等问题。壳程出入口密封面、壳程箱体、附件无泄漏等问题。至此完成了《三个步骤》，达到《至此完成了《三个步骤》，达到《八项任务》项任务》的确认。受控工作的间隙完成了此项工作。由于时间有限，期待日后补充、修改。

管壳式换热器设计 课程设计

河南理工大学课程设计管壳式换热器设计 学院：机械与动力工程学院 专业：热能与动力工程专业 班级：11-02班 学号： 姓名： 指导老师： 小组成员：

目录 第一章设计任务书 (2) 第二章管壳式换热器简介 (3) 第三章设计方法及设计步骤 (5) 第四章工艺计算 (6) 4.1 物性参数的确定 (6) 4.2核算换热器传热面积 (7) 4.2.1传热量及平均温差 (7) 4.2.2估算传热面积 (9) 第五章管壳式换热器结构计算 (11) 5.1换热管计算及排布方式 (11) 5.2壳体内径的估算 (13) 5.3进出口连接管直径的计算 (14) 5.4折流板 (14) 第六章换热系数的计算 (20) 6.1管程换热系数 (20) 6.2 壳程换热系数 (20) 第七章需用传热面积 (23) 第八章流动阻力计算 (25) 8.1 管程阻力计算 (25) 8.2 壳程阻力计算 (26) 总结 (28)

第一章设计任务书 煤油冷却的管壳式换热器设计：设计用冷却水将煤油由140℃冷却冷却到40℃的管壳式换热器，其处理能力为10t/h，且允许压强降不大于100kPa。 设计任务及操作条件 1、设备形式：管壳式换热器 2、操作条件 （1）煤油：入口温度140℃，出口温度40℃ （2）冷却水介质：入口温度26℃，出口温度40℃

第二章管壳式换热器简介 管壳式换热器是在石油化工行业中应用最广泛的换热器。纵然各种板式换热器的竞争力不断上升，管壳式换热器依然在换热器市场中占主导地位。目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强化传热，提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作的结构改进。 强化传热的主要途径有提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差等方式，其中提高传热系数是强化传热的重点，主要是通过强化管程传热和壳程传热两个方面得以实现。目前，管壳式换热器强化传热方法主要有：采用改变传热元件本身的表面形状及表面处理方法，以获得粗糙的表面和扩展表面；用添加内物的方法以增加流体本身的绕流；将传热管表面制成多孔状，使气泡核心的数量大幅度增加，从而提高总传热系数并增加其抗污垢能力；改变管束支撑形式以获得良好的流动分布，充分利用传热面积。 管壳式热交换器（又称列管式热交换器）是在一个圆筒形壳体内设置许多平行管子（称这些平行的管子为管束），让两种流体分别从管内空间（或称管程）和管外空间（或称壳程）流过进行热量交换。 在传热面比较大的管壳式热交换器中，管子根数很多，从而壳体直径比较大，以致它的壳程流通截面大。这是如果流体的容积流量比较小，使得流速很低，因而换热系数不高。为了提高流体的流速，可在管外空间装设与管束平行的纵向隔板或与管束垂直的折流板，使管外流体在壳体内曲折流动多次。因装置纵向隔板而使流体来回流动的次数，称为程数，所以装了纵向隔板，就使热交换器的管外空间成为多程。而当装设折流板时，则不论流体往复交错流动多少次，其管外空间仍以单程对待。 管壳式热交换器的主要优点是结构简单，造价较低，选材范围广，处理能力大，还能适应高温高压的要求。虽然它面临着各种新型热交换器的挑战，但由于它的高度可靠性和广泛的适应性，至今仍然居于优势地位。 由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两流体温度相差较大，换热器内将产生很大的热应力，导致管子弯曲、断裂或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，

空冷器、换热器设备试压方案

北海炼油异地改造石油化工项目 柴油加氢装置换热器空冷管束试压 施工技术方案 编制： 审核： 批准： 中国石化集团第四建设公司 北海炼油工程项目部 二○一一年四月六日

目次 1 适用范围 (1) 页 2 编制依据 (1) 页 3 工程概况 (1) 页 4 施工工序 (2) 页 5 施工工艺 (3) 页 6 质量标准与保证措施 (12) 页 7 HSE管理 (16) 页 8 主要施工机具及措施用料 (21) 页 9 施工劳动力计划 (22) 页 10 施工进度计划 (22) 页 11 危险源辨识 (23) 页

1适用范围 本方案仅适用于柴油加氢U型式和浮头式换热器及1#管廊上面的空冷器A101、A102、A201、A202、A203管束试压施工方案。 2编制依据 a）《石油化工静设备安装工程施工技术规程》 SH/T3542-2007 b）《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH/T3532-2005 c）《钢制管壳式换热器》 GB151—1999 d）《相关设计单位提供的空冷器设备装配图>> e）《石油化工施工安全技术规程》 SH3505—1999 f）《压力容器安全技术监察规程》 3工程概况 柴油加氢装置共有空冷器管束26台，换热器19台,其中6台高压换热器不用试压,其余13 台换热设备有11台U型式,2台浮头式在现场试压,现场试 压换热器规格型号形式见下表：

以上设备根据目前收到图纸和设计基础统计，如后期有所增加，没有特殊类型的情况 4施工工序 施工总体程序如下 g）其它类型的换热器如空冷式换热器、板式换热器的液压试验施工程序，应按照设计图样、技术文件或制造厂的规定进行。 5施工方法 施工准备 h）明确试压用水源、水质和排水位置；

(完整版)管壳式换热器简介及其分类

管壳式换热器简介及分类 概述 换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。在工业生产中，换热器的主要作用是使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要。换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、航空以及其他许多工艺部门广泛使用的一种通用设备。在华工厂中，换热器的投资约占总投资的10%-20%；在炼油厂中该项投资约占总投资的35%-40%。 目前，在换热器中，应用最多的是管壳式换热器，他是工业过程热量传递中应用最为广泛的一种换热器。虽然管壳式换热器在结构紧凑型、传热强度和单位传热面的金属消耗量无法与板式或者是板翅式等紧凑换热器相比，但管壳式换热器适用的操作温度与压力范围较大，制造成本低，清洗方便，处理量大，工作可靠，长期以来人们已在其设计和加工方面积累了许多经验，建立了一整套程序，人么可以容易的查找到其他可靠设计及制造标准，而且方便的使用众多材料制造，设计成各种尺寸及形式，管壳式换热器往往成为人们的首选。 近年来，由于工艺要求、能源危机和环境保护等诸多因素，传热强化技术和换热器的现代研究、设计方法获得了飞速发展，设计人员已经开发出了多种新型换热器，以满足各行各业的需求。如为了适应加氢装置的高温高压工艺条件，螺纹锁紧环换热器、Ω密封环换热器、金属垫圈式换热器技术获得了快速发展，并在乙烯裂解、合成氨、聚合和天然气工业中大量应用，可达到承压35Mpa、承温700℃的工艺要求；为了回收石化、原子能、航天、化肥等领域使用燃气、合成气、烟气等所产生的大量余热，产生了各种结构和用途的废热锅炉，为了解决换热器日益大型化所带来的换热器尺度增大，震动破坏等问题，纵流壳程换热器得到飞速的发展和应用；纵流壳程换热器不仅提高了传热效果，也有效的克服了由于管束震动引起的换热器破坏现象。另外，各种新结构的换热器、高效重沸器、高效冷凝器、双壳程换热器等也大量涌现。 管壳式换热器按照不同形式的分类 工业换热器通常按以下诸方面来分类：结构、传热过程、传热面的紧凑程度、所用材料、

换热器试压方案全

目录 1概述 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2工程概况 (1) 1.3换热器明细表 (1) 2试压准备工作 (5) 3换热器抽芯 (5) 4换热器清洗 (5) 5试压要求及方法 (6) 5.1 试压要求 (6) 5.2 试压方法 (6) 5.3换热器试压步骤 (7) 6换热器回装、复位 (7) 7施工进度计划 (8) 8施工手段用料、设备 (8) 9安全事项 (9)

中国石油抚顺石化公司原油集中加工、炼油结构调整技术改造工程30万吨/年酮苯脱蜡装置换热器抽芯试压方案1概述 1.1编制依据 1.1.1 中国石油集团工程设计有限责任公司抚顺分公司《30×104t/a酮苯脱蜡装置基础设计》（讨论稿）。 1.1.2 抚顺石化公司石油一厂30×104t/a酮苯脱蜡装置施工蓝图。 1.1.3 我公司成功建设过石油一厂40万吨/年酮苯脱蜡装置安装工程及2005年石油二厂60万吨/年酮苯脱蜡脱油装置的施工工艺及经验。 1.1.4 抚顺石化分公司石油三厂50万吨／年重油催化装置拆迁施工经验。 1.1.5《钢制管壳式换热器》GB151－99 1.1.6《钢制压力容器》GB150－98 1.2工程概况 本装置共有换热器70台，形式为管板式、浮头式和U形管式换热器三种，换热器全部需要抽芯检查，部分管束需要更换新的管束。 1.3换热器明细表

表1设备明细 第2页共9页

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2试压准备工作 4.1 收集原设备监检报告，查看设备状况； 4.2新的换热器管束应有管束出厂合格证明书 4.2试压工机具、盲板制作准备 4.3换热器封头拆除 3换热器抽芯 换热器的抽芯工作是在换热器拆除以后将换热器在抽芯场地集中摆放，对于高温处的螺栓应该提前涂抹松动剂，防止在松卸困难甚至卡死，将换热器管箱拆卸下以后，便可以进行抽芯工作。 拆管箱和抽芯过程中，应对管箱标好设备位号，相应设备螺栓拆除后用编织带收集并挂牌标识设备位号，以免设备配件相互混淆，给设备恢复带来困难。另外应保存并记录标识好换热器密封件，为下一步密封件测量加工提供条件。密封件材质由原业主车间负责人确定并应符合设计文件规定。 换热器的抽芯过程中，首先使用管板上定位吊耳将管束抽出一部分，待拉出的距离可以安装抽芯机后，便可使用抽芯机将管束轻松抽出。在抽芯的过程中需要注意几个方面： 1、定位吊耳应位于水平位置拉出，这样可以保证换热器的滑道位于受力位置（及垂直方向），承受换热器的重力，避免管束直接受力，同时避免折流板把壳体划伤。 2、在吊装的过程中，也要保证定位吊耳的水平度，保证管束不垂直受压；吊装用钢绳要用专业的保护套保护，不至使管束受伤（特别是有涂层，可以防止涂层剥落），钢丝与管束接触部位一定要加以保护。 抽芯完成后，要放置在专用的垫具上，一般为具有与换热器吻合面的枕木，不得直接将换热器管束直接放置在平地上。放置时，管板与管束的连接处不得受力，及管板应悬空，枕木放在管束下，最好滑道与枕木接触，直接受力。 4换热器清洗 换热器抽芯后对换热器壳体、管束（不更新管束）、管箱进行清洗，清洗时应注意安全（由于清洗用水压力较高，一般在200公斤以上）和场地卫生。 换热器管束的清洗分内壁清洗和外壁清洗两部分： 1、内壁清洗使用细管长枪，首先确保管束畅通，其次清除管内污垢、结焦等。在清洗时，应正反两个方向冲洗同一根管，以保证清洗效果。对结焦比较严重的管子，应使用较长的水枪冲洗。冲洗的后管束应畅通，且水柱喷射均匀（内径未因结焦、污垢无而变小）。 2、外壁清洗使用旋转多头水枪和长管水枪相结合。无论管束按照哪种形式排列，总有一个平面可以贯通两侧的所有管束，清洗时应使用长管水枪清洗这个空间，并做正反两方面冲洗。对于防冲板下管束的

换热器试压方案要点

目录 1 编制依据 (2) 2 工程概况及要求 (2) 2.1 工程概况. ........................... 错误! 未定义书签。 2.2 施工要求. (2) 3 试压组织机构 (2) 4 试压 (3) 4.1 试压准备. ........................... 错误! 未定义书签。 4.2 压力试验. (3) 5 质量保证及控制措施 (6) 5.1 质量控制体系. (6) 5.2 质量保证措施. (7) 6 HSE 保证措施 (7) 6.1 HSE组织机构 (7) 6.2 安全保证措施 (8) 7 资源需求计划 (9) 7.1 人力资源需求计划 (9) 7.2 施工机具使用计划 (9) 工作危险性分析（JHA）报告 (10) 附表 换热器清单

1、编制依据 1.1 、《石油化工换热设备施工及验收规范》 1.2 、《管壳式换热器》 1.3 、《石油化工施工安全技术规程》 1.4 、《空冷式换热器》 1.5 、换热器设备随机资料 2、工程概况及要求 2.1 工程概况 2.2 施工要求 2.2.1 、试压时必须科学计划，保证工期。 2.2.2 、试压过程中必须充分考虑安全因素，并保证试压质量。 2.2.3 、压力试验之后，废水不得随意排放，必须用软管或临时管线排放到业主指定或允许 排放的地点，保证现场环境卫生。 3、试压组织机构 试压小组组长： 试压小组副组长： 试压小组组 |=t AyV 质量管 HSE 监督： 4、试压 4.1 试压准备 4.1.1 换热器在试压前应具备如下条件，方可进行试压： ① 换热器试压方案已经报审通过； SH3532-2005 GB151 — 1999 SH3505 — 1999 GB/T15386-1994

换热器试压方案全

中化泉州1200万吨/年炼油项目85万吨/年芳烃抽提安装工程换热器设备试压方案 编制 审核 审批 中国化学工程第九建设公司 年月日

目录 1编制依据 ................................. 错误！未定义书签。2工程概况 . (1) 3试压准备工作 (5) 4试压场地选择 (5) 5试压要求 (5) 6试压方法 (5) 7 试压步骤 (6) 8换热器回装、复位 (6) 9施工进度及劳动力计划 (7) 10施工手段用料、设备 (7) 11质量保证措施及体系 (8) 12 HSE措施及管理组织机构 (9) 13 风险分析 (10)

中化泉州1200万吨/年炼油项目85万吨/年芳烃抽提装置 1.编制依据 1)《石油化工换热设备施工及验收规范》 SH3532-2005 2)《钢制管壳式换热器》 GB151-1999 3)《石油化工静设备安装工程施工技术规程》 SH/T3542-2007 4)《钢制压力容器》 GB150－98 5)《石油化工施工安全技术规程》 SH3505—1999 6)中化泉州1200万吨/年炼油项目 85万吨/年芳烃抽提装置相关设计图纸 7)换热器设备随机资料 8)根据业主下发的“冷换设备试压专题会会议纪要20130522”及提供换热器型号、试压工 装和说明等文件 2.工程概况 中化泉州1200万吨/年炼油项目 85万吨/年芳烃抽提装置共有换热器20台，其中浮头式换热器14台，U型管式换热器6台。根据（冷换设备试压专题会）会议要求：“原则上除螺纹环换热器、充气保护且气封完好的、高强/合金焊接的及进口有特殊要求的换热设备外，其余冷换设备全部进行试压。”并考虑现场设备已经安装就位，对芳烃抽提装置3台C类试压计划换热设备进行大浮头拆除、小浮头不拆，不抽芯检查，更换垫片后进行管程、壳程严密性试验。 芳烃抽提装置换热设备参数及明细见下表1

换热器试压流程

换热器试压流程 1.抽签到场 2.在铺好的橡胶垫上合理摆放提供的工具 3.四位同学合理分工，请示裁判开始试压 4.准确组装管程试压部件 5.顺序是：检查所有零部件是否完好，安装固定管板与壳体密封处的垫片，注意使用少量 的黄油，粘牢即可，不起密封作用。 6.将管束装入壳体内，注意浮动管板侧第一块折流板朝下（及开口朝上），装入以后调整 固定管板的位置，必须使固定管板的外圆面全部装入壳体法兰的的凹槽内，调整时要用到撬杠。注意撬杠的使用。 7.调整好固定管板的位置后安装管箱，装管箱时要注意上下、左右法兰端面平齐。穿螺栓 要从管箱侧向浮头侧穿。原则是先上下，后左右。穿上螺栓用手拧紧然后两个同学对称拧紧螺栓，注意两个扳手（活扳手和梅花扳手）的配合。 8.安装小浮头，注意勾圈法兰开口上下布置，螺栓的拧紧与上面相同。（穿螺栓要从浮头 侧向管箱侧穿 9.在管箱的入口上安装进排水盲板（螺栓按液体的流向穿），用软管连接自来水管和进排 水盲板，注意他的装配方向即可。 10.在管箱的出口安装试压盲板（螺栓按液体的流向穿），注意他的装配方向即可。 11.安装柱塞泵，安装前要加水。 12.请示裁判注水，注水过程分两部分。（1：注水致排水管有连续的液体流出即可，2、等 截面波动停止再次注水，观察的现象是一样的——及没有气泡有连续的液体排出即可。 2.打压排气过程管程打压致0,.2mpa,壳程打压致0.02mpa.,打压排气进行2-3次即可你）13．请示裁判打压致实验压力及（管程实验压力=1.25X设计压力；壳程试验压力=1.25X设计压力），打压致试验压力后报告裁判检查并保压2分钟。时间到没有压降在裁判允许后降压到实验压力的80%.后保压3分钟。时间到后进行壳程试压或拆除设备归位， 14、清理现场离开。 注意：过程中不得顶撞裁判，服从裁判的判定。不得损坏工器具，否则照价赔偿。

换热器试压方案

1试压准备工作 1.1 收集原设备监检报告，查看设备状况； 1.2新的换热器管束应有管束出厂合格证明书 1.2试压工机具、盲板制作准备 1.3换热器封头拆除 2换热器抽芯 换热器的抽芯工作是在换热器拆除以后将换热器在抽芯场地集中摆放，对于高温处的螺栓应该提前涂抹松动剂，防止在松卸困难甚至卡死，将换热器管箱拆卸下以后，便可以进行抽芯工作。 拆管箱和抽芯过程中，应对管箱标好设备位号，相应设备螺栓拆除后用编织带收集并挂牌标识设备位号，以免设备配件相互混淆，给设备恢复带来困难。另外应保存并记录标识好换热器密封件，为下一步密封件测量加工提供条件。密封件材质由原业主车间负责人确定并应符合设计文件规定。 换热器的抽芯过程中，首先使用管板上定位吊耳将管束抽出一部分，待拉出的距离可以安装抽芯机后，便可使用抽芯机将管束轻松抽出。在抽芯的过程中需要注意几个方面： 1、定位吊耳应位于水平位置拉出，这样可以保证换热器的滑道位于受力位置（及垂直方向），承受换热器的重力，避免管束直接受力，同时避免折流板把壳体划伤。 2、在吊装的过程中，也要保证定位吊耳的水平度，保证管束不垂直受压；吊装用钢绳要用专业的保护套保护，不至使管束受伤（特别是有涂层，可以防止涂层剥落），钢丝与管束接触部位一定要加以保护。

抽芯完成后，要放置在专用的垫具上，一般为具有与换热器吻合面的枕木，不得直接将换热器管束直接放置在平地上。放置时，管板与管束的连接处不得受力，及管板应悬空，枕木放在管束下，最好滑道与枕木接触，直接受力。 3换热器清洗 换热器抽芯后对换热器壳体、管束（不更新管束）、管箱进行清洗，清洗时应注意安全（由于清洗用水压力较高，一般在200公斤以上）和场地卫生。 换热器管束的清洗分内壁清洗和外壁清洗两部分： 1、内壁清洗使用细管长枪，首先确保管束畅通，其次清除管内污垢、结焦等。在清洗时，应正反两个方向冲洗同一根管，以保证清洗效果。对结焦比较严重的管子，应使用较长的水枪冲洗。冲洗的后管束应畅通，且水柱喷射均匀（内径未因结焦、污垢无而变小）。 2、外壁清洗使用旋转多头水枪和长管水枪相结合。无论管束按照哪种形式排列，总有一个平面可以贯通两侧的所有管束，清洗时应使用长管水枪清洗这个空间，并做正反两方面冲洗。对于防冲板下管束的清洗比较困难，是一个死区，应多次清洗以保证效果。在清洗过程中，应有吊机配合，使管束可以翻身清理，以便达到理想的效果。 3、清洗效果的检查也主要分以上两个方面，外壁目测，特别是可以贯通的平面空间；管内则需要抽查，这样可以比较全面的了解清洗的情况。 壳体和管箱空间较大，清洗困难度不大。 清洗后，用风把表面、管内水分吹干，防止碳钢管锈蚀。 4试压要求及方法 4.1 试压要求 4.1.1 压力试验必须用两个量程相同并经校验合格的压力表，压力表量程为试验压力的1.5～2倍，精度为1.6级；压力表应装在设备的最高处，避免装在加压装

《管壳式换热器机械设计》参考

1.1概述 (1) (1) (1) 1.2设计的目的与意义 (2) 1.3管壳式换热器的发展史 (2) 1.4管壳式换热器的国内外概况 (3) 1.5壳层强化传热 (3) 1.6管层强化传热 (3) 1.7提高管壳式换热器传热能力的措施 (4) 1.8设计思路、方法 (5) (5) 1.8.2换热器管径的设计 (5) 1.8.3换热管排列方式的设计 (5) 1.8.4 管、壳程分程设计 (5) 1.8.5折流板的结构设计 (5) 1.8.6管、壳程进、出口的设计 (6) 1.9 选材方法 (6) 1.9.1 管壳式换热器的选型 (6)

1.9.2 流径的选择 (8) 1.9.3流速的选择 (9) 1.9.4材质的选择 (9) 1.9.5 管程结构 (9) 2壳体直径的确定与壳体壁厚的计算 (11) 2.1 管径 (11) 2.2管子数n (11) 2.3 管子排列方式，管间距的确定 (11) 2.4换热器壳体直径的确定 (11) 2.5换热器壳体壁厚计算及校核 (11) 3换热器封头的选择及校核 (14) 4容器法兰的选择 (15) 5管板 (16) 5.1管板结构尺寸 (16) 5.2管板与壳体的连接 (16) 5.3管板厚度 (16) 6管子拉脱力的计算 (18) 7计算是否安装膨胀节 (20) 8折流板设计 (22)

9开孔补强 (25) 10支座 (27) 10.1群座的设计 (27) 10.2基础环设计 (29) 10.3地角圈的设计 (30) 符号说明 (32) 参考文献 (34) 小结 (35)

2 壳体直径的确定与壳体壁厚的计算 2.1 管径 换热器中最常用的管径有φ19mm ×2mm 和φ25mm ×2.5mm 。小直径的管子可以承受更大 的压力，而且管壁较薄；同时，对于相同的壳径，可排列较多的管子，因此单位体积的传热面积更大，单位传热面积的金属耗量更少。所以，在管程结垢不很严重以及允许压力降较高的情况下，采用φ19mm ×2mm 直径的管子更为合理。如果管程走的是易结垢的流体，则应常用较大直径的管子。 标准管子的长度常用的有1500mm ，2000mm ，2500mm ， 3000m,4500,5000,6000m,7500mm,9000m 等。换热器的换热管长度与公称直径之比一般为4 —25,常用的为6—10 选用Φ25×2.5的无缝钢管，材质为20号钢，管长4.5m 。 2.2 管子数n L F n d 均π=Θ (2-1) 其中安排拉杆需减少6根，故实际管数n=503-6=497根 2.3 管子排列方式，管间距的确定 采用正三角形排列，由《化工设备机械基础》表7-4查得层数为12层，对角线上的管 数为25，查表7-5取管间距a=32mm. 2.4换热器壳体直径的确定 l b a D i 2)1(+-= (2-2) 其中壁边缘的距离为最外层管子中心到壳l 取d l 2=，()m m 8682522)125(32=??+-?=i D ， 查表2-5，圆整后取壳体内径9=i D 00mm 2.5 换热器壳体壁厚计算及校核