Ремонт теплообменного оборудования
Ремонт кожухотрубчатых теплообменников
Неисправности в теплообменной аппаратуре возникают вследствие дефектов изготовления и монтажа, неправильной эксплуатации.
Общая для всех видов теплообменников неисправность – загрязнение поверхности теплообмена накипью, маслом, отложением солей и смол и т.п. При сильном загрязнении, для достижения охлаждения (подогрева), требуемого по техническому режиму, приходится пропускать по теплообменнику завышенное количество воды, пара. Слой загрязнений может привести к уменьшению производительности и даже к отключению.
Достаточно часто отключают теплообменники для ремонта из-за появления пропусков, которые можно разделить на два основных вида: внешние и внутренние (скрытые). К первому относятся пропуски во фланцевых соединениях крышек теплообменников, пропуски в патрубках и стенках корпуса. Скрытые пропуски связаны с конструктивными особенностями. Эти пропуски могут быть в местах развальцовки трубок, в перегородках, в стенках трубок.
Характерными для теплообменников неисправностями являются: деформация трубок, заклинивание плавающих головок, повреждение линзовых компенсаторов, образование «газовых мешков» и т.д.
Алгоритм действия оператора в случае течи трубного пучка:
Отбор проб
↓
Последовательное отключение каждого теплообменника
↓
Отбор проб с каждого теплообменника
↓
Лабораторный анализ
↓
Отключение из системы прохудившегося теплообменника
Алгоритм действий оператора в случае засорения
Проверка давления по манометру
↓
Последовательное отключение каждого теплообменника
↓
Проверить давление по манометру
↓
Отключить засорившийся теплообменник
Способы обнаружения неисправностей
Внешние пропуски обнаруживают визуально, остальные дефекты могут быть выявлены во время осмотров теплообменной аппаратуры и в процессе проведения планово-предупредительных ремонтов.
Каждый теплообменник должен быть снабжён контрольно-измерительными приборами, позволяющими наблюдать за температурой и давлением на входе и выходе теплообменивающихся сред.
Непрерывное увеличение разности между давлением входящего потока и выходящего свидетельствует о постепенной забивке соответствующего пространства аппарата.
Уменьшение разности температур на входе и выходе вещества указывают на загрязнение поверхности теплообмена.
Появление в какой-то части газовой пробки теплообменника, следует отключить его из процесса теплообмена. Иногда газовую пробку можно обнаружить, ощупывая аппарат рукой: температура участка с газовой пробкой резко отличается от соседних (значительно ниже).
Наличие внутренних пропусков определяют способом отбора проб из той части теплообменника, давление в которой ниже.
Ревизия и ремонт теплообменной аппаратуры
Ревизия.
Состояние трубного пучка определяют при ревизии и опрессовке. О наличии пропусков в пучке в процессе работы узнают при обнаружении в одном из теплообменивающихся потоков следов другого. Указанную неисправность быстро находят, если теплообменивающиеся фазы имеют различные физико-химические свойства. Как только визуально или путём лабораторного анализа устанавливают факт пропуска в пучке, приступают к выявлению дефектного теплообменника, для этого по очереди выключают аппараты данного потока.
Подготовка к ремонту.
В зависимости от состояния аппарата и времени меж-ремонтного пробега теплообменник останавливают для проведения текущего, среднего или капитального ре-монта.
При проведении текущего ремонта выполняются работы, не требующие вскрытия и частичной разборки аппарата: подтягивание болтов фланцевых соединений, смена прокладок, промывка аппарата водой или специальными раствори-телями, ремонт изоляции, восстановление окраски, ре-монт и смена указателей уровня (на конденсаторах, ис-парителях).
Во время среднего ремонта выполняются те же работы, что и во время текущего, а также: чистка теплообменных поверхностей, забивка неисправных трубок, подвальцовка, заварка мелких трещин.
При проведении капитального ремонта, кроме перечисленных выше работ, выполняются сварочные ра-боты, замена теплообменных трубок, змеевиков, ремонт плавающих головок. Во время капитального ремонта ус-танавливают новые теплообменники.
В зависимости от сложности и объема предстоящих работ в ремонте теплообменного аппарата участвует бригада в составе трех — пяти слесарей и одного сварщи-ка. Получив распоряжение о проведении ремонта и выяс-нив, какие работы необходимо выполнить, бригадир в случае необходимости направляет одного — двух человек в помощь сменному персоналу, занятому подготовкой оборудования к ремонту, а сам с остальными членами бригады приступает к подготовке необходимых инстру-ментов, приспособлений и материалов.
При ремонте теплообменников различных типов применяется большое количество инструментов. Это вальцовки ручные и с пневматическими приводами-, стальные ерши, стальные цилиндрические щёт-ки, дисковые пилы для резки немерных трубок.
Кроме инструментов и приспособлений, надо загото-вить некоторое количество трубок для замены поврежден-ных, а также металлические пробки, прокладки, химиче-ские реактивы и растворители для обработки отложений и теплоизоляционные материалы.
Трубки необходимо тщательно осмотреть: трещины, вмятины, раковины исключают возможность их примене-ния при ремонте. Осмотренные трубки измеряют и отреза-ют куски нужного размера.
Все инструменты и материалы перед выходом к месту ремонта следует разложить в заранее приготовленные сумки и ящики с ручками.
Подготовка теплообменника к ремонту заключается в следующем:
1. отключить аппарат от действующей системы
2. сравнять давление с атмосферным
3. промыть и продуть аппарат
4. установить заглушки
После этого приступают к разборке аппарата.
Методы разборки зависят от конструктивных особенностей аппарата, места и способа установки. Разборка горизонтального кожухотрубчатого теплообменника начинается со снятия крышек. Сняв крышки, извлекают из кожуха трубчатку. После этого трубный пучок устанавливают на раме и перевозят к месту ремонта.
Чистка теплообменников
В зависимости от типа теплообменника и характера загрязнений применяют физико-химические, гидравлические и механические способы чистки.
Физико-химическую чистку (горячая и холодная промывка, растворение, химическое разложение, ки-пячение и плавление загрязнений) выполняют без вскрытия и разборки теплообменников. Это наиболее быстрые и экономичные способы. Применяют их в зави-симости от степени загрязнения.
Механическую чистку выполняют при помощи приводных или ручных инструментов. Теплообменники при этом разбирают.
Гидравлическая чистка проводится струей воды, пара или разных смесей (например, воды и песка) имеет ограниченное применение.
Ремонт трубных пучков
Чтобы устранить неисправности в трубном пучке, устанавливают пробки в поврежденные трубки, заваривают трещины, подвальцовывают трубки в трубной решётке и, наконец заменяют часть трубок новыми. Ремонт трубчатого пучка, наглухо заключённого в корпусе сводится, в основном, к обнаружению неисправностей трубок и установлению пробок. Для обнаружения поврежденной трубки очищенное межтрубное пространство заполняют водой под давлением 1,5-2 атм. Появление влаги на решётках может быть вызвано пропуском в местах вальцовки трубок в трубной решётке, либо повреждением самих трубок. Если вальцовка не повреждена, то для дальнейшего выявления неполадки, опрессовочная жидкость дренируется и в межтрубное пространство подаётся пар. Таким образом, выявляют поврежденные трубки. Если поверхность повреждённых трубок не превышает 15 % всей теплопередающей поверхности, то повреждённые трубки забивают металлическими пробками (пробки вытачивают из мягкой углеродистой стали или нержавеющей), в противном случае нужно заменить поврежденные трубки или полностью трубный пучок.
Испытание теплообменников и сдача в эксплуатацию
В зависимости от типа теплообменников применяют различные испытания на прочность и плотность.
Перед испытанием кожухотрубчатых теплообменников снимают обе крышки, заглушают все штуцеры межтрубного пространства, кроме одного, через который в теплообменник подают воду, выпуская воздух через воздушник. Затем при помощи насоса поднимают давление до испытательного и выдерживают его в течение 5 минут. При этом следят за показаниями манометра: при наличии неплотностей давление падает. Это указывает на дефекты вальцовки или повреждение трубок. После устранения неполадок испытание повторяют. Устранив все дефекты в трубном пучке и решётках, устанавливают крышки и заполняют водой трубное пространство. Падение давления в этом случае указывает на пропуски во фланцевых соединениях крышек и корпуса, которые следует устранить.
Для испытания кожухотрубчатых теплообменников с плавающей головкой применяют приспособление (опрессовочное кольцо). С трубного пучка теплообменника снимают плавающую головку, устанавливают его в приспособление, сболчивают с ними и испытывают так же, как теплообменники с неподвижными трубными решётками.
Все работы по испытанию вновь установленных и отремонтированных теплообменников бригада слесарей ведет в присутствии работников технического отдела, ответственных за проведение ремонта, а в случае ремонта аппарата, которому предстоит работать при давлении 0,7 атм. и выше, и представителя Госгортехнадзора. По окончании составляется акт, в котором отмечаются все выполненные ремонтные работы и результаты испытаний.