管壳式换热器管程机械清洗的施工技术

管壳式换热器管程机械清洗的施工技术摘要：管壳式换热器在石油化工、电力、轻工、制药、冶金能源等工业生产中应用十分广泛，特别是在石油化工装置中管壳式换热器的使用数量基本上占总数的30%～40%左右，管壳式换热器在长期运行后，管程内部会形成污垢，使热交换器内部通道截面变小甚至堵塞。

造成冷却水流量不足和压力降低，引起停车等。

本文分析总结了管壳式换热器结垢成分，常用除垢方法的优缺点，选择较为合适的机械清洗方法。

关键词：管壳式换热器管程机械清洗方法1 工程概况福建漳州海顺德特种油品有限公司2016年大检修项目中，已庚烷车间共有10台管壳式换热器管程需要检查、清洗、除垢，业主工期要求15天。

（2）换热器型号说明根据GBT151-2014《热交换器》标准中的第6.2条款的规定：换热器型式用字母表示为XXXDN-Pt/Ps-A-LN/d-Nt/NsⅠ（Ⅱ）：第一个X代表前端管箱形式；第二个X代表壳体形式；第三个X代表后端结构形式；DN代表公称直径Pt/Ps代表管/壳程设计压力；A代表换热面积；LN/d代表换热管公称长度、换热管外径；Nt/Ns代表管/壳程数；Ⅰ代表采用高级或较高级冷拔钢管，Ⅱ代表采用普通冷拔钢管。

这10台换热器的管箱结构型式有平盖管箱和封头管箱两种，均为钩圈式单壳程浮头换热器，属于管壳式换热器的一种，换热管公称长度均为6米、外径为25 mm。

2 管壳式换热器结垢成分分析这10台钩圈式单壳程浮头换热器的管程物料均为水，壳程物料均为各种油性物料，所以只需对管程进行除垢。

换热面上的污垢是由多种污垢混合在一起的，结垢成分分析如下：（1）冷却水系统中过于饱和的钙镁盐类受温度、pH值等影响，结晶后沉积在换热器表面，形成结晶样水垢；（2）换热器冷却水系统中的一些微生物，在换热器换热表面形成生物垢；（3）流体中悬浮的同体颗粒在换热面上的积聚形成颗粒垢体；（4）系统中的腐蚀产物包括电化学产物和原电池腐蚀产物等，如氧化物、硫化物、水化物和氰化物等，即换热介质腐蚀换热器换热面，腐蚀物沉积在受热面上形成腐蚀性污垢；（5）生产过程中物料泄漏造成的污垢。

管壳式换热器故障分析及维修处理发布时间：2023-02-21T04:59:57.673Z 来源：《福光技术》2023年2期作者：谢世川[导读] 固定管板式换热器采取的方式是焊接方式，其两端的管板和壳体相连接，壳体内部具有多并紧密的排管，其总体构造比较简单。

该换热器的壳测流动中具有折流板，管程为偶数倍且旁路小，此换热器内部的每个管子都可进行清洗，且总造价是较低的。

四川中蓝国塑新材料科技有限公司四川省泸州市 646300摘要：对于管壳式的换热器来说，其优势主要表现在结构紧凑和材料选择广泛等方面，可以说是在化工生产当中比较重要的一种换热设备。

就管壳式的换热器来说，其主要功能是将不同介质进行换热，将不同温位能量合理的利用，既满足工艺要求，又达到节约能耗的作用。

然而，由于介质的多样性，其物料杂质也是五花八门，腐蚀原因复杂多变，多种腐蚀机理共同作用，导致其腐蚀破坏，结垢导致换热效率低下，故障频发，检修频繁，都会影响其经济性。

因此，想要确保装置的顺利工作，运行经济高效，确保装置的长、满、优运行，那么处理好管壳式换热器出现的腐蚀和积垢问题，对材质进行合理升级，就是十分值得加强研究的。

关键词：管壳式换热器；故障分析；维修处理一、管壳式换热器的形式和构造1.1固定管板式换热器固定管板式换热器采取的方式是焊接方式，其两端的管板和壳体相连接，壳体内部具有多并紧密的排管，其总体构造比较简单。

该换热器的壳测流动中具有折流板，管程为偶数倍且旁路小，此换热器内部的每个管子都可进行清洗，且总造价是较低的。

1.2 U型管式换热器U型管换热器是将管子弯成U型，并且具有一个管板的换热器。

该换热器中管子两头是固定于同一管板。

其壳体和管子是不在一起的，管束之间不会产生热应力，热补偿性能很好，管程是比较长的双管程。

U型管换热器可以承受外界较大的压力，在工作过程中具有很快的流速和良好的传热性能，其使用范围基本是在高温高压条件下的。

1.3浮头式换热器浮头式换热器与固定管板式换热器有一定的区别，其管板并不是两端固定的，而是一端于管壳固定，另一端是可自由移的浮头。

换热器清洗工程施工方案一、项目概况换热器是一种用于热交换的设备，其主要作用是通过换热管道将两种不同温度的流体进行热交换，从而实现流体的加热或降温。

随着使用时间的增长，换热器内部容易积聚污垢和水垢，影响换热效果，甚至可能导致设备故障。

因此，定期清洗换热器是非常重要的工作。

本施工方案针对换热器清洗工程进行详细规划，包括工程前期准备、施工流程、安全防护措施、施工材料及设备等内容，旨在确保换热器清洗工程能够安全、高效地进行。

二、工程前期准备1. 工程资料搜集：在进行换热器清洗工程前，需要先对换热器进行全面的检查和资料搜集，包括换热器的型号、规格、使用年限、工作条件等信息。

2. 施工人员培训：为保证施工人员具备足够的专业知识和操作技能，需要提前进行相关培训，包括换热器结构、清洗方法、安全操作规程等内容。

3. 施工技术交流：在施工前期，需组织施工人员进行技术交流，介绍清洗工艺、设备使用方法以及现场安全注意事项。

4. 安全技术交底：施工前需对作业人员进行安全技术交底，详细介绍换热器清洗工程中存在的安全隐患和应对措施，确保施工人员的安全意识和安全操作能力。

5. 现场勘察：在施工前需对换热器进行现场勘察，了解设备周围的环境情况、布局结构等信息，为后续施工提供必要的支持。

6. 材料设备采购：根据清洗工艺要求，选择合适的清洗药剂、清洗设备和保护装置等辅助材料，并确保设备的安全性和有效性。

7. 施工方案制定：结合前期调研和现场勘察的结果，制定详细的施工方案，包括施工流程、工期计划、相关费用预算等。

三、施工流程1. 材料设备归置：在施工现场统一归置清洗材料和设备，并对设备进行检查确认其完好无损。

2. 施工区域封闭：在开始清洗工作前，需对施工区域进行封闭，并进行必要的安全标识，防止工作现场造成环境污染和安全隐患。

3. 排水准备：清洗换热器需要大量清水，因此需要提前做好排水准备工作，确保清水能够及时排除。

4. 清洗工艺操作：根据换热器型号和污垢情况，选择合适的清洗方法和清洗药剂，并按照工艺要求进行操作。

换热器清洗清洁的方案有哪些换热器在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中应用十分广泛，但是使用时长久了就一定需要进行清洗，那么你知道该怎么清洗吗?以下是店铺为你整理的换热器清洗的方案，希望能帮到你。

换热器清洗的方案一、化学清洗化学清洗是通过化学清洗液产生某种化学反应，使换热器传热管表面的水垢和其他沉积物溶解、脱落或剥离。

化学清洗不需要拆开换热器，简化了清洗过程，也减轻了清洗的劳动程度。

其缺点是化学清洗液选择不当时，会对清洗物基体腐蚀破坏，造成损失。

常用化学清洗剂●利用溶解作用去污的清洗剂(包括水和有机溶剂);●利用表面活性作用去污的表面活性剂清洗剂(如阳离子、阴离子、非离子及两性离子表面活性剂);●利用化学反应作用去污的化学清洗剂(如酸、碱、盐、氧化剂等)。

化学清洗常用方法●循环法：用泵强制清洗液循环，进行清洗。

●浸渍法：将清洗液充满设备，静置一定时间。

●浪涌法：将清洗液充满设备，每隔一定时间把清洗液从底部卸出一部分，再将卸出的液体装回设备内以达到搅拌清洗的目的。

二、物理清洗物理清洗是借助各种机械外力和能量使污垢粉碎、分离并剥离离开物体表面，从而达到清洗的效果。

物理清洗方式都有一个共同点：高效、无腐蚀、安全、环保。

其缺点是在清洗结构复杂的设备内部时其作用力有时不能均匀达到所有部位而出现“死角”。

常见的方法有，超声波除垢、PIG清管技术、电场除垢技术等。

高压水喷射清洗利用柱塞泵产生的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层，除垢彻底、效率高，但是其装机容器里大、耗水多。

超声波除垢主要是利用超声波声场处理流体，使流体种的成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成的积垢。

超声波的防垢机理主要为：A.空化效应;B.活化效应;C.剪切效应;D.抑制效应。

管道内移动式除垢机具除垢新型管道内移动式除垢机具效率较高，质量好，适用于油气输送管道及化工液体和水输送管道的除垢。

管壳式换热器检修施工工艺摘要：本文对管壳式换热器的分类、施工程序、检修前期准备及检修施工工艺进行了详细的介绍，并以浮头式换热器为例，采用图文并茂的方式对检修各个工序进行了说明。

关键词：管壳式；换热器；固定管板式；U型管式；浮头式；假浮头；假法兰；解体；抽芯；清洗清理；回装；试压1前言在石油化工行业的常规检修施工中，换热器检修是其中工程量最大、难度最大的部分，也检修施工的主线，因此了解换热器的施工工艺，有助于我们进行施工前期准备和施工过程中的管理。

目前施工的换热器基本是管壳式换热器，分为固定管板、U型管和浮头式三种，详细的结构构造、型号等可查阅SH/T3532《石油化工换热设备施工及验收规范》附录，在此不赘述。

2施工程序3施工准备（1）人员：一般5-6人一组，另外根据抽芯机及吊车的数量配置起重工，按照以往施工经验，综合换热器施工的所有工序，一组人平均2～3天完成一台换热器的检修。

（2）假浮头及假法兰是换热器检修的主要胎具，能否准备充足是换热器检修成败的关键。

固定管板式换热器试压不需要假浮头和假法兰；U型管式换热器试压只需要假法兰；浮头式换热器试压二者全部需要。

（3）设备：抽芯机、吊车、试压泵、液压扳手、力矩扳手、风动扳手、空压机等。

（4）材料：试压垫片及试压盲板、假浮头与浮动管板之间的密封胶绳、管束堵头等。

（5）其他：编制施工技术方案并进行安全技术交底；提前拆除保温及搭设脚手架等。

4施工工艺由于U型管式及固定管板式换热器较浮头式换热器简单，以下以浮头式换热器为例介绍。

4.1解体管箱拆除前应首先将与管箱连接的管线拆除，并在管箱和外头盖上部选择可靠的位置作为吊点。

拆卸管箱、浮头盖与外头盖时，若换热器集中且工期较紧，可提前布置压缩空气管道引至每个换热器旁，并制作压缩空气汽包，使用风动扳手拆卸，可提升效率。

4.2抽芯（1）抽芯机使用前要检查并排除链条上的异物，清扫主滑道上的异物，连接好各部位绳索，连接好电源，检查电控系统、遥控系统及线控系统是否正常工作。

管壳式换热器故障及维修摘要：管壳式换热器使用时，常会出现泄漏和堵塞等故障，影响换热效果，因此本文在介绍管壳式换热器型号及结构的前提下，对管壳式换热器故障及维修处理措施进行探究。

关键词：管壳式换热器；故障；维修；处理1管壳式换热器型号及结构1.1U型管式换热器U型管式换热器仅有一块管板，由于其是按照不同的管板进行相应的设计是两端进行，同时固定在同一块板子上的一种换热器，由于其加热壳体与生产管线是分离安置的，因此可以自由伸缩和拉长，能够满足不同工况条件下的需求。

同时由于其不与管壁和管壳等直接连接，在温度差上有一定的差别，其热补偿性能较好，在当前的工业生产中应用较为广泛。

由于其管程式双管程的流程较长，因此在流速较高的地区用于较为普遍，同时在承担能力上表现较为突出，U型管材所组成的换热器，一般在高温情况下使用较为普遍，同时在导热性上效果表现较好。

1.2固定管板式换热器固定管板式换热器，由于其通过与壳体直接相连的焊接方式连接，这样的结构在整体的生产过程中结构较为稳定，并且由于换热器的构造较为简单，在拆卸等方面有一定优势。

由于其与壳体内部的很多排管相连，并且在传热效率上有一定的优势，同时在两侧都可以进行加热，导致其传热效率有一定程度的提升，管程能够分成任意的偶数个来进行加热，使换热器的加热效率最大化，同时由于其与其他形式的换热器相比，不仅在造价方面有一定优势，并且在内部都可以进行简单清洗，在目前的工业生产中应用较为广泛。

1.3浮头式换热器浮头式换热器相较固定板式换热器做了一定程度的改进，尤其是在换热器的缺陷上做出了明显的调整，其在固定方式上一端与管体相连另一端进行自由拆卸，这样的方式能够最大化的进行检修提供的方便，并且在管板上能够进行自由移动，为其加热效率的控制来说有一定的调整性，这一可移动的管板称为浮头。

这类的加热壳体与管束之间的膨胀约束是相对自由的，并且两种介质在温差较大时能够进行一定的热力传导，最大限度保证其不会产生热量的损耗，这种设计为检修和安装清洗等多种工作的开展提供了一定的便利。

浅析管壳式换热器故障分析及维修处理发布时间：2022-09-09T02:41:48.039Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷第9期作者：彭国平[导读] 开封龙宇化工有限公司彭国平开封龙宇化工有限公司摘要：伴随着机械化设备发展水平不断优化，在化工领域内已经开始普及管壳式换热器，能在提升换热效率的基础上，减少故障问题的同时，实现设备维护工作的全面优化。

本文简要分析了管壳式换热器故障问题，并集中阐释了具体的维修处理方式，仅供参考。

关键词：管壳式换热器；故障分析；维修处理前言：管壳式换热器在化工领域是一种重要的换热设备，在工厂中应用非常广泛。

但是因为管壳式换热器的选材不同，加工制造不合理，以及使用不当等因素，对其运行造成了严重影响，从而引发故障。

所以工作人员要加强对管壳式换热器故障原因进行分析，从而对其进行有效维护，保证企业正常的生产。

1、管壳式换热器的形式与结构1.1固定管板式换热器它的两端管板，采取焊接方式和壳体相连来固定。

这类换热器的构造简单；且一样的壳体直径内部排管特多，很紧凑；在具备折流板的壳侧流动里，旁路很小，管程能分成任意一个偶数程数。

由于两个管板被换热管相互支撑，与其他管壳式换热器相比，不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。

1.2浮头式换热器浮头式换热器针对固定管板式换热器的缺陷在结构上做了改进，两端管板只有一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由移动，该端称为浮头。

这类换热器壳体和管束对膨胀是自由的，故当两种介质温差较大时，管束与壳体之间不产生温差应力。

浮头端设计成可拆卸的结构，使管束可以容易地穿入或抽出（也有设计成不可拆的），这样为检修、清洗提供了方便。

1.3U型管式换热器U型管式换热器仅有一块管板。

它是将管子弯成U型，管子两端固定在同一块管板上。

由于壳体和管子分开，管束可以自由伸缩，不会因管壁、壳壁之间的温度差而产生热应力，热补偿性能好。

管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能好，承压能力强。

管壳式换热器通用工艺规程适用范围1.根据国家质量监督局颁布的《TSG R0004-2009《固定式压力管道元件安全技术监察规程》和GB151-1999《管壳式换热器》的有关规定，特制订本规程。

2.本规程适用于固定管板式、浮头式、U型管式和填料函式换热器。

3.本规程是管壳式换热器的制造的基本要求，操作部门必须遵守本规程的有关规定，并满足其要求，操作部门对本规程负责贯彻执行，检验部门负责监督检查。

4.换热器的制造除遵守本规程外，还应符合GB150.1～150.4-2011《压力管道元件》的有关规定。

一、管箱、壳体、头盖1、圆筒内直径允许偏差1.1用板材卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为零。

1.2用钢管作圆筒时，其尺寸允许偏差应符合GB/T8163和GB/T14976的规定。

2、圆筒同一断面上，最大直径与最小直径之差为e≤0.5%DN，且：当DN≤1200mm时，其值不大于5mm；DN＞1200mm时，其值不大于7mm。

3、圆筒直线度允许偏差为L/1000（L为圆筒总长），且：当L≤6000mm时，其值不大于4.5mm；L＞6000mm时，其值不大于8mm。

直线度检查按GB150-2011的有关规定。

4、壳体内壁凡有碍管束顺利装入或抽出的焊缝均应磨至母材表面齐平。

5、在壳体上设置接管或其它附件而导致壳体变形较大，影响管束顺利安装时，应采取防止变形措施。

6、插入式接管、管接头等，除图样另有规定外，不应伸出管箱、壳体和头盖的内表面。

二、换热管1、碳素钢、低合金钢换热管管端外表面应除锈，换热管管端应清除表面附着物及氧化皮。

用于焊接时，管端清理长度应不小于管外径，且不小于25 mm；用于胀接时，管端应呈现金属光泽，其长度应不小于二倍的管板厚度。

2、换热管拼接时，应符合以下要求：2.1对接接头应作焊接工艺评定。

试件的数量、尺寸、试验方法按NB/T47014的规定；2.2同一根换热管的对接焊缝，直管不得超过一条；U形管不得超过二条；最短管长不应小于300 mm；包括至少50 mm 直管段的U形弯管段范围内不得有拼接焊缝；2.3管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净；2.4对口错边量应不超过换热管壁厚的15%，且不大于0.5mm；直线度偏差以不影响顺利穿管为限；2.5 对接后，应按表1选取钢球直径对焊接接头进行通球检查，以钢球通过为合格；表1注：di—换热管内径2.6对接接头应进行射线检测，抽查数量应不少于接头总数的10%，且不少于一条，以JB/T4730的Ⅲ级为合格；如有一条不合格时，应加倍抽查；再出现不合格时，应100%检查；2.7对接后的换热管，应逐根进行液压试验，试验压力为设计压力的2倍。