Технология ремонта трубных пучков

Ремонт трубных пучков

Дефекты трубного пучка выявляются при гидроиспытании аппарата. Трещины и отверстия в трубах, расположенных снаружи трубного пучка, устраняют сваркой. Трубы со сквозными повреждениями, расположенными внутри пучка, забивают с обеих сторон металлическими пробками с конусностью 3-5 о и длиной 40-50 мм.

Заглушение дефектных труб приводит к уменьшению поверхности теплообмена и увеличению потерь напора в трубном пространстве.

Допускается заглушать при текуших ремонтах до 10 — 15% числа труб, приходящихся на данный ход, и при капитальных ремонтах — не более 15%, в противном случае производится замена дефектных труб новыми.

Наличие в аппарате значительного числа труб со сквозными повреждениями свидетельствует о существенном коррозионно-эрозионном разрушении и других труб пучка, поэтому при капитальных ремонтах обычно заменяют все трубы дефектного пучка.

При замене отдельных труб их извлекают через гнезда трубных решеток. Перед извлечением трубы рассверливают развальцованные соединения, используя для этих целей ступенчатое сверло, диаметр которого несколько меньше наружного диаметра трубы, а диаметр центрирующего наконечника сверла соответствует внутреннему диаметру трубы. После рассверловки с помощью выколодки, трубу выбивают через одно из гнезд. В случае когда для соединения трубы с решетками использовались развальцовка и приварка, сварные швы срезают торцовой фрезой или же вырубают вручную зубилом.

Дефектные трубы, расположенные по периметру пучка, вырезают дисковой пилой, а трубы, расположенные внутри пучка, — отрезными головками (труборезами), снабженными резцами с поперечной подачей. При приложении к труборезу осевого усилия клин, расположенный под основанием резца, смещается в осевом направлении, что обеспечивает выдвижение резца в поперечном направлении.

Для удаления обрезков труб, оставшихся в гнездах, их предварительно обжимают с помощью зубила.

При замене всех труб пучка их отрезают дисковой пилой или газовым резаком от трубных решеток, после чего из гнезд трубной решетки извлекают обрезки труб.

Вмятины на трубах устраняют прогонкой через трубы специальной оправки, выполненной по внутреннему диаметру труб.

Основными дефектами трубных решеток являются коррозионный износ поверхности, наличие царапин, забоин и раковин на привалочных поверхностях, а также дефекты гнезд. Поверхность трубной решетки и привалочные поверхности восстанавливают путем их проточки на карусельных станках. Допускается уменьшение толщины трубной решетки не более чем на 10% от минимальной.

При изготовлении новых трубных решеток отверстия под трубы сверлят одновременно в двух решетках, при этом старая решетка используется в качестве кондуктора. Вначале высверливают отверстия диаметром, несколько меньшим требуемого, затем фасонными резцами нарезают канавки П — образной формы в отверстиях трубной решетки. Заключительными операциями являются рассверловка или развертка отверстий на номинальный диаметр и снятие фасок.

Подготовка труб к их установке в трубные решетки включает:

— обрезка концов длинных немерных труб дисковой пилой;

— контроль перпендикулярности плоскости реза оси трубы;

— снятие заусенцев, зачистку конца трубы наждачной шкуркой.

Допускается применение бывших в употреблении труб, если они потеряли вследствие износа не более 30% первоначального веса. Сварку коротких бывших в употреблении и новых труб выполняют газокислородным пламенем или электродуговой сваркой в среде аргона. Каждую сваренную трубу испытывают на специальном стенде.

Для сборки трубного пучка применяют специальный кондуктор из швеллеров, в котором закрепляют трубные решетки и поперечные перегородки, после чего устанавливают (набивают) в последовательности снизу вверх подготовленные трубы. Для направления труб и предохранения их концов от повреждений при набивке используют конические алюминиевые наконечники с нейлоновым хвостовиком, исключающим выпадение наконечника из трубы при набивке. Концы установленных в пучек труб отбуртовывают конической оправкой, что позволяет избежать осевого сдвига в процессе развальцовки.

Источник

3.6. Ремонт трубных пучков

Дефекты трубного пучка выявляются при гидроиспытании аппарата. Трещины и отверстия в трубах, расположенных снаружи трубного пучка, устраняют сваркой. Трубы со сквозными повреждениями, расположенными внутри пучка, забивают с обеих сторон металлическими пробками с конусностью 3-5 о и длиной 40-50 мм.

Заглушение дефектных труб приводит к уменьшению поверхности теплообмена и увеличению потерь напора в трубном пространстве.

Допускается заглушать при текущих ремонтах до 10-15% числа труб, приходящихся на данный ход, и при капитальных ремонтах — не более 15%, в противном случае производится замена дефектных труб новыми.

Наличие в аппарате значительного числа труб со сквозными повреждениями свидетельствует о существенном коррозионно-эрозионном разрушении и других труб пучка, поэтому при капитальных ремонтах обычно заменяют все трубы дефектного пучка.

При замене отдельных труб их извлекают через гнезда трубных решеток. Перед извлечением трубы рассверливают развальцованные соединения, используя для этих целей ступенчатое сверло (Рис.3.15), диаметр которого несколько меньше наружного диаметра трубы, а диаметр центрирующего наконечника сверла соответствует внутреннему диаметру трубы (Рис.3.16).

Рис.3.15. Инструмент для извлечения труб из гнёзд трубных решёток:

1-ступенчатое сверло; 2,3-зубило и выколотка с пневмомолотком;

Рис.3.16. Рассверловка трубы (а). Фрезерование сварного шва (б):

1-направляющая; 2-фреза; 3-сварной шов.

После рассверловки с помощью выколотки, трубу выбивают через одно из гнезд. В случае когда для соединения трубы с решетками использовались развальцовка и приварка, сварные швы срезают торцовой фрезой или же вырубают вручную зубилом.

Дефектные трубы, расположенные по периметру пучка, вырезают дисковой пилой, а трубы, расположенные внутри пучка, — отрезными головками (труборезами), снабженными резцами с поперечной подачей. При приложении к труборезу осевого усилия клин, расположенный под основанием резца, смещается в осевом направлении, что обеспечивает выдвижение резца в поперечном направлении.

Для удаления обрезков труб, оставшихся в гнездах, их предварительно обжимают с помощью зубила (Рис.3.17).

Рис.3.17. Удаление обрезков труб зубилом (а). Кондуктор для

Направления сверла (б):

1-труба; 2-кондуктор; 3-отверстия под сверло; 4-клин.

При замене всех труб пучка их отрезают дисковой пилой или газовым резаком от трубных решеток, после чего из гнезд трубной решетки извлекают обрезки труб.

Вмятины на трубах устраняют прогонкой через трубы специальной оправки, выполненной по внутреннему диаметру труб (Рис.3.18).

Рис.3.18. Правка вмятин на трубах (а): 1-труба; 2-оправка; 3-резьбовой стержень; 4-шайба; 5-гайка. Замер отклонения плоскости реза (б): 1-угольник; 2-труба.

Основными дефектами трубных решеток являются коррозионный износ поверхности, наличие царапин, забоин и раковин на привалочных поверхностях, а также дефекты гнезд. Поверхность трубной решетки и привалочные поверхности восстанавливают путем их проточки на карусельных станках. Допускается уменьшение толщины трубной решетки не более чем на 10% от минимальной.

При изготовлении новых трубных решеток отверстия под трубы сверлят одновременно в двух решетках, при этом старая решетка используется в качестве кондуктора. Вначале высверливают отверстия диаметром, несколько меньшим требуемого, затем фасонными резцами нарезают канавки П — образной формы в отверстиях трубной решетки. Заключительными операциями являются рассверловка или развертка отверстий на номинальный диаметр и снятие фасок.

Подготовка труб к их установке в трубные решетки включает:

1) обрезка концов длинных немерных труб дисковой пилой; 2) контроль перпендикулярности плоскости реза оси трубы; 3) снятие заусенцев, зачистку конца трубы наждачной шкуркой.

Допускается применение бывших в употреблении труб, если они потеряли вследствие износа не более 30% первоначального веса. Сварку коротких бывших в употреблении и новых труб выполняют газокислородным пламенем или электродуговой сваркой в среде аргона. Каждую сваренную трубу испытывают на специальном стенде.

Для сборки трубного пучка применяют специальный кондуктор из швеллеров, в котором закрепляют трубные решетки и поперечные перегородки, после чего устанавливают (набивают) в последовательности снизу вверх подготовленные трубы. Для направления труб и предохранения их концов от повреждений при набивке используют конические алюминиевые наконечники с нейлоновым хвостовиком, исключающим выпадение наконечника из трубы при набивке (Рис.3.19).

Рис.3.19. Наконечник для установки труб в трубный пучок.

Концы установленных в пучок труб отбортовывают конической оправкой, что позволяет избежать осевого сдвига в процессе развальцовки.

Источник

Ремонт теплообменника

Изучение причин загрязнения и подготовка теплообменника к ремонту. Трудоемкие процессы при ремонте, монтаж и демонтаж резьбовых соединений. Извлечение трубных пучков и очистка поверхностей. Cпециальные методы очистки. Ремонт трубного пучка и корпуса.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	13.10.2014
Размер файла	18,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Загрязнения аппаратов

2. Подготовка теплообменника к ремонту

3. Трудоемкие процессы при ремонте теплообменников

3.1 Монтаж и демонтаж резьбовых соединений

3.2 Извлечение трубных пучков

4. Очистка поверхностей теплообменника

4.1 Химическая очистка

4.2 Механическая очистка

4.3 Гидромеханичекая очистка

4.4 Гидропневмотическая очистка

4.5 Пескоструйная очистка

5. Cпециальные методы очистки

6. Ремонт трубного пучка

7. Ремонт корпуса аппарата

8. Испытание теплообменника

Теплообменные аппараты являются очень распространённым типом аппаратуры. Например, на нефтеперерабатывающих заводах и предприятиях основной химии доля теплообменной аппаратуры составляет до 40%.

В процессе длительной работы теплообменные аппараты подвергаются загрязнению, коррозионному и эрозионному износу.

1. Загрязнения аппаратов

Проявляются в том, что поверхности их покрываются накипью, маслом, отложениями солей и смол, окисляются и т. п. С увеличением отложений возрастает термическое сопротивление стенки и ухудшается теплообмен.

Износ теплообменного аппарата выражается в следующем: нарушение целостности трубок; свищи, трещины, прогары на корпусе; прогиб трубных решёток и деформация трубок; заклинивание плавающих головок; повреждение сальниковых устройств; повреждение линзовых компенсаторов и др. теплообменник ремонт демонтаж очистка

2. Подготовка теплообменника к ремонту

Заключается в следующем: снижается избыточное давление до атмосферного и аппарат освобождается от продукта; отключается арматура и ставятся заглушки на всех подводящих и отводящих трубопроводах; проводится продувка азотом или водяным паром с последующей промывкой водой и продувкой воздухом; проводится отбор проб и выполняется анализ проб воздуха на наличие ядовитых и взрывоопасных продуктов; получение разрешения на огневые работы; составление акта сдачи в ремонт. Технология ремонта зависит от конструкции теплообменника.

При ремонте теплообменников жёсткой конструкции или с линзовым компенсатором на кожухе выполняются следующие работы: демонтаж обвязки и арматуры; снятие крышек аппарата; очистка теплообменных поверхностей; проверка целостности трубок, выявление дефектов вальцовки и обварки трубок гидравлическим испытанием на рабочее давление; отключение или частичная смена дефектных трубок; гидравлическое испытание трубного пучка; сборка теплообменника с крышками; гидравлическое испытание трубной части аппарата.

В тех случая, когда число дефектных трубок велико (более 15% трубок в каждом ходе), то они все заменяются полностью.

При ремонте теплообменников с плавающей головкой и U-образными трубками пучок извлекается из корпуса.

3. Трудоёмкие операции при ремонте теплообменников

Наиболее трудоёмкими операциями при ремонте теплообменной аппаратуры являются: монтаж и демонтаж резьбовых соединений; извлечение трубных пучков; очистка теплообменной аппаратуры; ремонт и изготовление трубных пучков и их установка; испытание теплообменников.

3.1 Монтаж и демонтаж резьбовых соединений

Демонтаж и монтаж резьбовых соединений производится с помощью гаечных ключей. Снижение трудоёмкости работ по монтажу и демонтажу резьбовых соединений достигается применением пневматических и гидравлических гайковёртов.

3.2 Извлечение трубных пучков

Извлекать трубные пучки можно только из теплообменников с плавающей головкой и U-образными трубками. Извлечение трубного пучка является весьма трудоёмкой операцией.

В большинстве случаев для снижения трудоёмкости работ используются экстракторы, т. е. приспособления для захвата трубного пучка в сочетании с грузоподъёмным механизмом. Применяются следующие способы:

1) с помощью лебёдки и автомобильного крана.

2) с помощью лебёдки и стационарного монорельса на монорельсе размещаются два тельфера, что позволяет без затруднений проводить демонтаж и монтаж трубного пучка;

3) с помощью лебёдки и передвижного монорельса с помощью неподвижного монорельса можно обслуживать несколько параллельно стоящих теплообменника;

4) с помощью лебёдки и передвижной тележки.

Извлечение трубного пучка из вертикальных теплообменников проще, чем из горизонтальных, и осуществляется принципиально теми же способами.

4. Очистка поверхностей теплообменника

Для очистки теплообменных поверхностей (внутренних и наружных поверхностей трубок) используются следующие методы:

— специальные методы очистки.

4.1 Химическая очистка

Выполняется без вскрытия и разборки теплообменника.

Для очистки от накипи применяют 5-15% раствор соляной кислоты с добавками ингибиторов.

Очистку от твёрдых отложений проводят путём заполнения теплообменника на сутки 5% раствором соляной кислоты с добавкой жидкого стекла. Твёрдый осадок разрыхляется в этом растворителе и потом легко смывается водой.

Для очистки от органических отложений (масла, мазута и т. п.) используют углеводородные растворители.

Достоинства метода — нет необходимости в разборке теплообменника, можно чистить межтрубное пространство.

Недостаток — необходимость утилизации отработанных продуктов.

4.2 Механическая очистка

Осуществляется при помощи шомполов, свёрл, щёток, резцов, буров с подачей воды или воздуха для удаления продуктов очистки.

Простейшим приспособлением является стальной пруток с ершом из стальной проволоки, приваренным к прутку.

Для механизации процесса механической очистки используются приспособления, состоящие из пневмо или электродрели, полого вала и бура. После первичной обработки трубок буром их подвергают окончательной очистке стальным ершом.

Недостатки механической очистки: трудоёмкость и отсутствие возможности очистки межтрубного пространства.

4.3 Гидромеханическая очистка

Осуществляется с помощью воды, подаваемой под высоким давлением (от 15 до 70 МПа) в полую штангу, на конус которой установлено сопло с несколькими отверстиями. Струи воды при выходе из сопла режут и отрывают отложения от стенок очищаемых поверхностей. Время очистки трубы составляет 10-15 с. Широкий диапазон изменения давления (от 15 до 70 МПа) даёт возможность удалять отложения практически любой твёрдости.

Достоинства метода: высокая степень очистки; возможность очистки поверхности трубок на месте установки аппарата.

Недостаток: требуемое высокое давление предъявляет высокие требования к охране труда.

4.4 Гидропневматическая очистка

Осуществляется с помощью воды и воздуха. В загрязнённую трубку одновременно подаётся вода и сжатый воздух. Сжатый воздух, расширяясь, резко увеличивает скорость движения воды, которая начинает перемещаться по трубке последовательными водяными «пробками» с интенсивными завихрениями. Совместное движение воды и воздуха быстро разрушает отложения на стенках трубок, очищая их.

Одновременная подача в трубку воды и воздуха осуществляется при помощи воздушного «пистолета». Воздух под давлением 0,7-0,8 МПа и вода под давлением 0,5-0,6 МПа при соотношении 1:1 подаются шлангами.

Гидропневматическая очистка позволяет сократить время очистки по сравнению с механической в 8-10 раз, значительно реже подвергать очистке теплообменники, повысить производительность труда.

4.5 Пескоструйная очистка

Позволяет добиться наиболее полной очистки труб, в результате чего коэффициент теплопередачи восстанавливается до значений, соответствующих отсутствию термических сопротивлений, обусловленных загрязнениями. Сущность пескоструйной очистки заключается в обработке очищаемой поверхности взвесью песка в воздухе или воде, подаваемой с большой скоростью. Засасывание песка осуществляется эжекционными установками.

5. Специальные методы очистки

Относится ультразвуковая очистка. Ультразвуковые преобразователи через посредство головок с вибраторами, устанавливаемыми в жидкости (воде) внутри очищаемого объёма, позволяют полностью удалить твёрдые отложения, разрушаемые под действием ультразвуковых колебаний и вымываемые звукопередающей средой.

6. Ремонт трубного пучка

При ремонте трубного пучка допускается установка пробок на 15% трубок в каждом потоке (ходе) пучка. При выходе из строя более 15% трубок все они заменяются полностью. Выбор материала трубок осуществляется с учётом характеристики среды, её параметров и в соответствии с действующими нормами. Применение бывших в употреблении трубок допускается, если они потеряли вследствие износа не более 30% первоначального веса.

При замене завальцованные трубки, не выступающие над решёткой, отрезают специальным приспособлением за трубной решёткой. Трубки, выступающие над трубной решёткой, отрезают головкой с резцом. Оставшиеся в гнёздах решёток концы трубок сплющивают и выбивают.

Удаление дефективных приваренных труб проводится вырубкой сварного кольцевого шва или срезанием торца трубы и валикового шва специальной фрезкой с приводом от гибкого вала или переносной дрели.

Вставляемые новые трубки отрезают по длине трубного пучка с прибавкой 8-10 мм длины. Концы трубок зачищают до металлического блеска на длину, равную толщине решётки с прибавкой 10 мм на сторону. В трубной решётке все отверстия зачищают от заусенцев, ржавчины и грязи. Наличие продольных рисок в отверстиях трубной решётки не допускается. Перед установкой трубок отверстия в решётке продувают воздухом и насухо протирают.

Зазор между наружным диаметром трубки и отверстием в решётке должен быть не более 1,5% диаметра трубки.

Крепление труб в трубных решётках производится:

3) комбинированным способом (обварка + развальцовка, развальцовка + обварка ) и др.

Отверстия под развальцовку обрабатываются не ниже седьмого класса шероховатости. Концы трубок должны выступать на 3-5 мм у наружного торца каждой решётки и быть отбортованными. Ввиду того, что трубки при развальцовке удлиняются, сначала развальцовывают все концы трубок в одной решётке, а потом в другой. При этом вальцуют четыре трубки крест-накрест, затем все трубки по периметру и далее остальные.

В теплообменных аппаратах жёсткой конструкции применяется также сварное крепление трубок в трубной решетке. При этом трубки и решётки должны быть изготовлены из хорошо свариваемых металлов. (9)

7. Ремонт корпуса аппарата

Корпус аппарата, имеющий различные выпучины и вмятины, выправляется ударами кувалды по медной подкладке. Устранение небольших вмятин при толщине стенки корпуса или крышки, выполненных из углеродистой стали, не более 3-4 мм осуществляется нагревом. Если невозможно устранить указанные выше дефекты ударами и нагревом, то повреждённые части либо удаляются, либо на них ставятся накладки.

Свищи и трещины удаляются путём заварки или постановки накладок с предварительным удалением дефектного участка.

При помощи цветной дефектоскопии определяют протяжённость и положение концов трещин, обнаруженных в корпусе. Эти концы до заварки засверливаются свёрлами диаметром 3-4 мм. Несквозные трещины глубиной не более 0,4 толщины стенки разделываются под заварку односторонней вырубкой на максимальную глубину трещины со снятием кромок под углом 50 — 60°. При толщине более 100 мм сварку ведут обратноступенчатым методом. Сквозные и несквозные трещины глубиной более 0,4 толщины стенки разделывают на всю толщину вырубкой зубилом или газорезкой. При появлении гнездообразных трещин повреждённые места вырезаются и закрываются заплатами, которые не должны иметь острых углов. Заплаты ввариваются заподлицо с основным металлом. Площадь заплаты не должна превышать 1/3 площади листа аппарата.

Дефектные штуцеры и трубные решётки при достижении максимальных величин износа и прогиба подлежат замене.

8. Испытание теплообменника

Опрессовка теплообменников жёсткой конструкции и с линзовым компенсатором на корпусе проводится при снятых крышках. Вода при гидравлическом испытании подаётся в межтрубное пространство. Появление воды в любой из трубок или в месте вальцовки трубки в трубной решётке указывает на дефекты в ремонте. (10)

После ремонта аппарат испытывают на герметичность, размещают теплоизоляцию, облицовку, крепят ее крепежными винтами, присоединяют трубопроводы, монтируют приборы и средства автоматизации и готовят аппарат к пуску.

1. Лебедев П.Д., Щукин А.А. «Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. (Курсовое проектирование). Учеб. пособие для энергетических вузов. «Энергия», Москва, 2007г.

2. Лебедев П.Д. «Теплообменные сушильные и холодильные установки». Учебник для студентов технических вузов. 2-е издание. «Энергия», Москва, 2007г.

3. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С.Борисов, В.П.Брыков, Ю.И.Дытнерский и др. Под. ред. Ю.И.Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 2009. — 496 с.

4. Ульянов Б.А., Бадеников В.Я., Ликучёв В.Г. Процессы и аппараты химической технологии. Учебное пособие — Ангарск: Издательство Ангарской государственной технической академии, 2010 г. — 903 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Ремонт и монтаж насоса ЦНС-180. Расчеты на прочность следующих элементов насоса: корпуса, фланцевых соединений, вала, муфты, шпоночных соединений. Требования безопасности при ремонте и монтаже. Экономическая эффективность проведения капитального ремонта.

дипломная работа [2,4 M], добавлен 08.12.2011

Конструкция, устройство и принцип работы конденсатора. Механический расчет конструктивных элементов. Правила подготовки оборудования к ремонту. Испытание теплообменника водой с установленными деталями крепления и прокладками, порядок его монтажа.

курсовая работа [548,2 K], добавлен 25.03.2014

Подготовительные работы к ремонту. Способы очистки резервуаров. Ремонт оснований и фундаментов. Удаление дефектных мест без применения сварочных работ. Контроль качества ремонтных работ и испытание резервуаров. Приемка резервуаров после ремонта.

контрольная работа [37,4 K], добавлен 12.12.2010

Ремонт и техническое обслуживание деревоообрабатывающего станка ЦДК5-2: подготовка к капитальному ремонту узла, организация работ. Испытание станка после монтажа, установка и выверка, сдача в эксплуатацию. Техника безопасности при ремонте и монтаже.

курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.04.2012

Компрессорная машина: понятие и функциональные особенности, назначение, принцип действия и внутренняя структура. Подготовка к ремонту и разборка машины, его промывка и прочистка, а также дефековка и сборка. Техника безопасности при ремонте нагнетателя.

контрольная работа [30,6 K], добавлен 27.11.2013

Источник