[发明专利]增强热交换器管头耐压试验时壳体强度的装置及试压方法

说明书

技术领域

本发明属于热交换装置技术领域，具体涉及一种增强热交换器管头耐压试验时壳体强度的装置及试压方法。

背景技术

固定管板式热交换器具有结构比较简单，紧凑，机加工件较少，造价低的特点，在石油炼制和化工生产中有着广泛的应用。在管程压力(Pt)高于壳程压力(Ps)工况条件下，且二者差值较大时，由于壳体厚度较薄，无法提高壳程耐压试验压力对管头进行试压。现在设计制造单位一般采用补做氨检漏的方法对管头进行检测，但该方法不仅危险性大、成本较高，且只能做到对管头的致密性进行检测，而无法检测出管头的耐压强度是否能满足使用要求，造成了管头存在极大泄漏隐患。Pt＞Ps工况条件的固定管板式热交换器，由于壳体壁厚相对较薄，承受不了管程的试验压力，因而无法通过提高壳程试验压力进行管头耐压试验。如何在Pt＞Ps工况的固定管板式热交换器进行管头耐压强度试验时给热交换器增强其壳体强度是压力容器制造行业中一直没有得到解决的技术性难题。目前通常都使用补做氨检漏对管头进行检测的方法，存在的问题是：氨气和空气容易形成爆炸混合物引起爆炸的危险，且氨气泄漏会造成环境污染，引起人员中毒，另外氨检漏方法只能做到对管头的致密性进行检测，而无法检测出管头的耐压强度是否能满足使用要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题提供一种在Pt＞Ps工况的固定管板式热交换器进行管头耐压强度试验时加强固定管板热交换器壳体强度的装置及试压方法。

本发明提供的技术方案是：

一种增强热交换器管头耐压试验时壳体强度的装置，使用于固定管板热交换器管头耐压试验过程，设置于热交换器壳体上，

热交换器壳体的侧壁上固定连接有连接管件，热交换器壳体与连接管件的的接管部的圆周上设置盲区补强环，所述连接管件上法兰的背面固定设置有法兰刚度增强环，连接管件的法兰上固定有盲板，盲板上固定设置压力表组件，在所述的热交换器壳体、盲区补强环、连接管件上缠绕若干增加强度用柔索，缠绕方向为周向螺旋缠绕，柔索之间端部的接头处使用索具螺旋扣连接。

具体的，所述的盲区补强环为两个半圆筒形结构的筒体构成，所述两个筒体其中一端的连接部呈圆形槽设置且该连接部套于连接管件根部，盲区补强环的内径与热交换器壳体外径相同，盲区补强环的轴线与热交换器壳体轴线重合。

具体的，法兰刚度增强环由两个半环形的弧形板构成，法兰刚度增强环的内径与连接管件的相同。

具体的，柔索为单层缠绕时，缠绕时从热交换器壳体端部的热交换器管板与热交换器壳体焊缝连接处作为始端开始缠绕；柔索为多层缠绕时，从两端管板与壳体连接焊缝交错作为缠绕起点。

具体的，连接管件的缠绕从连接管件与热交换器壳体焊缝连接处开始。

具体的，所述柔索的直径为4-6mm。

使用如上所述的增强热交换器管头耐压试验时壳体强度的装置进行耐压试验的方法，包括耐压试验前对热交换器壳体强度校验和施工机具准备步骤，施工机具包括有：柔索缠绕装置、棘轮收紧器和紧固扳手等，通过耐压试验前壳体强度校验确定缠绕的柔索的规格及缠绕的圈数、层数及所需柔索的缠绕长度，并确定缠绕盲区补强环的宽度及法兰刚度增强环的厚度，还包括如下步骤：

S1、盲区补强环、法兰刚度增强环的制作，根据确定的盲区补强环的宽度及法兰刚度增强环的厚度制作，制作完成后将盲区补强环与热交换器壳体紧密贴合装配好；

S2、热交换器壳体上进行柔索缠绕，柔索缠绕过程中使用棘轮收紧器将柔索收紧，柔索接头处由索具螺旋扣连接；连接管件进行柔索缠绕，缠绕过程中使用棘轮收紧器将柔索收紧，柔索接头处由索具螺旋扣连接，缠绕时以一定的预拉应力进行缠绕，柔索为单层缠绕时，缠绕时从热交换器壳体端部的热交换器管板与热交换器壳体焊缝连接处作为始端开始缠绕；柔索为多层缠绕时，从两端热交换器管板与热交换器壳体连接焊缝交错作为缠绕起点，连接管件的缠绕从连接管件与热交换器壳体焊缝连接处开始；

S3、柔索全部缠绕完成后，连接管件装配法兰刚度增强环，法兰刚度增强环在连接管件上法兰的背面，连接管件的法兰上固定有盲板，盲板上固定设置压力表组件，连接管件的法兰和盲板之间设置有密封垫片，连接管件的法兰和盲板之间通过螺栓紧固件连接，使用紧固扳手对螺栓紧固件进行拧紧；

S4、壳程注水，热交换器壳体外增加强度的装置安装完全之后，注入水，水的温度不低于5℃；

S5、设备升压、稳压，试验压力应缓慢上升，达到规定试验压力后保持压力30分钟，对所有焊缝和连接部位进行泄露检查，如有泄露，修补之后重新进行试验；