横管式初冷器维修,清洗换管
童成明
中图分类号：TQ546.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0219-02
立管式初冷器结构如图1所示，它是焦化厂煤气净化区冷鼓工段的主要设备，作用是对焦炉炼焦产生的荒煤气进行冷却处理，冷却用的低温介质是工业水或江水，具有一定的腐蚀性。由于立管式初冷器在工作中不间断地与水、焦炉荒煤气接触，导致换热管周期性地腐蚀穿孔，穿孔后，冷却水将进入煤气室，影响生产。少量换热管穿孔可以采用在换热管的两端盲堵的方法使其退出工作，而不影响整台立管式初冷器的工作效果。当换热管的穿孔数量达到整个换热管数量的10%以上时，应停产集中对所有换热管进行更换，否则将影响立管式初冷器的正常工作，根据经验，换热管整体更换周期一般是3年。
一、换热管更换前的准备工作
立管式初冷器是冷却煤气的设备，存在爆炸和施工人员煤气中毒的危险，必须做好如下准备工作：1）用盲板盲堵煤气进口和煤气出口。需要特别强调的是，不能认为煤气进口盲堵了，没有煤气进入器内，器内无煤气，出口就可以不盲堵了，因为停产检修的立管式初冷器与正在生产的立管式初冷器是并联的，正在生产的立管式初冷器内的煤气可能通过煤气出口回流入正在检修的立管式初冷器内部导致事故，因此煤气出口必须盲堵。2）打开煤气放散阀，将煤气室内部的煤气放散干净。3）通过器体上的吹扫管向器内通蒸汽蒸煮，使器内的焦油软化，进过焦油盒和排焦油管排出。4）为防止人员发生溺水的危险，还必须盲堵进水口和出水口。5）需要制作安装专门的吊装工具（如图2）。
二、换热管更换
为防止在换热管拆除过程中，上管板和下管板变形，应分两批更换换热管，如图3示意。如果依次更换换热管，则在用千斤顶拆除换热管时，将会导致上管板和下管板起拱变形。而采取跳跃式的分批更换，由于拆除的换热管四周都有换热管将上管板和下管板牢固的连为一体，能承受较大的力而不变形。
1、换热管拆除
施工人员从下部水箱的人孔进入下部水箱。拆除某一根换热管时，先采用气割将换热管的下管端对称割2～4条纵缝，再用凿子缩口，然后用千斤顶向上顶换热管（如图4），使换热管与上管板和下管板的胀接部位完全松脱，最后在换热管的上端安装吊钩（如图5），开动吊装卷扬机将换热管吊走。
需要指出的是：1）个别换热管由于胀管率偏大，形成了较大的胀瘤（如图6），无法采用顶的方法使换热管上端与上管板的胀接松脱，此时，应采用与换热管下端相同的方法预先缩口再直接用吊钩吊走，否则，强行用千斤顶顶脱，可能使上管板变形。2）个别换热管由于使用时间长，管壁很薄，可能会出现稍微用力顶，就折弯导致无法顶出的情况，应采用与换热管下端相同的方法预先缩口再直接用吊钩吊走。
2、管板修理
管板修理包括上管板和下管板的修理，修理的内容就是安装换热管的各孔壁检查、修复。先检查孔壁是否有纵向的沟槽和严重的凹坑，如有这类缺陷，应用焊接的方法填平，再用内圆磨光机修磨、用手持铰刀铰孔。装换热管前，必须用内圆磨头对孔壁抛光，抛光时间不能超前装换热管时间太多，以免抛光的孔壁在装换热管时出现返锈情况。
3、换热管安装
安装前，应检查管子的长度，以及是否有裂纹、管端重皮、管端压扁等缺陷，只有长度合格且无缺陷的管子方可用作换热管。
换热管采用胀接方法安装，胀接前应对换热管的两端退火，退火长度比对应管板的厚度长80～100mm，采用焦炭烘烤退火比较理想，当管端颜色达到橘红色时即可。待退火的管端冷却后，可对换热管的两端进行抛光处理，出现金属本色为抛光合格。
抛光后的换热管用吊装工具就位。就位后，先调整换热管的高度（方法如图7），再胀接换热管的上管端，然后胀接换热管的下管端。每胀一个管端，必须记录胀管率，胀管率控制在6～7%之间，可以按照公式一计算。
公式一：
H——管板孔的直径mm；
D——胀管前的换热管的外径mm；
d——胀管前的换热管的内径mm；
d1——胀管后的换热管的内径mm；
t——胀管前的换热管的壁厚mm。
三、试验
试验的目的是检测各胀接部位是否符合发生泄漏。试验时，按照设备铭牌压力向煤气室内充入空气（由于设备使用一段时间后，器壁腐蚀变薄，强度与新设备相比有所减弱，在得到使用单位同意后，也可以按照工作压力的1.1倍试验），当保持试验压力达到规定时间后，立管式冷却器不发生变形等缺陷，则说明强度足够，不会发生物理性爆炸等危险，然后施工人员可以进入上水箱和下水箱检查胀接部位胀接情况，只需要在各胀接部位刷肥皂水，观察是否有汽包冒出即可，冒气泡则说明该处胀接不合格，应立即补胀，然后再刷肥皂水检查，直到所有的胀接部位合格。
四、应特别注意的事项
1、施工过程存在动火作业，为防止发生煤气爆炸和人员中毒等事故，必须定期检测（有条件的可以连续检测）施工点的煤气浓度，确保安全作业。
2、在旧换热管拆除和新换热管安装的吊装过程中，下部水箱和上部水箱的施工人员必须密切配合，吊钩安装好后，上部水箱的人员应通知下部水箱的人员避让，只有确认了下部水箱的人员已经避让的情况下，才能吊装作业，否则，可能发生下部水箱内的人员被吊起后又滑落的换热管砸伤的重大事故。
3、胀管率应在规定范围内，太小胀接效果不好，可能存在泄漏，太大可能出现较大的胀瘤，不利于下次拆除作业。
4、管板的孔壁和换热管的端部抛光合格后，应立即装管和胀接，否则会发生抛光面返锈的情况；抛光面返锈后，必须重新抛光，禁止不抛光继续装管，否则无论胀管率有对大，都很可能会发生泄漏。
