Ремонт теплообменников с плавающей головкой.

Расчет конструкции и ремонт теплообменника с плавающей головкой отличается своей специфичностью, так как данные модели кожухотрубных теплообменных агрегатов могут выполняться в разных комплектациях, с разным диаметром и конструкционными особенностями. В настоящее время известны системы с плавающей головкой горизонтального и вертикального вида, одинарные и сдвоенные, одноходовые и многоходовые, с гладкими трубами, постоянным и переменным диаметром, предназначенные для умеренных или тропических климатических зон.

При этом основная конструктивная особенность этих систем заключается в том, что одна труба закреплена жестко, в то время как вторая легко вращается вокруг собственной оси. Благодаря такому устройству корпус системы и ее трубный пучок не претерпевают различных температурных напряжений, но, в то же время, именно они находятся в зоне риска как наиболее подверженные аварийности.

К ремонтным работам, в которых нуждается данная техника, относят промывочные мероприятия, очистку труб, устранение дефектов герметичности корпуса и днища, распределительных камер и сопряжений. По сути, техника безопасности при ремонте теплообменника с плавающей головкой остается той же, что и при работе с установками жесткой конструкции, единственное, что следует учитывать специалистам, осуществляющим этот процесс, так это факт возможности разборки трубного пучка, являющийся одним из ключевых различий, влияющим на методику выявления дефектов и их коррекцию.

Капитальный ремонт теплообменников состоит из следующих этапов:

1. Очистка всех пластин теплообменника от накипи, отложений и налетов, образованных в процессе эксплуатации.

2. Полная замена всех уплотнителей, срок службы которых превышает 6-10 лет.

3. Полный и тщательный осмотр пластин на предмет выявляется следов коррозии. Удаление пластин со следами коррозии.

4. Промывка химическими средствами пластин теплообменника (без разборки теплообменника).

5. Как вариант, в процессе капитального ремонта теплообменников может быть использована механическая (разборная) промывка теплообменника.

На основании конструктивных особенностей пластинчатых теплообменных аппаратов можно выделить следующие виды неисправностей этого типа теплообменного оборудования:

1. Наличие внешней протечки.

Как правило, причиной протечек теплообменников является износ уплотнений пластин теплообменников. Он может быть обусловлен как истечением срока эксплуатации при соблюдении номинальных режимов эксплуатации, также протечки могут возникать в результате воздействия гидроударов или перегрева теплообменного оборудования. И в том и в другом случае ремонт теплообменника будет заключаться в полной или частичной замене уплотнений. Состояние уплотнений и необходимость их замены определяет инженер.

2. Наличие внутренних перепусканий из одного корпуса в другой.

Причины перепусканий могут быть аналогичными указанным выше. Помимо этого неисправность может быть вызвана коррозией поверхностей пластин теплообменников, их механическими повреждениями. Также к подобным последствиям могут привести ошибочные действия персонал, обслуживающего теплообменное оборудование. Ремонт теплообменника в случае наличия перепусканий требует квалифицированной диагностики оборудования для выявления причин возникновения подобной неисправности. После чего эти причины обязательно будут устранены специалистами.

Очевидно, что в большинстве случаев ремонт пластинчатых теплообменников сводиться к полной или частичной замене его уплотнений (прокладок). Иногда, хотя это происходит довольно редко, приходится менять повреждённые пластины теплообменника.

В связи с тем, что в настоящее время эксплуатируется большое разнообразие пластинчатых теплообменников различных фирм-производителей, к сожалению, уплотнения даже близких по габаритам и характеристикам моделей теплообменников не являются взаимозаменяемыми в следствии чего любой теплообменный аппарат может быть укомплектован только уплотнениями соответствующего им типа и маркировки. При принятии решения о замене уплотнений теплообменников необходимо принимать во внимание тот факт, что нужных Вам уплотнений может не оказаться в наличии на складе поставщика и в этом случае время ожидания может составить от 3-х до 6-ти недель, в зависимости от производителя и популярности модели уплотнения.

Необходимо учитывать, что полная замена уплотнений теплообменников строго рекомендована производителями по окончании срока эксплуатации при соблюдении номинальных режимов. Согласно рекомендациям большинства производителей теплообменного оборудования срок эксплуатации резиновых уплотнений составляет в среднем 7-8 лет.

Также обращаем Ваше внимание на то, что в случае если срок резиновых уплотнений истекает, производить разборную очистку теплообменников не рекомендуется. Это связано с потерей пластичности уплотнений, что с большой долей вероятности, может помешать собрать пакет теплообменника со старыми уплотнениями без течей.

Выявление дефектов.

Опрессовкой межтрубного пространства на контрольное давление проверяют герметичность корпуса и днища, а также сопряжений. После спуска опрессовочной воды при открытой спускной муфте на днище корпуса проверяют трубное пространство, выявляя дефекты распределительной камеры и сопряжений. Появление воды из спускной муфты на днище корпуса указывает на наличие дефекта в трубном пучке. Характер этого дефекта может быть выяснен только после разборки днища корпуса при повторной опрессовке трубного пространства. Визуально можно установить только пропуск в сопряжении крышки плавающей головки.

Дефекты в теплообменниках, не поддающихся визуальному осмотру и измерениям, обнаруживают опрессовкой межтрубного и трубного пространств. Замена вышедшей из строя трубы — сложная и трудоемкая операция, поэтому к ней прибегают в исключительно редких случаях, для чего применяют специальные режущие приспособления, позволяющие резать трубу изнутри со стороны трубной решетки. Оставшиеся в трубных решетках концы труб и сами трубы выбивают с помощью оправок. Если концы труб приварены к решетке, то сварной шов срезают вручную или пневмо-точилом. Устанавливаемую новую трубу снабжают направляющим конусом-наконечником. На практике вышедшую из строя трубу заглушают с двух концов металлическими конусными пробками Число отглушаемых труб не должно превышать 10% от общего числа труб в пучке, приходящихся на один поток, иначе значительно возрастет гидравлическое сопротивление и заметно уменьшится поверхность теплообмена. В общем случае обнаружение нескольких дефектных труб в пучках давно работающих теплообменников указывает на возможность выхода из строя всех труб, поскольку они работают в одинаковых условиях. Поэтому отглушив изношенные трубы, можно поддержать эксплуатационную пригодность теплообменника до ближайшего капитального или среднего ремонта, во время которого теплообменник или трубный пучок полностью заменяют новым.

В зависимости от конструктивного решения неплотные соединения концов труб с трубными решетками подвальцовывают или подваривают. Следует избегать чрезмерной подвальцовки: она не только не устранит неплотность, но может привести к потере прочности соединения. Сварка концов одних труб может ослабить развальцовку рядом расположенных труб, поэтому последние профилактически подвальцовывают.

Необходимость ремонта корпусов кожухотрубчатых теплообменников устанавливают по результатам измерений толщин и проверки сварных швов. Учитывая значительно большую толщи подвижной решеткой и нарушение соединения труб с этой решеткой. Такие дефекты устраняют прежде всего путем смены прокладки на крышке (подтяжки болтов без смены прокладки следует избегать) и перевальцовки или сварки концов труб. Если после этого при опрессовке вода все же про-никает в межтрубное пространство, приходят к выводу о нарушении герметичности соединения труб с неподвижной трубной решеткой либо об износе одной или нескольких труб.

Для точного установления дефекта разбирают крышку распределительной камеры и плавающей головки, чтобы обнажить трубные решетки с развальцованными в них концами труб; со стороны подвижной решетки к корпусу прикрепляют приставную головку. По течи на торцах решеток при опрессовке корпуса судят о неплотной вальцовке (сварке). Отдельно при техническом обслуживании, диагностике и ремонте аппаратов воздушного охлаждения обращается внимание на качество сварных швов. Для этого делаются панорамные снимки с применением гамма-дефектоскопии.

В зависимости от толщины труб и типа швов используются разные углы наклона при просвечивании. Трубы с большим диаметром просвечивают перпендикулярно, через одну стенку. Трубы с небольшим диаметром просвечиваются через две стенки. Если швы расположены внахлест, трубы просвечиваются под углом 45°.

Обнаруженные дефекты устраняются либо путем полной замены, либо при помощи проведении соответствующих корректирующих процедур.

Регулярные процедуры по техническому обслуживанию позволяют предотвращать серьезные поломки и повышать эффективность работы теплообменников всех типов.

Порядок сборки.

Различают следующие методы сборки оборудования:

- полной взаимозаменяемости;

- неполной взаимозаменяемости;

- и индивидуальной пригонки.

Наиболее совершенным является метод полной взаимозаменяемости, при котором исходят из требований высокой точности. Обязательным условием в этом случае является наличие достаточного парка запасных частей преимущественно заводского изготовления.

При методе неполной взаимозаменяемости предусматривается подбор заменяемых деталей из наличного парка запасных частей. При методе индивидуальной пригонки необходимые размеры и форма отдельных деталей (включая базовые) достигаются при проведении слесарно-доводочных и станочных работ. Этот метод наиболее трудоемок и требует высокой квалификации от исполнителей ремонта.

Таким образом, при сборке оборудования в процессе ремонта пользуются тремя группами деталей: отремонтированными, новыми и бывшими в употреблении, но пригодными по показателям надежности.

При сборке оборудования очень важен правильный подбор заменяемых деталей, соблюдение допусков в сопряжениях, а также точное взаимоположение узлов и блоков Взаимосвязь и взаимозависимость размеров в сопряжениях и между узлами и блоками устанавливаются размерными цепями, т. е. расположенными в определенной последовательности сборочными размерами, начиная от одной базовой детали (основной или вспомогательной). Положение всех остальных деталей в размерной цепи указывается относительно этой условной базы. Последнее звено в размерной цепи называют замыкающим. Число и состав бригад, участвующих в разборке и сборке, определяют исходя из наличного фронта работ, последовательности операций, размеров и массы блоков, сложности операций, применяемой ремонтной оснастки и т. д.

Если разбираемые узлы состоят из двух и более одинаковых деталей, то для того чтобы при сборке не спутать их и не ухудшить тем самым качество сопряжения, на рабочие поверхности деталей наносят метки. Метки ставят и тогда, когда необходимо точно ориентировать одну из деталей относительно другой; на съемной детали указывают верх, низ, правую и левую стороны.

Технология разборки и сборки входит в состав общей технологии ремонта, разрабатываемой для конкретного оборудования. Поэтому перечисление в какой-то определенной последовательности операций для всех видов оборудования лишено смысла.

Испытание теплообменников.

Каждый раз после проведения работ по ремонту теплообменников, связанных с разборкой теплообменника, например, замену уплотнений или пластин теплообменников, необходимо опрессовку (испытание давлением) отремонтированного теплообменного оборудования. Эта процедура проводится для проверки внутренней и внешней герметичности контура.

При проведении испытания давлением сначала должна быть протестирована одна сторона, в это время вторая сторона должна находиться под атмосферным давлением. Испытательное давление должно равняться рабочему давлению испытываемого оборудования и обязательно не должно превышать значения обозначенного на шильдике теплообменника. Опрессовку рекомендуется производить в течение 10 минут. Необходимо высушить части опрессованного оборудования, используемые для охлаждения.