1、1化工生产中固定管板式换热器的定期全面检验换热器是化工、石油和石油化学工业中广泛应用的通用工艺设备。在现代石油冶炼厂中，换热器约占全部工艺设备投资的 40%左右。固定管板式换热器是管壳式换热器的一种结构形式，它结构简单、紧凑、每根管子都能单独更换和清洗。在同样的壳体直径内，布管最多，两板管由管子互相支撑，因此在各种管壳式换热器中其管板最薄。除 U 形管式外，它是管壳式换热器中造价最低的一种。固定管板式换热器适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需要清洗以及温差不大或温差虽大但壳程压力不高的场合。 一、固定管板式换热器定期全面检验的影响因素 1.结构及工作条件对检验的影响 固定管板式换热器的壳程检验
2、只能从外表面进行检验，埋藏缺陷的检验只能选择超声波探伤的方法。管程检验主要一般在内表面进行，必要时拆除管箱外部的隔热层对外表面进行检验。有时采取拆开一端管箱检验内表面，拆除另一端管箱的隔热层检验外表面，以降低拆除的工作量。 从管程和壳程的工作条件来看，不一定每一个工作腔都满足压力容器的条件，按 TSGR0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程的压力容器的划分原则，当一侧介质为低于标准沸点的液体时可不按照 TSG R7001-2004压力容器定期检验规则进行检验。 22.介质工作温度及温度差对检验的影响 对介质工作温度较高的固定管板式换热器进行检验时，当抽查发现为均匀腐蚀的特征时，可局部
3、拆除保温层进行检验；对介质工作温度较低的固定管板式换热器进行检验时，保冷或油漆损坏部位应重点进行检验，适当增加保冷层的拆除比例，必要时进行全部拆除冷温层检验。 固定管板式换热器的壳程通体上设置有 U 型膨胀节，用以补偿管子和壳体的膨胀差异。膨胀节一般较薄，且材料常为不锈钢，当与碳钢筒体焊接时，既是形状突变部位，又是异种钢焊接部位。因此，U 型膨胀节与筒体连接的环焊缝是宏观检查和探伤检验的重点部位。当为碳钢与不锈钢的异种钢焊接时，表面探伤多选择渗透探伤。 3.介质对检验的影响 腐蚀性介质通常安排在管程，管程通常选用耐蚀材料制成，一般选择渗透探伤对管箱焊缝表面进行无损检测，内部缺陷选择射线探伤进行
4、检测。管壳式容器的介质都在一定压力下不断地流经管程或壳程，对介质流速变化较大部位、流动型态变化较大部位及介质滞留部位容易造成腐蚀，应重点检查腐蚀情况。 4.容器制造工艺的影响 固定管板式换热器在制造过程中管板与换热管采用胀接工艺连接，在焊接过程中采用先胀后焊的方法易产生气孔和胀口松弛缺陷；先焊后胀容易将焊缝胀裂，焊接残余应力容易导致应力腐蚀产生。固定管板式换热器的最后一道壳体与管板连接焊缝，边缘应力和温差应力较大，在制造中无法进行射线检测，控制不当会存在原始缺陷，因此在检验中应3增加表面探伤比例。接管及隔板焊缝处在组焊后有较大的焊接残余应力，在检验过程中也应注意这些部位的检查。 二、检验的重点
5、部位及探伤方法 1.检验前准备 壳程通常只能检验外表面，一般将全部隔热层拆除后进行检验，对于直径较大，壳程温度较高，壳体均匀腐蚀的容器可局部拆除保温层进行检验。管板附近区域，形状突变部位及附近区域应部分拆除，应露出部分纵环焊缝、T 型焊缝、角焊缝。 管程检验一般将管箱或管箱盖板拆下，从内表面进行检验。固定管板式换热器最好将两端管箱都拆开进行检验，由于管程入口端的流体压力高、流速大、对管箱内表面和管板的冲刷腐蚀更大，前端管箱更具有代表性，有时为降低拆卸工作量，也可只拆除前端管箱进行内表面检验，后端管箱拆除保温从外表面进行检查。 2.宏观检查及测厚 固定管板式换热器的管程和壳程均承压，都应进行检验
6、。设备壁温较高，在防腐层完好的情况下，外壁表现为均匀腐蚀特征，可局部拆除保温进行检验；壳程检验：壳体与管板法兰连接的环焊缝、膨胀节与壳体连接环焊缝、筒节上的纵焊缝和连接部位的丁字形焊缝、介质进出口管角焊缝等为重点检验部位，拆除这些部位及附近区域保温进行检查；检查容器本体及焊缝表面有无裂纹、变形、腐蚀、泄漏等缺陷；选择有代表性的区域进行测厚检查。管程检验：检查管箱本体及所有焊缝表面有无裂纹、变形、腐蚀、泄漏等缺陷；注意检查下管板、进出口管角焊4缝的流体冲刷腐蚀，下管箱盖板、上管板的积液腐蚀；上、下管箱的表面腐蚀及应力集中部位等应重点检查；选择有代表性的部位进行测厚检测。从外表面对承压壳体进行宏观
7、检查、壁厚测定、表面和埋藏缺陷检测，必要时对壳体母材和焊缝进行硬度测定和金相检查，已检查其材质的劣化情况。大多数固定管板式换热器的失效是由于换热管腐蚀穿孔泄漏或管板与换热管连接部位泄漏造成的，而这正是用常规检验方法无法检验到位的地方。因此，耐压试验在定期检验中尤为重要。 3.无损检测 固定管板式换热器制造中有一道焊缝不能进行射线检测，采用带垫板的焊接型式时有可能存在缝隙腐蚀。因此，管板与壳体连接焊缝应进行表面检测。固定管板式换热器的膨胀节的环焊缝也要进行检测。当壳体材料为碳素钢或低合金钢时，表面无损检测通常采用磁粉探伤，膨胀节为不锈钢时在膨胀节与碳素钢的异种钢焊接部位多选择渗透检测，由于通常只
8、能从外表面进行检测，壳体内有换热器管束遮挡，埋藏缺陷检测一般采用超声波探伤。当上管箱出口管是一个温度高、大开孔的接管时，其角焊缝要承受较大的应力集中、焊接残余应力和升温而产生的来自管道约束的附加应力，此时对大开孔接管焊缝必须进行 100%磁粉检测。三、检验周期的确定 在确定固定管板式换热器的检验周期时，不应只考虑现场检验的情况，还应多从设备技术档案中获取信息。一些在设计、制造中的问题往往在新设备投运的 2、3 年内就会暴露出来，从修理和运行记录能够发现5这方面的问题，检验周期的确定应结合进行考虑。固定管板式换热器的检验周期一般不宜定得过长，安全等级为 12 级的容器，检验周期一般定为 34 年；安全等级为 3 级的容器，检验周期一般定为 13 年。对检验中发现裂纹、明显局部腐蚀、经常泄漏和修理的容器，适当缩短检验周期。 作为检验人员应该根据固定管板式换热器的结构特征和使用方面的一些特点有针对性的制定检验方案，开展检验工作。
