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摘 要：换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成， 换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
关键词：浮头式换热器 检测技术 换热管
如何准确地判断管束的泄漏点并加以封堵，从而避免生产过程中介质外泄及管程和壳程之间的介质相互贯通是确保浮头式换热器检修质量的重要环节。因此，试压工装的可靠性就成为浮头式换热器检修试压的关键。随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。
1 浮头式换热器
浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可在壳体内自由浮动，壳体和管束对膨胀是自由的，故当两张介质的温差较大时，管束和壳体之间不产生温差应力。浮头端设计成可拆结构，使管束能容易的插入或抽出壳体。（也可设计成不可拆的）。这样为检修、清洗提供了方便。但该换热器结构较复杂，而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。因此在安装时要特别注意其密封。在设计时必须考虑浮头管板的外径Do。该外径应小于壳体内径Di，一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3～5mm。这样，当浮头出的钩圈拆除后，即可将管束从壳体内抽出。以便于进行检修、清洗。浮头盖在管束装入后才能进行装配，所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着幞头式换热器的设计、制造技术的发展，以及长期以来使用经验的积累，钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。钩圈一般都为对开式结构，要求密封可靠，结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性，在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战，但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。
2试压工装简介
经过多年的实践和摸索，我们设计并制作了一套浮头式换热器的试压工装。如图，是浮头式换热器试压工装及试压工作原理图。
图中左侧为固定端。试压前，将假法兰与筒体法兰通过紧固螺栓1相连接，管板和筒体之间安装密封垫片，在紧固螺栓1的作用下完成了固定端壳程和外界的密封，管束端口暴露在外部可观察部位。图中右侧为浮头端。试压工装主体和浮头端筒体法兰连接（同时安裝密封垫片）后，和浮头端的管板间形成一个新的填料箱体。填料压盖和工装主体相连接，在紧固螺栓3的作用下填料被压缩，实现了浮头端壳程和管板间的密封，同时使浮头端管束端口暴露在外部可观察部位。
通过上述介绍可以看出，通过使用该试压工装，实现了浮头式换热器壳程与外界的密封，同时使管程的两端均暴露在外部可观察范围内。这正是解决试压问题的关键所在。管程试压时，将壳程充满水并保持实验压力。当管束中的某根管腐蚀穿孔，或者两端焊接部位发生泄漏，水就从该管两端或相对应的焊接点溢出，从而对泄漏管束及部位可进行准确判断和堵漏。管程试压完毕，将假法兰和试压工装主体拆下，安装管箱、浮头及大盖，然后进行壳程试压。
3注意事项
由于浮头式换热器的压力等级不同，筒体法兰螺栓孔的开设也不同，因此可在同一试压假法兰和试压工装主体法兰上开设不同压力等级的法兰孔，以提高工装的通用性。在安装试假法兰和试压工装主体进行试压时，假法兰和试压工装主体的受力远小于原有管箱或浮头大盖的受力，因此连接螺栓的数量可相应减少（一般间隔1-2个螺栓孔）。由于所执行的标准不同，各换热器厂家所生产的浮头式换热器的浮头端管板伸出筒体长度不同。在设计试压工装主体时，其长度应尽可能兼顾同一直径规格的各标准类型的换热器，从而提高工装的通用性。对于管板伸出筒体长度较大的，可通过增加垫圈厚度来调整。试压过程中，密切关注管束两端垫片和填料泄漏情况，微量渗漏不影响试压结果。如果出现密封垫或填料泄漏量比较大时，应及时处理以免实验压力不够影响试压结论。
4对比与结论
这套试压工装的安装和操作简单方便，试压结果准确无误，使原本复杂繁琐的浮头式换热器的试压简单化、程序化，较大幅度的降低了检修劳动强度。通用性强，同种直径规格不同标准的浮头式换热器只需要一套试压工装即可实现工装通用，避免了配置大量工装所带来的不便和浪费。本工装属独创。和兄弟单位以及各冷换设备生产厂家的试压工装比较，本工装处于较先进的技术水平。
通过分析、总结该工装近几年的使用情况，实践证明本工装各项技术指标良好。它的应用不仅提高了检修效率，有效地降低了检修劳动强度，而且从根本上解决了浮头式换热器检修试压的难题。
参考文献：
[1] SHS01009-2004，管壳式换热器维护检修规程[s].北京：中国石化出版社，2004.
[2] 史美中，王中铮.热交换器原理与设计[M].北京：东南大学出版社，1996.
关键词：浮头式换热器 检测技术 换热管
如何准确地判断管束的泄漏点并加以封堵，从而避免生产过程中介质外泄及管程和壳程之间的介质相互贯通是确保浮头式换热器检修质量的重要环节。因此，试压工装的可靠性就成为浮头式换热器检修试压的关键。随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。
1 浮头式换热器
浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可在壳体内自由浮动，壳体和管束对膨胀是自由的，故当两张介质的温差较大时，管束和壳体之间不产生温差应力。浮头端设计成可拆结构，使管束能容易的插入或抽出壳体。（也可设计成不可拆的）。这样为检修、清洗提供了方便。但该换热器结构较复杂，而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。因此在安装时要特别注意其密封。在设计时必须考虑浮头管板的外径Do。该外径应小于壳体内径Di，一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3～5mm。这样，当浮头出的钩圈拆除后，即可将管束从壳体内抽出。以便于进行检修、清洗。浮头盖在管束装入后才能进行装配，所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着幞头式换热器的设计、制造技术的发展，以及长期以来使用经验的积累，钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。钩圈一般都为对开式结构，要求密封可靠，结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性，在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战，但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。
2试压工装简介
经过多年的实践和摸索，我们设计并制作了一套浮头式换热器的试压工装。如图，是浮头式换热器试压工装及试压工作原理图。
图中左侧为固定端。试压前，将假法兰与筒体法兰通过紧固螺栓1相连接，管板和筒体之间安装密封垫片，在紧固螺栓1的作用下完成了固定端壳程和外界的密封，管束端口暴露在外部可观察部位。图中右侧为浮头端。试压工装主体和浮头端筒体法兰连接（同时安裝密封垫片）后，和浮头端的管板间形成一个新的填料箱体。填料压盖和工装主体相连接，在紧固螺栓3的作用下填料被压缩，实现了浮头端壳程和管板间的密封，同时使浮头端管束端口暴露在外部可观察部位。
通过上述介绍可以看出，通过使用该试压工装，实现了浮头式换热器壳程与外界的密封，同时使管程的两端均暴露在外部可观察范围内。这正是解决试压问题的关键所在。管程试压时，将壳程充满水并保持实验压力。当管束中的某根管腐蚀穿孔，或者两端焊接部位发生泄漏，水就从该管两端或相对应的焊接点溢出，从而对泄漏管束及部位可进行准确判断和堵漏。管程试压完毕，将假法兰和试压工装主体拆下，安装管箱、浮头及大盖，然后进行壳程试压。
3注意事项
由于浮头式换热器的压力等级不同，筒体法兰螺栓孔的开设也不同，因此可在同一试压假法兰和试压工装主体法兰上开设不同压力等级的法兰孔，以提高工装的通用性。在安装试假法兰和试压工装主体进行试压时，假法兰和试压工装主体的受力远小于原有管箱或浮头大盖的受力，因此连接螺栓的数量可相应减少（一般间隔1-2个螺栓孔）。由于所执行的标准不同，各换热器厂家所生产的浮头式换热器的浮头端管板伸出筒体长度不同。在设计试压工装主体时，其长度应尽可能兼顾同一直径规格的各标准类型的换热器，从而提高工装的通用性。对于管板伸出筒体长度较大的，可通过增加垫圈厚度来调整。试压过程中，密切关注管束两端垫片和填料泄漏情况，微量渗漏不影响试压结果。如果出现密封垫或填料泄漏量比较大时，应及时处理以免实验压力不够影响试压结论。
4对比与结论
这套试压工装的安装和操作简单方便，试压结果准确无误，使原本复杂繁琐的浮头式换热器的试压简单化、程序化，较大幅度的降低了检修劳动强度。通用性强，同种直径规格不同标准的浮头式换热器只需要一套试压工装即可实现工装通用，避免了配置大量工装所带来的不便和浪费。本工装属独创。和兄弟单位以及各冷换设备生产厂家的试压工装比较，本工装处于较先进的技术水平。
通过分析、总结该工装近几年的使用情况，实践证明本工装各项技术指标良好。它的应用不仅提高了检修效率，有效地降低了检修劳动强度，而且从根本上解决了浮头式换热器检修试压的难题。
参考文献：
[1] SHS01009-2004，管壳式换热器维护检修规程[s].北京：中国石化出版社，2004.
[2] 史美中，王中铮.热交换器原理与设计[M].北京：东南大学出版社，1996.