CN110815121A - 换热器芯抽装辅助工装及其抽装方法 - Google Patents

换热器芯抽装辅助工装及其抽装方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于设备维修领域，涉及一种芳烃制苯装置换热器管芯拆卸及安装使用，具体为一种换热器芯抽装辅助工装及其抽装方法，工装包括内端法兰和外端法兰；所述内端法兰和外端法兰均为半剖法兰，内端法兰和外端法兰之间通过若干导杆连接，形成与换热器管束相配合的中空的半圆柱形通道；所述内端法兰与换热器壳体法兰连接固定，外端法兰下方连接立柱，立柱下方固定有底座。本发明设计的辅助工装，用料少、重量轻，仅2人就能抬走；无需现场动火制作，安全风险小；检修完毕后，工装送回检维修存放，可反复使用；使用此发明的工装，抽装管束工作效率高，作业强度低。

Description

换热器芯抽装辅助工装及其抽装方法
技术领域
本发明属于设备维修领域，涉及一种芳烃制苯装置换热器管芯拆卸及安装使用，具体为一种换热器芯抽装辅助工装及其抽装方法。
背景技术
制苯装置换热器需要定时抽芯作业进行检修，一般使用管束抽装机进行更换，但由于厂区内管线复杂，换热器附近可能会存在一些循环水管，使管束抽装机无法靠近换热器，影响抽芯检修作业。在此种状况下，通常采用以下办法：
一、将阻碍管束抽装机靠近换热器的管线切除，待换热器检修完成后再将管线恢复。此办法只能在整个装置处于停工状态的条件下才能进行，当装置处于运行状态时，循环水供应全装置生产运行，因此管线不具备切除条件。
二、在换热器管箱正前方焊接钢结构框架，用于换热器芯拆卸，还需要在换热器后封头焊接一组框架，用于将换热器芯回装。此种方法焊接工作量大，起重作业强度大，且生产装置现场大面积动火，安全风险大，存在火灾风险因素，作业完成后需动火将两处框架拆除，下次检修还需重新制作安装，费时费力。
发明内容
根据上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种换热器芯抽装辅助工装及其抽装方法，能够与管束抽装机配合作业，在不切除循环水管的条件下，实现了换热器安全、高效检修工作，达到设备安全检修与装置平稳生产的效果。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：换热器芯抽装辅助工装，包括内端法兰和外端法兰；所述内端法兰和外端法兰均为半剖法兰，内端法兰和外端法兰之间通过若干导杆连接，形成与换热器管束相配合的中空的半圆柱形通道；所述内端法兰与换热器壳体法兰连接固定，外端法兰下方连接立柱，立柱下方固定有底座。
优选的，半剖法兰选用30mm或40mm的钢板。立柱采用H150型钢，立柱与外端法兰之间设置垫板，立柱垫板采用20mm钢板，垫板与立柱间加筋板。
进一步地，所述外端法兰与管束抽装机头端连接。
进一步地，所述导杆为三个，分别连接两个法兰的两端和下底面，所述导杆与两个法兰之间焊接筋板。
优选的，三根导杆采用H100型钢制作。
进一步地，所述外端法兰的两端端面上分别设置一根竖直的支撑柱。
进一步地，两个支撑柱上分别设置一个吊耳，换热器管箱的两侧和头端分别设置一个吊装孔，换热器封头设置两处吊装孔，抽装辅助工装上方横梁的两侧分别设置一处吊装孔。
进一步地，所述立柱与底座组合的高度与换热器管束距离地面的高度相配合。
进一步地，所述底座为调整底座，调整底座上设置有四个调节螺杆。
进一步地，所述底座替换为垫铁，垫铁为20mm钢板八块焊接形成。
进一步地，所述内端法兰设置通孔，通孔与换热器壳体法兰孔对应，内端法兰内径比换热器壳体法兰内径大3-4mm。
换热器芯抽装方法，包括以下步骤：
步骤一：将两个半剖法兰通过导杆焊接形成中空的半圆柱体，作为管束抽卸与安装的移动通道，两个半剖法兰分别为外端法兰和内端法兰；
步骤二：根据现场换热器的尺寸与高度，在外端法兰下方焊接立柱，立柱底部焊接底座；
步骤三：换热器开吊装孔，安装吊梁，挂倒链及钢丝绳；
步骤四：换热器拆除管箱、后封头、和小浮头；
步骤五：将内端法兰与换热器壳体法兰连接固定；
步骤六：在外端法兰的两端的端面上分别连接一根支撑柱，支撑柱上设置吊耳；
步骤七：将外端法兰与管束抽装机连接并夹紧定位，使管束抽装机轴线与换热器轴线一致；
步骤八：通过吊车和管束抽装机完成抽芯作业。
进一步地，步骤一中，管束抽卸与安装的移动通道长度为1900mm。
本发明的有益效果为：本发明设计的辅助工装，用料少、重量轻，仅2人就能抬走；无需现场动火制作，安全风险小；检修完毕后，工装送回检维修存放，可反复使用；使用此发明的工装，抽装管束工作效率高，作业强度低。
附图说明
图1为抽装工装示意图；
图2为吊装开孔位置图；
图中：1、内端法兰， 2、外端法兰， 3、导杆， 4、立柱， 5、底座，6、支撑柱， 7、通孔， 8、横梁， a、b、c、d、e、f、g均为吊装孔。
具体实施方式
为了使本发明的结构和功能更加清晰，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见附图1-2，换热器芯抽装辅助工装，包括内端法兰1和外端法兰2；所述内端法兰1和外端法兰2均为半剖法兰，内端法兰1和外端法兰2之间通过若干导杆3连接，形成与换热器管束相配合的中空的半圆柱形通道；所述内端法兰1与换热器壳体法兰连接固定，外端法兰2下方连接立柱4，立柱4下方固定有底座5。
优选的，半剖法兰选用30mm或40mm的钢板。立柱采用H150型钢，立柱4与外端法兰2之间设置垫板，立柱垫板采用20mm钢板，垫板与立柱间加筋板。
进一步地，所述外端法兰2与管束抽装机头端连接。
进一步地，所述导杆3为三个，分别连接两个法兰的两端和下底面，所述导杆与两个法兰之间焊接筋板。
优选的，三根导杆采用H100型钢制作。
进一步地，所述外端法兰2的两端端面上分别设置一根竖直的支撑柱6。
进一步地，参见附图2，两个支撑柱6上分别设置一个吊耳，支撑柱为管束抽装机提供固定的支点，吊车将管束抽装机吊装到抽装辅助工装处，将管束抽装机钢绳穿过支撑柱上的吊耳并进行起吊，将管束抽装机抬起与抽装辅助工装对接，便于管束抽装机的油缸爪装夹在抽装辅助工装的外端法兰上进行固定。
进一步地，换热器管箱的头端和两侧分别设置一个吊装孔c、d、e，换热器封头设置两处吊装孔f和g，抽装辅助工装上方横梁8的两侧分别设置一处吊装孔a和b。
进一步地，所述立柱4与底座5组合的高度与换热器管束的高度相配合。
进一步地，所述底座5为调整底座，调整底座上设置有四个调节螺杆。
进一步地，所述底座5替换为垫铁，垫铁为20mm钢板八块焊接形成。
进一步地，所述内端法兰1设置通孔7，通孔7与换热器壳体法兰孔对应，内端法兰内径比换热器壳体法兰内径大3-4mm。
换热器芯抽装过程如下：
（1）换热器抽芯辅助工装制作，参见附图1：半剖法兰为DN900，2.5MPa法兰，R1内为495mm，R2为520mm，开设φ30mm长条通孔7补偿方位误差，R3内为590mm，R1外为500mm，R3外为600mm。
1）考虑到管束及抽芯机重量及管束抽装的载荷，该工装采用30mm厚钢板作为换热器壳体与抽芯机连接的半剖法兰；三根导杆采用H100型钢；立柱采用H150型钢；
2）半剖法兰钻孔与换热器壳体法兰孔对应；同时考虑到管束抽卸与安装的移动通道，半剖法兰内径比壳体法兰内径大3mm至4mm;
3）测量现场换热器出入口管线、地面标高、循环水管线位置、抽芯机夹紧部分长度与宽度，设计抽芯辅助工装的各部尺寸；
4）考虑到工装的安装要求，要先与换热器壳体联接，再与地面牢固接触，且地面不平整，抽芯辅助工装底板基础设计了四个调节螺杆；
（2）换热器开吊装孔，安装吊梁，挂倒链及钢丝绳；吊装孔位置参见附图2；
（3）换热器拆管箱、后封头、小浮头；
（4）安装抽装辅助工装；
（5）管束抽装机与抽装辅助工装夹紧定位；
（6）换热器管束顺利抽出；
（7）换热器管束抽芯作业完成；
抽芯作业过程需要吊车与管束抽装机配合作用，吊车采用70t吊车，出杆长度=15m；作业半径=9m；吊车额定载荷为Q额=15t；管束抽装机为大连白云机电设备厂的SD180-9B抽装机。
抽芯作业具体操作要点：
1、管束抽装机及提前预制完的抽装辅助工装运输至现场，指挥70吨吊车进入检修场地，将抽装辅助工装吊至换热器管箱端前方，拆除障碍围堰；吊点a倒链及吊点c倒链配合将工装吊起，将工装内端法兰与换热器壳体法兰用螺栓坚固；调整抽装辅助工装底座的调节螺杆，使工装与地面垫实牢固，松开倒链；
2、指挥70吨吊车吊起管束抽装机至抽装辅助工装外端法兰处；按动管束抽装机的夹紧松按钮使夹紧油缸伸出长度超过外端法兰厚度；将紧油缸虚夹在外端法兰上；
3、按动管束抽装机的左、右侧降按钮，将左、右侧平衡油缸伸出后，将油缸活塞杆前段钢索与抽装辅助工装外端法兰上部的支撑柱吊耳拴挂牢固；
4、按动管束抽装机的左、右侧升按钮，左、右两侧活塞杆缩回并拉紧钢索，同时通过吊车联合调整，使抽装机接手与抽装辅助工装外端法兰对接，抽装机轴线与换热器轴线一致；
5、按动管束抽装机的夹紧紧按钮，使抽装机与抽装辅助工装外端法兰紧紧的压在一起，然后驱动主行车到达抽装机最前端位置；
6、将初拉钢索与换热器管束定位耳板栓牢，初拉钢索与抽装机主行车相连；按动行车退按钮，将管束拖出约800mm距离；将吊点a处5吨吊带捆绑至抽出的管束上，拉动5吨倒链使管束抽出段不下沉；
7、抽装机初拉钢索继续拉动管束，同时倒链调整配合将管束拖出至抽装辅助工装外法兰南侧300mm位置；将抽装机主行车上的挂板置于管束管板之下；拆除初拉钢索及5吨吊带；采用行车挂板将管束抽出；
8、管束被整体拖出换热器壳体，调整主行车位置将管整拖到一个平衡的位置；拆除侧拉钢索，吊走管束抽装机与管束，放置于检修空地；待检修完成后，拖车运输至指定地点存放；
本次发明的关键点是，设计制作的抽芯辅助工装可与换热器筒体法兰牢固结合，同时使换热器抽芯机快速、牢固地与其夹紧、定位，从而保证换热器管芯平稳的抽卸与安装。本工装用料少、重量轻，仅2人就能抬走；无需现场动火制作，安全风险小；检修完毕后，工装送回检维修存放，可反复使用；使用此发明的工装，抽装管束工作效率高，实际检修工作中抽管束用了1小时，回装管束仅用20分钟；作业强度低，由于使用管束抽装机，均为机械化作业。
以上列举的仅是本发明的最佳实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.换热器芯抽装辅助工装，其特征在于：包括内端法兰和外端法兰；所述内端法兰和外端法兰均为半剖法兰，内端法兰和外端法兰之间通过若干导杆连接，形成与换热器管束相配合的中空的半圆柱形通道；所述内端法兰与换热器壳体法兰连接固定，外端法兰下方连接立柱，立柱下方固定有底座。
2.根据权利要求1所述的换热器芯抽装辅助工装，其特征在于：所述外端法兰与管束抽装机头端连接。
3.根据权利要求1所述的换热器芯抽装辅助工装，其特征在于：所述导杆为三个，分别连接两个法兰的两端和下底面，所述导杆与两个法兰之间焊接筋板。
4.根据权利要求1所述的换热器芯抽装辅助工装，其特征在于：所述外端法兰的两端端面上分别设置一根竖直的支撑柱。
5.根据权利要求4所述的换热器芯抽装辅助工装，其特征在于：两个支撑柱上分别设置一个吊耳，换热器管箱的两侧和头端分别设置一个吊装孔，换热器封头设置两处吊装孔，抽装辅助工装上方横梁的两侧分别设置一处吊装孔。
6.根据权利要求1所述的换热器芯抽装辅助工装，其特征在于：所述立柱与底座组合的高度与换热器管束与地面之间的高度相配合。
7.根据权利要求1所述的换热器芯抽装辅助工装，其特征在于：所述底座为调整底座，调整底座上设置有四个调节螺杆。
8.根据权利要求1所述的换热器芯抽装辅助工装，其特征在于：所述内端法兰设置通孔，通孔与换热器壳体法兰孔对应，内端法兰内径比换热器壳体法兰内径大3-4mm。
9.换热器芯抽装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将两个半剖法兰通过导杆焊接形成中空的半圆柱体，作为管束抽卸与安装的移动通道，两个半剖法兰分别为外端法兰和内端法兰；
步骤二：根据现场换热器的尺寸与高度，在外端法兰下方焊接立柱，立柱底部焊接底座；
步骤三：换热器开吊装孔，安装吊梁，挂倒链及钢丝绳；
步骤四：换热器拆除管箱、后封头、和小浮头；
步骤五：将内端法兰与换热器壳体法兰连接固定；
步骤六：在外端法兰的两端的端面上分别连接一根支撑柱，支撑柱上设置吊耳；
步骤七：将外端法兰与管束抽装机连接并夹紧定位，使管束抽装机轴线与换热器轴线一致；
步骤八：通过吊车和管束抽装机完成抽芯作业。
10.根据权利要求9所述的换热器芯抽装方法，其特征在于：步骤一中，管束抽卸与安装的移动通道长度为1900mm。
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