CN214893932U - 一种针对管式换热器中单根管的查漏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种针对管式换热器中单根管的查漏装置，所述查漏装置包括单根管密封组件，抽真空组件，单根管密封组件用于将管式换热器中的单根待检测管密封，抽真空组件的抽真空端与单根管密封组件密闭连接；所述单根管密封组件包括真空帽、抽气帽，真空帽呈第一端封闭、第二端开口的帽状，真空帽的开口端尺寸不小于待抽真空的管式换热器中单根管的管口焊缝/胀口尺寸，真空帽的开口端用于与待抽真空的管式换热器中单根管的管口部紧密封闭贴合；抽气帽呈帽状：第一端用于密闭连接抽气管，第二端用于与待抽真空的管式换热器中单根管的管口部紧密封闭贴。

Description

一种针对管式换热器中单根管的查漏装置

技术领域

本实用新型涉及能源工业设备检测技术领域，尤其涉及能源工业设备中发电机管式换热器单根管的查漏装置。

背景技术

能源工业，特别在汽轮发电机及高压电动机设备上，存在管式换热器系统，该管式换热器系统中易因腐蚀、磨损等原因导致泄漏，严重威胁发电机组整体安全运行，影响企业生产。

当前常用管式换热器主要有绕簧式、绕片式、挤片式和穿片式等类别，管式换热器发生泄漏后的常规检漏方式为：先进行整体气密查漏，如发现存在泄漏，再进行单根水压、气密、抽真空或涡流探伤查漏。

1）整体水压查漏只能发现位于换热器表层朝外的管道泄漏，难以观察表层朝内及内层换热管道的漏点，无法确定内部泄漏管道的具体位置。

2）单根换热管水压查漏需要制作专用夹具，以确保查漏装置与承管板之间可靠密封，装置相对笨重，需要多人（4人以上）配合方能进行查漏作业，需要水源及电源，装置相对笨重、查漏效率较低，对于体积较大的换热器（如凝汽器等）难以制作夹具。

3）气密查漏与水压查漏的存在问题类似，且由于气体压缩量非常大，出现泄漏时的降压不明显；同时漏点用肉眼难以判别，需要充气后涂刷皂液或整体浸水或注入示踪气体（如卤化物气体）后用专用仪器查漏，操作相对复杂，对于大型换热器查漏难度更大。

4）涡流探伤查漏仅适合于规则形状的管式换热器，对于异形或内径较小的换热管难以进行探伤查漏，且整体费用较高，对换热管两端胀口（或焊缝）处的漏点查漏精度不足。

5）抽真空查漏目前可查的技术为真空枪查漏法，检漏时同时需要主、辅真空枪各1件（或两个主真空枪），通过枪头前端的抽真空嘴插入待检测换热管内。操作时需3-4人（主枪侧两人、辅枪侧一人）同时操作，手动拉动枪内活塞抽真空。该方法虽较单根水压、气密法提高了效率，但设备仍相对笨重，且由于活塞系统和抽真空嘴的配合气密性有限，对检漏结果影响较大，同时无法判断单根换热管管口外部的泄漏点，查漏准确性有限。

常规管式换热器单根查漏方式，存在漏点定位困难、需要水源电源、装置相对笨重、工作效率低下、查漏准确性有限的问题。

如何解决上述困难，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种针对管式换热器中单根管的查漏装置。

一种针对管式换热器中单根管的查漏装置，其中：包括单根管密封组件，抽真空组件，单根管密封组件用于将管式换热器中的单根待检测管密封，抽真空组件的抽真空端与单根管密封组件密闭连接。

进一步的，所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其中：所述的单根管密封组件包括真空帽、抽气帽，真空帽呈第一端封闭、第二端开口的帽状，真空帽的开口端尺寸不小于待抽真空的管式换热器中单根管的管口焊缝/胀口尺寸，真空帽的开口端用于与待抽真空的管式换热器中单根管的管口部紧密封闭贴合；抽气帽呈帽状：第一端用于密闭连接抽气管，第二端开口端用于与待抽真空的管式换热器中单根管的管口部紧密封闭贴合；抽气帽的开口端尺寸不小于待抽真空的管式换热器中单根管的管口焊缝/胀口管口尺寸。

进一步的，所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其中：真空帽的开口端设置有环形平面密封垫，环形平面密封垫的外径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸；抽气帽的开口端设置有环形平面密封垫，环形平面密封垫的外径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸。

进一步的，所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其中：真空帽开口端环形平面密封垫的内径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸；抽气帽开口端环形平面密封垫的内径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸。

进一步的，所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其中：所述真空帽开口端的环形平面密封垫与待检测换热管的端部管板之间还涂抹有可以产生气泡的耦合剂；所述抽气帽开口端的环形平面密封垫与待检测换热管的端部管板之间还涂抹有可以产生气泡的耦合剂。

进一步的，所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其中：所述的耦合剂为具有粘性和起泡功能的洗涤剂。

进一步的，所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其中：所述的抽真空组件包括抽气管、检漏真空压力表、真空破坏阀、真空阀、真空泵，抽气管的抽气端密闭连接在抽气帽的第一端，抽气管上自抽气帽之后依次设置检漏真空压力表、真空破坏阀、真空阀、真空泵。

进一步的，所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其中：所述的抽真空组件还包括空气滤网，空气滤网设置于抽气管上真空阀与真空泵之间。

进一步的，所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其中：所述的抽真空组件还包括真空泵真空压力表，真空泵真空压力表设置于抽气管上空气滤网与真空泵之间。

本实用新型提供的一种针对管式换热器中单根管的查漏装置，检漏准确性高，无需夹具、吊具，无需水源、电源，使用透明材质的真空帽和抽气帽，可以相对直观地观察换热管管口焊缝或胀口有无泄漏；抽气帽与抽气装置之间的抽气管为软管，操作轻松便捷；使用充电式无油隔膜真空泵，结构简单、轻巧便携，耦合剂粘性好以及环形平面密封垫密封效果好的的情况下，1-2人如U形管式换热器仅需1人，直线管式换热器两端各需1人即可轻松操作。经实际验证，本方案较水压单根查漏法效率提高8-10倍，较枪式真空查漏法效率也有显著提高。

附图说明

图1所示为本实用新型针对管式换热器中单根管的查漏装置中抽气帽、真空帽在管式换热器中单根管上的连接示意图；

图2所示为本实用新型查漏装置的整体原理图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种针对管式换热器中单根管的查漏装置，包括单根管密封组件，抽真空组件，单根管密封组件用于将管式换热器中的单根待检测管密封，抽真空组件的抽真空端与单根管密封组件密闭连接。

所述的单根管密封组件包括真空帽、抽气帽，真空帽呈第一端封闭、第二端开口的帽状，真空帽的开口端尺寸不小于待抽真空的管式换热器中单根管的管口焊缝/胀口尺寸，真空帽的开口端用于与待抽真空的管式换热器中单根管的管口部紧密封闭贴合；抽气帽呈帽状：第一端用于密闭连接抽气管，第二端开口端用于与待抽真空的管式换热器中单根管的管口部紧密封闭贴合；抽气帽的开口端尺寸不小于待抽真空的管式换热器中单根管的管口焊缝/胀口管口尺寸。

真空帽的开口端设置有环形平面密封垫，环形平面密封垫的外径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸；抽气帽的开口端设置有环形平面密封垫，环形平面密封垫的外径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸。

所述真空帽开口端的环形平面密封垫与待检测换热管的端部管板之间还涂抹有可以产生气泡的耦合剂；所述抽气帽开口端的环形平面密封垫与待检测换热管的端部管板之间还涂抹有可以产生气泡的耦合剂。

所述的耦合剂为具有粘性和起泡功能的洗涤剂，如洗衣液、沐浴液等。

所述的抽真空组件包括抽气管、检漏真空压力表、真空破坏阀、真空阀、真空泵，抽气管的抽气端密闭连接在抽气帽的第一端，抽气管上自抽气帽之后依次设置检漏真空压力表、真空破坏阀、真空阀、真空泵。

所述的抽真空组件还包括空气滤网，空气滤网设置于抽气管上真空阀与真空泵之间。

所述的抽真空组件还包括真空泵真空压力表，真空泵真空压力表设置于抽气管上空气滤网与真空泵之间。

图1所示为本实用新型针对管式换热器中单根管的查漏装置中抽气帽、真空帽在管式换热器中单根管上的连接示意图，图1中标号为3的管板a与标号为5的管板b之间有多根换热管，以图中的待测单根换热管4为例来说明：真空帽1通过环形平面密封垫9扣接在管板a外侧换热管4的焊缝/胀口2外，抽气帽7通过环形平面密封垫6扣接在管板b外侧换热管4的焊缝/胀口外，抽气帽7上设置抽气嘴8，抽气嘴8用于密闭连接抽气管，箭头指向为抽气方向。

图2所示为本实用新型单查漏装置的原理图，换热管4两端分别密闭连接真空帽1和抽气帽7后，抽气管18的抽气端密闭连接到抽气帽7的抽气嘴8上，箭头指向为抽气方向，抽气管18上自抽气端之后依次设置检漏真空压力表12、真空破坏阀17，之后抽气管18上串接真空阀13后连接设置空气滤网16，空气滤网16之后的抽气管18上依次设置真空泵真空压力表14、真空泵15，从抽气帽7内抽出的空气经真空泵15排出。

本实用新型查漏装置的查漏过程，具体包括如下步骤：

（1）管板准备：管式换热器解体之后，将管式换热器两端管板3、5清理至露出原始金属表面或不影响耦合的硬垢/锈蚀面；

（2）抽气前准备：在管式换热器中待检测的单根换热管4两端的管板3、5和管口2处涂抹耦合剂，将抽气帽7、真空帽1的开口端分别扣接在两端管口中的抽气端、真空密封端外，确保抽气帽7和真空帽1能够完全密闭性罩住待检测换热管4在管板3、5上的焊接或胀口2部分，抽气帽7、真空帽1开口端的环型平面密封垫6、9分别与待检测管口周围的管板5、3平面相配合，按压，确保结合面贴合严密；

（3）抽气：开启真空阀13，开启真空泵15，待检测换热管4内的空气通过抽气帽7上连接的抽气管18、真空阀13抽至真空泵15后排出，抽气至换热管4内产生负压后，抽气帽7、真空帽1可自吸在管板3、5上，待检漏真空压力表12的表压降至-600mmHg/-80kPa以下时，关闭真空泵15和真空阀13，持续观察时间不少于10秒钟：若真空无明显下降，即可判定该换热管4无漏点，反之若真空无法保持，则证明该换热管4存在泄漏；

（4）换管：打开真空破坏阀17，恢复常压后，摘除抽气帽7和真空帽1，换至下一待检测换热管。

本实用新型技术方案设计新颖，无需夹具、吊具，无需水源、电源，使用透明材质的真空帽和抽气帽，可以相对直观地观察换热管管口（焊缝或胀口）有无泄漏；抽气帽与抽气装置之间的抽气管为软管，操作轻松便捷；使用充电式无油隔膜真空泵，结构简单、轻巧便携，单人即可轻松操作；配合人员仅需在对侧管口同步放置真空帽即可，无需进行其他操作；耦合剂粘性好以及环形平面密封垫密封效果好的的情况下，1-2人（U形管式换热器仅需1人，直线管式换热器两端各需1人）即可轻松操作。

经实际验证，本方案较水压单根查漏法效率提高8-10倍，较枪式真空查漏法效率也有显著提高；使用真空阀、耦合剂，避免因装置自身原因发生误判，检漏准确性高。

本装置本身具有良好的气密性，为确保可靠，使用前需对装置系统进行检查和真空试验，以防自身存在泄漏影响现场判断。

耦合剂需使用具有一定粘性的皂液、洗衣液等，以便起到耦合表面和漏气时起泡的双重作用。

本实用新型实施的管式换热器单根换热管透明帽式（真空帽和抽气帽为透明材质）真空查漏技术，可直观观察管板结合面漏气情况。

抽气帽与查漏装置主机之间软管连接，查漏方便灵活，适应狭小空间，无需重型工具和起吊设备。

单根换热管查漏操作时，抽气帽对侧采用透明真空帽密封，轻便易操作。

真空帽和抽气帽结合面使用的环装平面密封垫为硅橡胶密封垫，配以粘性皂液耦合剂，结构简单耐老化、贴合紧密。

使用粘性洗涤剂作为耦合剂，在确保结合严密不漏气的同时，又能在出现泄漏时形成气泡，便于观察。

查漏装置将真空泵、真空压力表、真空阀、真空破坏阀等整合为一个整体，便于操作。

查漏装置主机采用充电式无油真空泵，无需外接电源，便携免维护。

真空泵入口采用空气滤芯，防止吸入异物损坏真空泵。

真空泵入口空气滤芯之前还采用真空阀，确保试验期间不因装置主机真空泵的严密性问题影响试验效果。

真空阀前配置真空破坏阀，确保每根换热管试验结束后及时泄压，防止负压状态下硬拔真空帽、抽气帽费时费力和从结合面吸入异物。

除上述实施例外，产生负压（真空）还可采用下列多种手段：

（1）使用发动机或其他动力源驱动的真空泵实现负压（真空）。

（2）使用需要外接电源的电动真空泵实现负压（真空）。

（3）使用带有弹性的真空吸球实现负压（真空）。

（4）通过单根换热管内部气体的化学反应实现负压（真空）。

共同点：在需查漏的管道内形成负压（真空）。

实现抽气装置与换热器之间的多种连接方式：

（1）使用其他弹性材质的接口替代硅胶密封圈实现真空帽、抽气帽与管板之间的密封。

（2）使用其他形状的接口替代平面密封圈实现真空帽、抽气帽与管板之间的密封。

（3）使用其他类型的耦合剂替代粘性皂液实现真空帽、抽气帽与管板之间的密封。

共同点：实现真空帽、抽气帽与管板之间可靠密封。

在单根换热管两端形成的负压（真空）系统的多种方式：

（1）采用不同材质制作真空帽和抽气帽，形成可观察的负压（真空）系统。

（2）采用不同形状和尺寸的换热管口密封、抽气过渡元件，形成可观察的负压（真空）系统。

共同点：形成可观察的负压（真空）系统。

还可采用不同方式判断负压（真空）下降速率，如采用电接点真空压力表、数字式真空压力探头及相应的自动判断电路。

采用不同形状、尺寸、结构和材料的装置主机，功能均为制造负压（真空）并可观察、可密封。

除此之外，还可以：

（1）使用气动、发动机驱动、外接电源式电动真空泵或弹性真空吸球或化学反应实现负压（真空）。

（2）使用其他材质和形状的接口替代硅胶平面密封圈实现真空帽、抽气帽与管板之间的密封。

（3）使用其他类型的耦合剂替代粘性洗涤剂实现真空帽、抽气帽与管板之间的密封。

（4）采用不同形状、尺寸、结构和材料制作查漏装置主机。

（5）采用不同方式（如电传真空计及相应的自动判断电路）判断真空下降速率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种针对管式换热器中单根管的查漏装置，其特征在于：包括单根管密封组件，抽真空组件，单根管密封组件用于将管式换热器中的单根待检测管密封，抽真空组件的抽真空端与单根管密封组件密闭连接。

2.如权利要求1所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其特征在于：所述的单根管密封组件包括真空帽、抽气帽，真空帽呈第一端封闭、第二端开口的帽状，真空帽的开口端尺寸不小于待抽真空的管式换热器中单根管的管口焊缝/胀口尺寸，真空帽的开口端用于与待抽真空的管式换热器中单根管的管口部紧密封闭贴合；抽气帽呈帽状：第一端用于密闭连接抽气管，第二端开口端用于与待抽真空的管式换热器中单根管的管口部紧密封闭贴合；抽气帽的开口端尺寸不小于待抽真空的管式换热器中单根管的管口焊缝/胀口管口尺寸。

3.如权利要求2所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其特征在于：真空帽的开口端设置有环形平面密封垫，环形平面密封垫的外径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸；抽气帽的开口端设置有环形平面密封垫，环形平面密封垫的外径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸。

4.如权利要求3所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其特征在于：真空帽开口端环形平面密封垫的内径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸；抽气帽开口端环形平面密封垫的内径尺寸大于待抽真空的管式换热器中单根管的管口尺寸。

5.如权利要求4所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其特征在于：所述真空帽开口端的环形平面密封垫与待检测换热管的端部管板之间还涂抹有可以产生气泡的耦合剂；所述抽气帽开口端的环形平面密封垫与待检测换热管的端部管板之间还涂抹有可以产生气泡的耦合剂。

6.如权利要求5所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其特征在于：所述的耦合剂为具有粘性和起泡功能的洗涤剂。

7.如权利要求2或3或4所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其特征在于：所述的抽真空组件包括抽气管、检漏真空压力表、真空破坏阀、真空阀、真空泵，抽气管的抽气端密闭连接在抽气帽的第一端，抽气管上自抽气帽之后依次设置检漏真空压力表、真空破坏阀、真空阀、真空泵。

8.如权利要求7所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其特征在于：所述的抽真空组件还包括空气滤网，空气滤网设置于抽气管上真空阀与真空泵之间。

9.如权利要求8所述的针对管式换热器中单根管的查漏装置，其特征在于：所述的抽真空组件还包括真空泵真空压力表，真空泵真空压力表设置于抽气管上空气滤网与真空泵之间。

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