RU2806721C1 - Способ ремонта теплообменников - Google Patents
Способ ремонта теплообменников Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806721C1 RU2806721C1 RU2023112483A RU2023112483A RU2806721C1 RU 2806721 C1 RU2806721 C1 RU 2806721C1 RU 2023112483 A RU2023112483 A RU 2023112483A RU 2023112483 A RU2023112483 A RU 2023112483A RU 2806721 C1 RU2806721 C1 RU 2806721C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- joint
- welded
- heat exchanger
- welded joints
- butt joint
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000008439 repair process Effects 0.000 title abstract description 12
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims abstract description 38
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 7
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 101000606548 Homo sapiens Receptor-type tyrosine-protein phosphatase gamma Proteins 0.000 description 1
- 102100039661 Receptor-type tyrosine-protein phosphatase gamma Human genes 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к технологии и оборудованию для ремонта теплообменников и может быть использовано при замене и ремонте труб дымогарного трубного пучка. Способ ремонта теплообменников включает в себя демонтаж теплообменника, визуальный контроль сварных соединений, неразрушающий магнитный или капиллярный контроль сварных соединений для выявления дефектных сварных соединений, просушку дефектного сварного соединения при температуре от 50°С до 70°С, формирование необходимой разделки полной выборкой дефектного сварного соединения, предварительный подогрев участка выборки при температуре от 50°С од 100°С, сборку стыкового соединения дымогарной трубы и трубной доски временными прихватками, обезжиривание и просушку поверхности стыкового соединения, последовательную ручную аргонодуговую сварку стыкового соединения, контроль сварного соединения неразрушающим магнитным или капиллярным методом. Технический результат – упрощение и повышение надежности и доступности исполнения способа ремонта теплообменников. 4 ил.
Description
Изобретение относится к технологии и оборудованию для ремонта теплообменников и может быть использовано при замене и ремонте труб дымогарного трубного пучка.
Каждый сварной шов трубной доски потенциально может содержать недопустимые дефекты в виде трещин сварных соединений «труба - трубная доска», развитие которых приводит к образованию сквозных дефектов. Основными причинами образования дефектов сварных соединений «труба - трубная доска» теплообменников могут быть:
- применяемая технология изготовления теплообменников без скоса кромок на сварном соединении;
- технологический непровар;
- недопустимые зазоры в конструкции сварного соединения;
- перегрев во время сварки, вызванный необходимостью подбора такого режима сварки, который обеспечивает проплавление кромок без их разделки;
- сложное напряженно-деформированное состояние сварной конструкции трубной доски с дымогарными трубами теплообменника при монтаже и эксплуатации;
- температурные напряжения в процессе работы, в том числе циклические, во время пусков-остановов подогревателя.
Поэтому, создание простого и надежного способа ремонта теплообменников является актуальной проблемой.
Существуют способы крепления труб в трубных досках теплообменника (SU 1 302 130 А-1) путем установки труб в отверстиях досок с последующим поджатием концов труб к доскам посредством втулок, имеющих коническую поверхность, сопрягаемую с внутренней поверхностью концевых участков труб, с целью снижения трудоемкости сборки. Сначала в отверстиях обеих трубных досок закрепляют втулки в зазоры, образованные втулками и одной из досок, устанавливают концы труб, затем на противоположные концы труб накладывают другую трубную доску, к обеим трубным доскам прикладывают встречно направленные осевые усилия и осуществляют одновременное закрепление труб в обеих трубных досках. Данный способ не применим при ремонте теплообменника, находящегося в эксплуатации. Кроме того, после выполнения зажатия концов труб в соответствии с данным способом возникает дополнительное напряжения, способное в дальнейшем привести к образованию дефектов и потере работоспособности.
Известен способ ремонта трубок в трубных решетках теплообменника в зоне их вальцовки (УО 38.011.85-83 Общие технические условия на ремонт кожухотрубчатых теплообменников/Миннефтехимпром). Способ предусматривает предварительную обработку внутренней полости теплообменника дегазирующими рецептурами, снятие крышек с обеих сторон, рассверливание трубной решетки сверлильной машинкой и резцом с поперечной подачей или сверлом, наружный диаметр которого равен наружному диаметру трубки, но несколько меньше диаметра отверстия в решетке, с обеих сторон. Обрезанные концы трубок удаляют из решеток путем их сминания специальным приспособлением вручную или легким пневматическим молотком. Обрезанные трубки выталкиваются из пучка через одну из трубных решеток. На освободившееся место устанавливают другую трубку, проводят вальцовку с соблюдением всех установленных требований и норм.
Недостатками данного способа являются высокая трудоемкость и продолжительность мероприятий ремонта за счет сложности извлечения высверленной трубки из внутренней полости теплообменника и необходимости производства и монтажа новых трубок взамен удаленных.
Известен способ ремонта трубок в трубных решетках в зоне их вальцовки путем выполнения довальцовки трубок с внешних сторон трубных решеток (УО 38.011.85-83 Общие технические условия на ремонт кожухотрубчатых теплообменников/Миннефтехимпром).
Недостатками данного способа являются: высокая трудоемкость и недоступность ремонта для организации, эксплуатирующей теплообменник за счет того, что необходимо проводить вальцовку всех трубок; низкая надежность способа за счет того, что после выполнения дополнительной вальцовки у исправных вальцовочных соединений возникают дополнительные напряжения, способные в дальнейшем привести к образованию дефектов и потере работоспособности.
В результате проведенного информационного поиска ближайший аналог не был выбран.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением - создание надежного, простого и доступного в исполнении способа ремонта теплообменников.
Технический результат от использования изобретения заключается в упрощении, повышении надежности и доступности исполнения способа ремонта теплообменников.
Указанный технический результат достигается тем, что способ ремонта теплообменников включает в себя демонтаж теплообменника, визуальный контроль сварных соединений, неразрушающий магнитный или капиллярный контроль сварных соединений для выявления дефектных сварных соединений, просушку дефектного сварного соединения при температуре от 50°С до 70°С, формирование необходимой разделки полной выборкой дефектного сварного соединения, предварительный подогрев участка выборки при температуре от 50°С од 100°С, сборку стыкового соединения дымогарной трубы и трубной доски временными прихватками, обезжиривание и просушку поверхности стыкового соединения, последовательную ручную аргонодуговую сварку стыкового соединения, контроль сварного соединения неразрушающим магнитным или капиллярным методом.
Реализация способа.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется ниже следующими примерами и фиг.
На Фиг. 1 представлена схема демонтированной с теплообменника трубной доски (1) с дымогарными трубами (2). На первом этапе проводят визуальный и измерительный контроль сварных соединений (3) трубной доски (1) с дымогарными трубами (2) со стороны топки и с противоположной стороны от топки. Фиксируют обнаруженные дефекты сварных соединений.
На Фиг. 2 представлена схема дефектного сварного соединения (3) между дымогарной трубой (2) и трубной доской (1). Участки сварного соединения (3) со сквозными дефектами (4) очищают от коррозионных отложений и окалин до металлического блеска любой шлифовальной машинкой с набором абразивных кругов, насадок и дисковых проволочных щеток.
Неразрушающим магнитным или капиллярным методом контроля, например, по ГОСТ 18442-80, повторно контролируют наличие дефектов (4) сварных соединений (3).
Уточняют границы всех выявленных дефектных сварных соединений (3) с использование любого визуально-измерительного (ВИК) набора, содержащего универсальный шаблон сварщика (УШС), линейку, штангенциркуль, шлифмашинку, однопламенный подогреватель (газовый резак), контактный термометр, скребок, щетка, дрель, набор сверл, фаскосъемная машина для обработки торцов труб, например, МАНГУСТ-2МГ.
Просушивают дефектное сварное соединение (3) при температуре от 50°С до 70°С не зависимо от температуры окружающего воздуха любой пропановой горелкой до полного визуального испарения влаги с поверхности.
Выполняют полную выборку (5) сварного соединения (3) с формированием необходимой разделки любым механическим способом, например, с использованием BOSH GWS 20-230 Н. Контролируют полноту выборки сварного соединения измерением параметров разделки кромок любым ВИК набором.
На Фиг. 3 представлена схема выборки (5) дефекта (4) сварного соединения (3).
Проводят равномерный нагрев участка выборки (5) любой однопламенной горелкой или с использованием индукционного метода при температуре от 50°С до 100°С независимо от температуры окружающего воздуха. Температуру прогрева контролируют любым контактным термометром не менее чем в 4-х точках по контуру выборки на расстоянии от 10 до 15 мм в обе стороны от кромок (6).
Собирают стык между трубной доской (1) и дымогарной трубой (2): равномерно выставляют зазор от 0,5 мм до 1,5 мм по плоскости внутренней образующей окружности трубной доски (1). Выполняют «прихватки» ручной аргонодуговой (РАД) сваркой с присадочной проволокой. Количество «прихваток» должно быть не менее двух, длина каждой от 10 до 15 мм. Режим сварки - как для корневого слоя шва. Зачищают поверхность и проверяют качество «прихваток», удаляют стартовые и конечные поры, кратеры. Обезжиривают любым органическим растворителем, например, ацетоном и просушивают стык любыми салфетками из белого не ворсистого материала.
Выполняют последовательную ручную аргонодуговую сварку в среде защитного газа аргона по ГОСТ 10157 - 79 (сорт высший) с применением любого присадочного материала, например, марки WL 20. Подают аргон в зону сварки за 15-20 сек до возбуждения дуги, а прекращают через 10-15 сек после окончания сварки. Схема полной заварки (6) стыкового соединения «труба - трубная доска» представлен на Фиг. 4.
Полный контроль сварного соединения проводят в соответствии с ГОСТ 16037-80, СТО Газпром 2-2.2-649-2012, СТО Газпром 2-2.2-136-2007, ГОСТ Р ИСО 17637-2014, ГОСТ Р55614-2013, ГОСТ Р ИСО 3059-2015, ГОСТ ИСО 3452-1-2011 и в соответствии с операционными технологическими картами контроля.
Пример.
В процессе эксплуатации подогревателя газа ПТПГ-30 при визуальном осмотре были выявлено три сварных соединениях «дымогарная труба - трубная доска» со сквозными дефектами (4). Теплообменник был демонтирован; поверхности всех выявленных при визуальном осмотре дефектных сварных соединений теплообменника были очищены механическим способом с применением угловой шлифовальной машины BOSH GWS 20-230 Н.
В соответствии с ГОСТ 18442-80 проведен капиллярный метод контроля, по результатам которого выявлено четыре сквозных дефекта сварных соединений со стороны топки, и пять сквозных дефектов сварных соединений со стороны противоположной топке теплообменника.
Поверхности всех выявленных при капиллярном контроле сварных соединений теплообменника были очищены механическим способом с применением угловой шлифовальной машины BOSH GWS 20-230 Н.
Уточнили границы выявленных сварных соединений с использованием набора ВИК, просушили горящей пропанобутановой смесью пропановой горелки при температуре 60°С до полного визуального испарения влаги с поверхности.
Произвели полную выборку дефектных сварных соединений, полноту которой проконтролировали измерением параметров разделки кромок. Зачистили угловой шлифовальной машинкой BOSH GWS 20-230 Н кромки, сформировав необходимую разделку под сварку. Произвели предварительный подогрев при температуре 80°С горящей пропанобутановой смесью пропановой горелки до полного визуального испарения влаги с поверхности.
Выставили зазоры и собрали трубные пучки временными прихватками (15-20 мм) по 2 шт. на каждое стыковое соединение; обезжирили уайт-спиритом и просушили ветошью поверхности стыковых соединений «труба - трубная доска»; выполнили последовательную ручную аргонодуговую сварку в среде защитного газа аргон с применением присадочного материала марки WL 20 и/или с использованием любого другого аналога.
По окончанию работ провели неразрушающий контроль сварных соединений согласно ГОСТ 16037-80, СТО Газпром 2-2.2-649-2012, СТО Газпром 2-2.2-136-2007, ГОСТ Р ИСО 17637-2014, ГОСТ Р55614-2013, ГОСТ Р ИСО 3059-2015, ГОСТ ИСО 3452-1-2011 отремонтированных сварных соединений теплообменника, выполнили работы по установке теплообменника в подогреватель газа ПТПГ 30.
В результате визуального осмотра подогревателя газа ПТПГ - 30, установленного на ГРС «Городец» Семеновского ЛПУМГ филиала ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» после ремонта течей ДЭГа не выявлено, пробный пуск выполнен успешно.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет осуществить простой в исполнении способ ремонта теплообменников за счет того, что проводят предварительный неразрушающий магнитный или капиллярный контроль и ремонту подвергают только сварные соединения с дефектами. Способ является надежным за счет того, что при ремонте на трубы не оказывают дополнительного физического воздействия, такого как дополнительная вальцовка или зажатие концов труб, и осуществляют полный провар сварного соединения «труба - трубная доска». Доступность способа достигается тем, что его исполнение не требует дополнительного специального оборудования и его можно осуществлять как в условиях эксплуатации, так и в помещениях ремонтных баз и сварочных цехов.
Claims (1)
- Способ ремонта теплообменников, включающий в себя, демонтаж теплообменника, визуальный и измерительный контроль сварных соединений, неразрушающий магнитный или капиллярный контроль сварных соединений для выявления дефектных сварных соединений, просушку дефектного сварного соединения при температуре от 50°С до 70°С, формирование необходимой разделки кромок с полной выборкой дефектного сварного соединения, предварительный подогрев участка выборки при температуре от 50°С до 100°С, сборку стыкового соединения дымогарной трубы и трубной доски временными прихватками, обезжиривание и просушку поверхности стыкового соединения, последовательную ручную аргонодуговую сварку стыкового соединения, контроль сварного соединения неразрушающим магнитным или капиллярным методом.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2806721C1 true RU2806721C1 (ru) | 2023-11-03 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2347657C1 (ru) * | 2007-06-04 | 2009-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Механика А" | Способ сборки трубчатого теплообменника, трубчатый теплообменник и способ восстановления трубчатого теплообменника (варианты) |
| RU2586176C2 (ru) * | 2014-09-10 | 2016-06-10 | Акционерное общество "Научно-производственная корпорация" Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" | Способ соединения пакета труб с трубными решетками и устройство для его осуществления |
| RU2686407C1 (ru) * | 2017-11-24 | 2019-04-25 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ ремонта стенки резервуара |
| CN113996889A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-01 | 华能山东石岛湾核电有限公司 | 一种不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法及管板换热器 |
| JP7060342B2 (ja) * | 2017-06-29 | 2022-04-26 | 株式会社東洋クオリティワン | 乗物用シート |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2347657C1 (ru) * | 2007-06-04 | 2009-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Механика А" | Способ сборки трубчатого теплообменника, трубчатый теплообменник и способ восстановления трубчатого теплообменника (варианты) |
| RU2586176C2 (ru) * | 2014-09-10 | 2016-06-10 | Акционерное общество "Научно-производственная корпорация" Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" | Способ соединения пакета труб с трубными решетками и устройство для его осуществления |
| JP7060342B2 (ja) * | 2017-06-29 | 2022-04-26 | 株式会社東洋クオリティワン | 乗物用シート |
| RU2686407C1 (ru) * | 2017-11-24 | 2019-04-25 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ ремонта стенки резервуара |
| CN113996889A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-01 | 华能山东石岛湾核电有限公司 | 一种不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法及管板换热器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7858897B2 (en) | Insert weld repair | |
| US7802350B2 (en) | Flange hole repair | |
| JP2008036708A (ja) | ろう付方法 | |
| Aranđelović et al. | Reparation, inspection and damage analysis of steam boiler | |
| RU2806721C1 (ru) | Способ ремонта теплообменников | |
| JP2021107748A (ja) | 火炉壁の補修方法 | |
| CN108941849A (zh) | 涉硫换热器中换热管与管板焊缝泄露修复工艺 | |
| CN113567501A (zh) | 管板堵头焊缝熔深均匀性与裂纹的非破坏测试方法及装置 | |
| US7507933B2 (en) | Method for fabricating a rotor shaft | |
| JP6698933B1 (ja) | 火炉壁の補修部の検査方法及び火炉壁の補修方法 | |
| CN114309884A (zh) | 一种冬季管道焊接的施工方法 | |
| US5249727A (en) | Weld penetration depth inspection | |
| RU2639599C2 (ru) | Способ отбраковки и ремонта труб подземных трубопроводов | |
| JP6404754B2 (ja) | 鋼管の補修方法 | |
| Al-Harthi et al. | Stress corrosion cracking in low temperature carbon steel | |
| RU2311998C2 (ru) | Способ ремонта жаровой трубы камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
| CN113714606A (zh) | 一种激光焊焊接接头缺陷tig熔修工艺方法 | |
| CN113235461B (zh) | 一种悬索桥索夹耳孔和箱梁耳孔的修复方法 | |
| Alagesan et al. | Optimization of welding cycle time by establishing full GMAW process (STT and P-GMAW) through a newly designed semi-automatic welding positioner | |
| CN109773295B (zh) | 一种月壤钻取用钻头钎焊与无损检测方法 | |
| JP2014190792A (ja) | 欠陥検出方法、及びタービン翼の検査方法 | |
| CN216939227U (zh) | 一种大尺寸合金筒体接头错边修复工具 | |
| JP7216326B2 (ja) | 配管溶接方法及び配管溶接装置 | |
| CN117733472A (zh) | 燃气机组逆止门wc9铸件与p91管道焊接修复的方法 | |
| CN114247960A (zh) | 造雪系统内钢管焊接工艺 |