换热器试压与验收相关知识

    试压与验收
    （1） 压力试验
    换热器制造和维修后要按JB/4730一2005《压力容器无损检测》的要求对焊接接头进行射线或超声波、磁粉和渗透检验。检测合格之后，按GBl50一1998中10.9项（压力试验和气密性试验）的规定及GB151一1999的规定进行压力试验。
    ① 压力试验的技术要求
    a．固定管板换热器的压力试验顺序：先进行壳程试压，同时检查换热器与管板连接接头，然后再进行管程试压。
    b．U形管式换热器、釜式重沸器(U形管束)及填料函式换热器压力试验顺序：先用试验压环进行壳程试验并检查接头，再进行管程试压。
    c ．浮头式换热器、釜式重沸器(浮头式管束)压力试验顺序：先用试验压环和浮头专用试压工具进行管头试压，对釜式重沸器还应配备管头试压专用壳体；接着进行管程试压，最后进行壳程试压。
    d．按压差设计的换热器，先按图样规定的最大试验压力差进行接头试压，再进行管程试压，后进行壳程试压。
    e．当管程试验压力高于壳程试验压力时，接头试压应按图样规定，或根据制造、维修方与使用厂家或使用单位双方商定的方法进行。
    f．重叠换热器的接头试压可以单台进行，当各台换热器连通时，管程及壳程试压应重叠组装后进行。
    g．压力试验的方法及要求按照GB150-98中10.9项的规定。
     ② 水压试验与气压试验
    水压试验，也即液压试验，通常在热处理和无损探伤之后进行，其主要目的是检验壳体的宏观强度及焊缝的致密性。
    水压试验时，要在上部开设排气口，一般要求水温不低于5℃.先将水由下而上灌满容器，打开排气阀，以排出外壳体内的空气，等空气排完后关闭排气阀。然后开动水泵向壳体内注水，使壳体内的压力逐步升高，达到所要求的压力后保持压力不变，保持时间一般不小于30min。然后检验焊缝及金属壁有无泄漏。如有渗漏，修补后重新试验；试验过程中，应保持容器表面干燥。当壳体本体的残余变形率小于某一百分数时为合格，（一般取10%）。当水压试验时，一旦发现壳体有明显变形，即应停止使用。试验完毕，打开排水阀放出水。将液体排尽，并用压缩空气将内部吹干。

    对于管壳式换热器来说，其试验压力可取1.25P，且不小于P+0.1MPa，P为设计压力。当设计温度高于200℃时，其试验压力可由下式确定：

    式中，PT──设计温度≥200℃时的试验压力；
    P ──设计压力；
    [σ]──试验温度下材料的许用应力；
    [σ]t──设计温度下材料的许用应力。
    对于立式壳体在试压时卧置，其试验压力还应加上水柱静压。
    水压试验存在一定程度的危险性，操作时应注意缓慢升压，必要时还可采取逐级升压的方法，即先升至某一压力，停顿一段时间后再继续升压。在一般情况下，经历3～4个阶段后升至终压。
    与液压试验相比，气压试验的危险性较大。出于安全考虑，只有因设计或使用方面的原因而不能做水压试验时，才采用气压试验。例如，换热器内的工质不允许与残留水分相接触的情形，对于做气压试验的换热器，必须100%的进行焊缝探伤。
    气压试验时的压力由下式计算：
    PT ＝1.15P
    对于设计温度大于200℃的情形，可按下式计算：

    由于气体的可压缩性，故气压试验危险性大，发生爆炸时所造成的危害比水压试验大得多，因此，规定进行气压试验时应首先取得上级部门的同意，并在安全部门的监督下进行。同时，在实验前还必须具备可靠的安全措施。安全措施需经试验单位技术总负责人认可并由本单位安全部门检查监督；试验所用气体应为干燥洁净的空气、氮气或其他惰性气体；低碳钢和低合金钢的壳程、管程温度不低于15℃，其他钢材按原设计要求进行；
    气压试验时，压力应缓慢升至规定试验压力的10%，且不得超过0.05MPa，然后保压5min。再对所有的焊缝及连接部位进行检查，如有渗漏应立即返修。经初步检验合格后，继续缓慢升压至试验压力的50%后，其后按每级规定试验压力的10%的级差，逐级升到试验压力，保压10min后，将压力降至规定试验压力的87％，并保持足够长的时间，再次进行泄漏检查，如有泄漏，修补后再按上述规定重新试验。
    ③ 气密性试验
    在进行液压试验后，有时同时进行气密性试验，即用空气和肥皂水或探漏性气体进行检验。这一项工作对管子和管子压固焊的密封性检验特别有用。
    当设备液压试验合格后方可进行气密性试验，试验压力应按GBl50一1998中的3.10规定进行；试验时压力应缓慢上升，达到规定的试验压力后保压l0min，然后降至设计压力，对所有焊接接头和连接部位进行泄漏检查，小型设备亦可浸入水中检查，如有泄漏，修补后重新进行液压试验和气密性试验；对于与系统相连无法隔离开的设备，维修后需要进行气密性试验时，可以最高操作压力为准，具体升压步骤按上述规定。
    接管补强圈的检漏的方法是：从试验孔内通入（5～7）×105Pa的空气，在与筒体内面结合处及补强圈全部焊缝上涂肥皂水检查。当壳体试验压力高于上述压力时，亦可在试验孔涂肥皂水，以检查有否从壳体泄漏。
    衬里板的检漏方法是：由壳体上试验孔通入（1～2）×105Pa的空气 （由衬里厚度决定试验压力），在壳体和衬里层的底层焊缝全部涂肥皂水检查。
    （2）试车验收
    ① 试车
    a．试车前应查阅图纸有无特殊要求或说明，铭牌上有无特殊标志。如管板是否按压差设计、对试车程序有无特殊要求等。
    b．试车前应清洗整个系统，并在入口接管处设置过滤网。
    c．系统中如无旁路，试车时应增设临时旁路。
    d．试车时应开启放气口，使流体充满设备。
    e．当介质为蒸汽时，开车前应排空残液，以免形成水击；有腐蚀性的介质，停车后应将残存介质排净。
    f．开车或停车过程中，应缓慢升温和降温，避免造成压差过大和热冲击。
    ② 验收
    全部试压合格后，连接进出口管道与阀门，装上各种现场表计，若设备连续运行24h未发现任何问题，并根据各现场记录数据进行核算，满足了生产需要，即可交付用户。在办理移交手续时，应将设备的安装与检修记录和有关技术资料及备件材料消耗一并交付使用单位存入设备管理档案。具体的验收手续及内容，按制造和维修单位与用户的合同要求进行。