Отчет по практике на примере ООО “ЛукойлВолгограднефтепереработка”

Признаками нарушения  работы теплообменных аппаратов являются:

1) снижение эффективности теплопередачи и увеличение их гидравлического сопротивления за счет загрязнения рабочих поверхностей различными отложениями.

2) смешение в аппарате теплоносителей за счет внутренних утечек среды, имеющей большее давление, в среду, имеющую меньшее давление (например, на установке первичной переработки нефти при анализе дистиллятов обнаруживают следы нефти). Смешение теплоносителей может быть вызвано повреждениями труб в результате коррозионного и эрозионного воздействия рабочих сред, нарушением плотности соединений труб с трубными решетками или фланцевого соединения подвижной трубной решетки с крышкой плавающей головки.

3) снижение эффективности теплопередачи из-за потери плотности разъемных соединений продольной перегородки распределительной камеры с трубной решеткой и крышкой камеры. У 4-ходовых по трубам и 2-ходовых по корпусу аппаратов негерметичность может наблюдаться в соединениях: продольная перегородка плавающей головки — подвижная трубная решетка,

продольная перегородка  кожуха — кожух.

4) внешние видимые утечки вследствие некачественной сварки или сборки, коррозионных разрушений корпуса, повреждения прокладок, уплотнительных поверхностей фланцев или же релаксации напряжений в соединительных болтах или шпильках [4].

3.2.2 Подготовка  теплообменных аппаратов к ремонту

Подготовка теплообменных  аппаратов к ремонту включает составление дефектной ведомости, заготовку необходимых материалов и инструмента и предусматривает выполнение следующих мероприятий:

1) отключение теплообменного аппарата от коммуникаций, слив теплоносителей через штуцеры и специальную дренажную муфту на задней крышке корпуса;

2) отключение аппарата от системы с помощью стальных заглушек, устанавливаемых на фланцевых соединениях подводящих и отводящих трубопроводов. Толщина заглушки определяется расчетом на внутреннее давление в системе. Заглушка должна иметь выступающие указатели-хвостовики. Установка и снятие заглушек регистрируются в ремонтном журнале;

3) для удаления взрывопожароопасных и токсичных веществ аппарат промывают водой с последующей пропаркой. Пропарка способствует удалению из аппарата остатков воды и рабочей среды. Время промывки и пропарки определяется физико-химическими свойствами рабочей среды. Для пропарки в трубной обвязке предусматривается линия подвода пара, которая при работе аппарата заглушается;

4) при необходимости получают разрешение на производство огневых работ;

5) составляется акт сдачи аппарата в ремонт [4].

3.2.3 Ремонт  теплообменных аппаратов

      3.2.3.1 Разборка

Для контроля состояния  деталей и узлов, их ремонта, механической или гидромеханической чистки теплообменные аппараты подвергают частичной или полной разборке.

Полную разборку теплообменных  аппаратов с плавающей головкой производят в следующем порядке:

1) демонтаж трубной обвязки распределительной камеры;

2) демонтаж распределительной камеры и задней крышки кожуха.

При эксплуатации аппаратов наблюдается прикипание уплотнительных поверхностей фланцев и трубных решеток к прокладкам. В этих случаях при разборке аппарата в отверстия для крепежных шпилек устанавливают специальные приспособления с отжимными болтами. В конструкциях аппаратов во фланцах и трубных решетках для вкручивания отжимных болтов предусматривают резьбовые отверстия. Для поддержания демонтируемых частей при разборке и установке их после ремонта используют краны, монорельсы или треноги с талями, а также поворотные кронштейны с талями, закрепляемые на корпусе аппарата;

3) демонтаж крышки и крепежных деталей плавающей головки (без демонтажа деталей плавающей головки извлечение трубного пучка невозможно, т. к. диаметр головки в сборе больше внутреннего диаметра кожуха);

4) начальный сдвиг прикипевшего к кожуху трубного пучка с помощью гидравлического домкрата. Проведение операции начального сдвига трубного пучка позволяет при извлечении трубного пучка снизить горизонтальные нагрузки на кожух, опоры и фундаменты аппарата;

5) извлечение трубного пучка из корпуса аппарата. Извлечение пучка производят в сторону неподвижной трубной решетки (извлечение в противоположном направлении невозможно, т.к. диаметр неподвижной трубной решетки больше внутреннего диаметра кожуха) [4].

При извлечении трубный пучок внутри корпуса опирается на опору плавающей  головки и поперечные перегородки. При этом снаружи трубные пучки поддерживают на весу с помощью стационарных или передвижных монорельсов с тельферами. Для строповки трубного пучка в трубной решетке иногда предусматривают три несквозных резьбовых отверстия под рым-болты: одно сверху на цилиндрической поверхности решетки — для строповки к крюку грузоподъемного средства и два с торца решетки — для строповки к тяговому средству. При отсутствии верхнего отверстия строповку выполняют огибанием тросом пучка труб.

    Схема извлечения трубного пучка с использованием в качестве поддерживающего средства монорельса с талью (тельфером) представлена на рисунке 1.

 

                           3     46 56 4а

                      

Рисунок 1. Схема извлечения трубного пучка с использованием монорельса с тельфером: 1 - кожух; 2 -извлекаемый трубный пучок; 3 - монорельс; 4 а, 4 6 - тельфер; 5 а, 5 6- строп; 6 - тяговый полиспаст или лебедка; 7 - временная опора; 8 - подкладка из досок для предохранения труб от повреждения стропом [4].

  3.2.3.2 Чистка

Для очистки теплообменных аппаратов  от отложений (соли, накипь,грязь, смолы) используют разные способы чистки.

Различают механические, гидромеханические и физико-химические способы, которые могут сочетаться в процессе чистки.

Механическая чистка. При механической чистке отложения удаляют с помощью сверл, фрез, буров, бойков, скребков, щеток.Она требует больших трудозатрат и при этом имеется опасность механического повреждения очищаемых поверхностей. Механическая чистка требует конструктивной доступности к узлам и возможности разборки аппаратов.

Механическую чистку наружной поверхности трубного пучка и внутренней поверхности кожуха выполняют с использованием металлических щеток с пневмо- или электроприводом и гибким валом или с помощью удлиненных скребков.

Для повышения производительности труда применяются пневматические или электрические вибраторы.

 При гидромеханической  чистке для съема отложений  используют энергию струи воды высокого давления (водоструйная чистка) или же смеси воды с песком или воздухом (соответственно пескоструйная и гидропневматическая чистка). Как и при механической чистке для доступа к очищаемым поверхностям обычно требуется разборка аппаратов. Однако в целом гидромеханическая чистка менее трудоемка и обеспечивает лучшие условия труда.

При водоструйной чистке вода в зависимости от характера отложений подается в аппарат под давлением от 15 до 100 МПа, что позволяет удалять отложения как с внутренней, так и с наружной поверхности труб .

Для чистки используют холодную или горячую воду, которая плунжерным насосом по армированному шлангу подается в полую штангу, на конце которой закреплено сопло. Установки для водоструйной чистки обычно монтируют на передвижных тележках.

Пескоструйная чистка выполняется извесью песка в воде (мокрая пескоструйная чистка) или в воздухе, обеспечивая качественное удаление отложений. Трубный пучок помещают в герметизированную камеру с торцевыми (для очистки внутренней поверхности труб) и боковыми (для очистки наружных поверхностей) форсунками для подачи водо-песочной смеси. Подсос песка водой осуществляется инжекционным способом, содержание песка в воде 4—6 кг/л. Форсунки монтируются на каретках и могут перемещаться внутри камеры. Пучок устанавливают на ролики, приводящие его во вращение вокруг продольной оси.

Гидропневматическая чистка осуществляется смесью воды и сжатого воздуха. Очистку внутренних поверхностей труб выполняют с помощью пистолета, в который подается вода под давлением 0,5—0,6 МПа и воздух под давлением 0,7—0,8 МПа при их объемном соотношении 1:1. Сжатый воздух, расширяясь в воде, увеличивает скорость движения потока, а пузырьки газа и струи воды, ударяясь о поверхность, разрушают и выносят отложения.

Гидропневматическая чистка, в отличие от водо- и пескоструйной, может также выполняться без разборки аппаратов и даже при их эксплуатации.

Физико-химическая чистка выполняется путем прокачки через трубное или межтрубное пространство определенной среды, физически или химически воздействующей на отложения: промывка с растворением осадка холодной или горячей водой, керосином или соляровым маслом, а также кипячение, воздействие на осадок химическими реагентами. К физико-химическим способам относится также промывка и пропарка.

Физико-химическая чистка не требует разборки аппаратов и  является наиболее быстрой и экономичной (по сравнению с механическим способом позволяет сократить время чистки иногда в десятки раз). В подогревателях нефти установок ЭЛОУ отложения солей и смол удаляют последовательной промывкой водой и керосином, подогретыми до 70—80°С, либо смесью воды и керосина [4].

3.2.3.3 Развальцовка и приварка труб

Для развальцовки труб используют роликовый инструмент — вальцовку с приводом от пневмо- или электродвигателя с редуктором и числом оборотов на выходном валу от 20 до 1600 мин^-1. По мере увеличения диаметра и толщины стенок труб, прочности материалов труб и трубных решеток крутящий момент, необходимый для развальцовки соединений, возрастает, в связи с чем число оборотов на выходном валу привода снижают, что позволяет ограничить мощность и массу приводов приемлемыми значениями. При малом объеме ремонтных работ и в труднодоступных местах применяют также ручной привод.

Прочность развальцованного (развальцовочного) соединения оценивается  осевым усилием, необходимым для  вырывания трубы из гнезда, а плотность — максимальным давлением, при котором сохраняется герметичность.

Перед развальцовкой  поверхности трубы и гнезда очищают  от следов окалины, ржавчины, масла, грязи, влаги. Трубу снаружи зачищают на длину, равную толщине трубной решетки, плюс 10 мм, используя для этого абразивную шкурку или металлические щетки с пневмо- или электроприводом. Гнездо очищают мелкой абразивной шкуркой или металлической щеткой  с приводом от высокооборотной дрели. После этого очищенные поверхности промывают керосином и тщательно протирают хлопчатобумажной тканью.

Приварку труб к трубным решеткам выполняют с применением ручной, полуавтоматической или автоматической электросварки в среде аргона или углекислого газа. Предварительно в трубах устанавливаются медные заглушки. Из-за высокой теплопроводности меди наплавляемый металл не приваривается к заглушкам.

Приварка труб как  способ крепления труб к трубным  решеткам обычно самостоятельно не используется, т.к. при проникновении среды в зазор между трубой и стенками гнезда наблюдаются интенсивная щелевая коррозия и двусторонняя коррозия сварного шва. Кроме того, при отсутствии защемления трубы в гнезде сварной шов оказывается нагруженным не только продольным усилием в трубе, но и изгибающим моментом.

Трубы развальцовываются, как правило, после их приварки, тем самым исключается возможность попадания смазочного масла с вальцовки на подлежащие сварке поверхности, обеспечиваются условия для двусторонней дегазации расплавленного металла и исключается перегрев развальцованных соединений при сварке [4].

3.2.3.4 Ремонт трубных пучков

Дефекты трубного пучка выявляются при гидроиспытании аппарата. Трещины и отверстия в трубах, расположенных снаружи трубного пучка, устраняют, как правило, сваркой. Трубы со сквозными повреждениями, расположенные внутри пучка, забивают с обеих сторон металлическими пробками с конусностью 3—5° и длиной 40—50 мм. Трубы могут заглушаться и приварными пробками. Перед забивкой пробок отверстия труб тщательно очищают. Заглушение труб способствует устранению течи и в развальцованных соединениях труб с решетками.

Герметичность развальцованных  соединений восстанавливают подвальцовкой труб, т.е. вторичной развальцовкой. Если подвальцовка трубы не дает необходимого результата, то трубу обваривают. После обварки трубы соседние с ней трубы подвальцовывают, т.к. в зоне термического влияния часто нарушается герметичность развальцованных соединений.

Заглушение дефектных  труб приводит к уменьшению поверхности теплообмена и увеличению потерь напора в трубном пространстве.

Допускается заглушать  при малых (текущих) ремонтах до 10—15% числа труб, приходящихся на данный ход, и при капитальных ремонтах — не более 5%. Если число дефектных труб превышает допускаемые значения, то производится замена дефектных труб новыми.

Наличие в аппарате значительного  числа труб со сквозными повреждениями свидетельствует о существенном коррозионно- эрозионном разрушении и других труб пучка, поэтому при капитальных ремонтах обычно заменяют все трубы дефектного пучка.

При замене отдельных  труб их извлекают через гнезда трубных решеток. Перед извлечением трубы рассверливают развальцованные соединения. Для того чтобы исключить возможность обламывания трубы, рассверловку выполняют на глубину, несколько меньшую толщины трубной решетки. После рассверловки с помощью выколотки, трубу выбивают через одно из гнезд. В случае когда для соединения трубы с решетками использовались развальцовка и приварка, сварные швы срезают торцовой фрезой или же вырубают вручную зубилом.