黃海龍

（福建省青山紙業(yè)股份有限公司，福建 三明 365056）

青山紙業(yè)股份有限公司的漿粕制漿系統(tǒng)蒸煮區(qū)E21022蒸煮藥液熱交換器，自2014年12月投入使用以來，上、下部管箱與管板的密封性一直不能保證，前期平均每6個月更換1次墊片，2017年后基本上每1個月就要更換墊片，并要對管板的密封面現(xiàn)場堆焊、手工打磨，維修量大，維修質(zhì)量亦無法保障。

1 藥液熱交換器的組成

藥液熱交換器的結(jié)構(gòu)為列管式，立式安裝，主要由筒體，上、下管板，上、下管箱組成，外形尺寸φ1.4 m×10.7 m，換熱面積491 m2，管程設(shè)計(jì)壓力1.6 MPa，實(shí)際最高工作壓力約1.3 MPa，無水時質(zhì)量為13.2 t，充水后總質(zhì)量約22 t。

2 藥液熱交換器上、下管箱密封面漏液故障的分析

藥液熱交換器加熱介質(zhì)為黑白液（系統(tǒng)中的黑液，堿濃度低時添加濃白液），熱源為蒸氣，故障主要原因是管箱與筒體管板的密封不嚴(yán)，生產(chǎn)過程中漏液現(xiàn)象較嚴(yán)重，8.8級 M24的鎖緊雙頭螺柱反復(fù)敲擊上緊后出現(xiàn)螺柱被拔長，甚至斷裂的現(xiàn)象。黑白液主要成分是NaOH，屬于強(qiáng)堿性的液體，高溫白液的滲透、沖刷造成密封面的腐蝕，導(dǎo)致不能保證其密封性。

3 藥液熱交換器的改造

3.1 下管箱改造

（1）去除榫槽密封面乙型平焊法蘭DN1100，PN16（圖1）[1]40的原下管箱，制作新的下管箱，箱體結(jié)構(gòu)尺寸不變，法蘭改為襯環(huán)凹面長頸對焊法蘭DN1100，PN25（圖 2）[1]55。

（2）在新增的下管箱增加隔板密封槽（圖3），再焊接在隔板上以加強(qiáng)隔板剛度，防止物料沖擊造成隔板變形。

（3）新增下管箱筒節(jié)（DN1100，PN16，高度 H=150）、襯環(huán)凸面長頸對焊法蘭（DN1100，PN25）（圖2）、隔板。

（4）在現(xiàn)場將新增的下管箱筒節(jié)和隔板與下管板焊接固定，焊縫經(jīng)PT滲透檢測。

（5）上下法蘭用40-M27[1]63（原機(jī)36-M24）雙頭螺柱連接，提高了最大工作允許壓力。

圖1 榫槽密封面乙型平焊法蘭

圖2 襯環(huán)凹凸密封面長頸對焊法蘭

圖3 隔板密封槽

3.2 上管箱改造

（1）去除榫槽密封面乙型平焊法蘭DN1100、PN16（圖1）的原上管箱，制作新的上管箱，箱體結(jié)構(gòu)尺寸不變，密封面改為襯環(huán)凸面長頸對焊法蘭DN1100、PN25（圖 2）。

（2）新增上管箱筒節(jié)（DN1100、PN16、高度 H=150）、襯環(huán)凹面長頸對焊法蘭（DN1100、PN25）（圖2）。（注：上述工作應(yīng)在制造廠完成，對焊法蘭與筒節(jié)焊縫經(jīng)RT射線檢測[2]，以確保密封面和焊縫質(zhì)量。）

（3）在現(xiàn)場將新增的上管箱筒節(jié)與上管板焊接固定，焊縫經(jīng)PT滲透檢測。

（4）上下法蘭用40-M27[1]63（原機(jī)36-M24）雙頭螺柱連接，提高了最大工作允許壓力。

3.3 密封面改造的說明

熱交換器管箱密封面設(shè)計(jì)放大到寬B=35 mm，墊片規(guī)格1 175 mm×1 105 mm×3 mm，比照襯環(huán)榫槽密封面長頸對焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)，DN1100、PN40的容器用金屬包墊及纏繞墊有效寬度為B=23 mm[1]64，原機(jī)墊片 1 155 mm×1 117 mm×3 mm，B=18 mm，改造后墊片面積增加約85%，可以滿足增加密封面積的要求。改316 L金屬包履石墨墊片為增強(qiáng)石墨包邊復(fù)合墊片，石墨密封面保證墊片的抗腐蝕性及密封性，316 L金屬包邊及內(nèi)襯骨架設(shè)計(jì)的墊片，兼顧了墊片的強(qiáng)度。

3.4 材質(zhì)說明

法蘭材質(zhì)16MnⅡ，襯環(huán)、法蘭內(nèi)壁襯不銹鋼板、隔板、管箱等與介質(zhì)接觸的材質(zhì)均選用雙相鋼S22053，雙頭螺柱、螺帽材質(zhì)為調(diào)質(zhì)處理后的35CrMoA[1]11（考慮現(xiàn)場實(shí)際最高溫度約180℃，選擇耐高溫的材料）。

4 泄漏問題的解決情況

在設(shè)備的主體部件筒體可以滿足生產(chǎn)工藝條件下，這次技術(shù)改造僅花費(fèi)30萬元資金，成功解決了因漏液引起的故障頻發(fā)的情況。技改后的設(shè)備自2018年10月投入運(yùn)行以來，無更換墊片及泄漏現(xiàn)象，解除了黑白液泄漏的安全隱患，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，同時也減輕了機(jī)械維護(hù)的工作量，經(jīng)濟(jì)效果顯著。