高压换热器Ω密封环更换检修施工工艺研究

靳华锋 刘青山

(北京燕华工程建设有限公司，北京 102502)

中国石化上海石油化工股份有限公司高压加氢装置高压换热器EA-104新鲜进料流出物换热器由管箱+U型管束、壳程壳体组成，管板与壳体法兰之间采用Ω密封环密封。该换热器壳程设计压力17.4 MPa，管程设计压力16.1 MPa；管箱、管板、壳体材质为12Cr2Mo1R+不锈钢堆焊层(309L+347L)，其中Ω环材质为316L，Ω环弯管厚度为4 mm。该换热器Ω环已使用3个周期，Ω环已经重复装、拆3次，每次拆装都需将Ω环弯管密封腔沿中线切割焊接，多次切割、焊接奥氏体不锈钢，易发生碳化物析出，导致晶间腐蚀，影响焊接接头组织性能，因此本次检修要将管板与壳体法兰连接处Ω环进行更换。Ω环弯管较薄，结构特殊，且现场施工焊接空间狭小，施焊困难，检修焊接质量直接影响Ω环密封质量，因此施工中需选择合理的施工工艺并严格过程管控。

1 高压换热器Ω环密封结构与特点分析

高压加氢装置换热器是加氢装置的核心设备之一，其操作条件苛刻(高温、高压、临氢)，制造技术要求高，造价昂贵。加氢换热器的操作介质易燃、易爆，且操作温度与压力均很高，因此不允许有任何的泄漏，这使得密封结构成为加氢换热器结构设计中最为重要的环节。常用的高压密封结构有金属环垫(八角垫、椭圆垫)密封、螺纹锁紧环、隔膜密封(盖板式密封)、Ω环密封。本项目中的高压换热器管板与壳体法兰连接处为Ω环密封结构，见图1。

Ω环密封由一对半Ω环组焊而成(结构示意见图2)，Ω环材质为316L，利用回转壳受压性能好的机理，设计制作Ω环密封元件，密封环与法兰、管板焊接，介质和环境完全隔绝，解决了其他类型垫片可能出现的密封面失效问题，属于无垫片密封。……