浮头换热器试压工装

一、填料密封试压工装

填料密封属于强制密封，其结构见图1。

    换热器的壳体法兰与试压工装通过壳体螺栓连接，两者之间使用橡胶棉板作为密封元件。浮动管板环向与试压工装之间的密封元件为盘根，压盖上的螺栓预紧力将盘根压缩变形达到密封目的。

  试压工装存在5个问题：
1. 工装通用性差。

对于公称直径相同但公称压力不同的换热器，其壳体法兰上螺栓孔的数量、直径不同，因此同一直径的试压工装不能适用所有公称压力的换热器。虽然可以用气割方法在工装上割孔以便与壳体法兰相配， 但这不仅降低了试压工装的强度，也容易使试压工装变形而导致密封性能下降。

2. 密封性差。

由于浮头式换热器制造厂家所采用的制造标准不同或由于更新换热器管束等原因，管板伸出壳体法兰的长度也会不同，为此，填料不能准确压紧在管板位置上而导致密封失效。

3. 填料密封所需螺栓预紧力很大，但橡胶石棉板垫片的弹性和可压缩程度有限，因此，较大的螺栓预紧力与有限的压缩空间出现矛盾，在一定程度上会影响密封效果。

4. 填料的接头和压实需要较高的安装技巧，如果填料安装不正确， 也容易在此发生泄漏。

5. 盘根和橡胶石棉板垫片一般只能一次性使用，成本较高。

二、C 型环密封试压工装

Ｃ型环密封属于自紧密封，其结构型式见图2。
      

换热器壳体法兰与试压工装之间靠C型环外侧面实现接触密封。试压工装与浮动管板环向接触面则依靠C型环左右2个凸出的圆弧面与试压工装凹槽左右平面接触实现密封。预紧时， Ｃ型环受到轴向的弹性压缩， 在接触处产生预紧比压。当内压上升时，介质进入C型环的内腔，使C型环轴向张开，使密封比压增大达到自紧。

该试压工装有4个缺点：

1. C型环直径较大，在C型环唇口处容易产生波形， 可能会产生密封失效。

2. 与浮动管板接触的C型环需预先从注水孔加压形成初始密封，既增加试压程序， 又要求操作者有较丰富的经验。

   3. 与填料密封试压工装类似，由于换热器法兰不同和管板伸出的长度不同使其通用性较差。

   4. C型环属非标零件，其凸面加工困难，有时要在密封面上加软金属垫片以提高密封效果，因此制造成本较高。

三、新型试压工装的创新设计

新型试压工装，其结构型式见图4。

1. 试压工装基本结构设计试压工装采用3件组焊和活动压盖方式，与浮头式换热器连接部位采用密封凸台带榫槽的法兰结构，目的是保证密封和一定的强度， 防止受压变形；与浮头管板连接部位采用4mm间隙的动配合，密封环套宽度50-70μm，高度100-120mm，目的是减少变形和实现管板深度调节。连接法兰与密封环套之间用卷制圆筒连接，以减轻重量，减少加工难度，试压工装主体与压盖采用螺栓连接。

2. 试压工装密封结构 针对浮头式换热器的结构特点，特设计了带有Ｏ型密封圈的试压工装。Ｏ型橡胶密封属自紧密封，所需预紧力小，因此密封性能较好；Ｏ型橡胶密封与盘根和Ｃ型密封相比，Ｏ型环可重复多次使用且成本低廉。  

3. 连接螺栓数量和位置的确定在试压时，浮头式换热器的外头盖法兰及封头拆下后，应安装试压工装，此时壳程的承压面积由原来的整个封头受力变为由试压工装来承受。