密封技术
石油化工设备技术，2017.38（6）·37， Petro-Chemical Equipment Technology
螺纹锁紧环换热器密封分析
及压力试验
陈盛秒
（武汉金中石化工程有限公司，湖北武汉430223）
摘要：螺纹锁紧环换热器因其在高温、高压环境下运行可靠、操作方便、可带压拧紧等优点在加氢装置中得到广泛应用。而螺纹锁紧环换热器的密对问题一直是研究的重点。文章详细介绍了螺纹锁紧环换热器的内密对、外密封原理、结构及其密对受力情况，对管板试验压力的取值、管板压力试验的实施以及管板压力试验对密对的影响进行了分析和比较，并提出了相关建议，以期对该类换热器的设计和制造有一定的借鉴作用。
关键词：螺纹锁紧环换热器密分析压力试验高压密封 doi.10.3969/i.issn.10068805.2017.06.009
目前加氢装置高压换热器常用的案封结构主
要有螺纹锁紧环密封、隔膜密封和2密封[1-2]。而螺纹锁紧环换热器因其在高温、高压环境下具有运行可靠、操作方便、内外圈螺栓可以带压拧紧31实现再次密封等优点，一直是加氢高压换热器的首选形式。
螺纹锁紧环换热器的密封主要包括管壳程之
间的内密封和管程本身的外密封，多年来该密封一直是研究的重点[4-51。高压作业下螺纹锁紧环换热器公用受压元件（管板、换热管等）一般是按压差设计的，对于管程压力高于壳程压力和壳程压力高于管程压力的情况，密封结构的受力分析是不同的。另外，管板压力试验的实施方法对内密封结构的受力分析也是不一样的。对上述这些问题.研究文献甚少，相关标准规范也无完整的闻述，笔者从多年的实际经验出发，以相关标准、文献为理论依据作此文，以期对螺纹锁紧环换热器的制造有一定的借鉴作用。
下面以设计并成功应用多年的1台螺纹锁紧
环换热器为例进行分析，该换热器主要技术参数
见表1，外形结构见图1。 1密封结构与受力分析 1.1密封结构分析
螺纹锁紧环换热器特别之处在于管箱部分。换热器的壳程简体与管箱锻成或焊为一体，由内压引起的痛布数过管箱压盖和螺纹锁紧环传至
管箱本体承受，这样内外圈螺栓所需的螺栓预紧力较小[61。下面介绍一下内外密封的结构组成。
表1螺纹锁紧环换热器主要技术参数
项目
工作压力/MPa 工作温度/℃ 设计压力/MP：设计温度/℃
管板设计压力/MPa
介质程数腐蚀裕量焊接接头系数
材质无损检测焊后热处理水压试验/MP:
管板试验压力/MPa 管头泄漏试验
壳程 8.15 306/180 9.5 350
管程 9.10 140/280 10.5 320
3（按压差设计)
反应混合物
2 3 1.0
15CrMoR 100%RT 附加100%UT 需要 14.9
进料混合物
2 0 1.0
15CrMo+堆焊 E309L+E308L 换热管材质S30403
100%RT 附加100%UT 需要 17.9
4.7
充入10%的氨气，试验压力1.0MPa
收稿日期：2017-05-09；修改稿收到日期：2017-08-02，
作者简介：陈盛秒，男，2008年毕业于中国石油大学（北京）化工过程机械专业，工学硕士，主要从事压力容器设计研究开发工作，已发表论文10篇，获国家发明专利2项，国家实用新型专利4项，获省部级科技奖1项，高级工程师，注册化工工程师。
Email:csm@whjpec.net.