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浮头式换热器安装方式详解

2025-10-30

浮头式换热器以其能有效消除热应力、适应较大温差变化的特点,在石油化工、能源等领域应用广泛。其特殊的结构(一端管板与壳体固定,另一端管板可在壳体内自由浮动)决定了其安装过程具有的要求和关键点。正确的安装是确保设备、安全、长周期运行的基础。

核心安装步骤与要点:

基础准备与验收:

基础检查: 安装前,必须严格检查设备基础(通常为混凝土基础)。确认基础的尺寸、标高、水平度、地脚螺栓预留孔的位置、深度和垂直度均符合设计图纸要求。基础表面应平整、无油污、无疏松物。

基础处理: 清除预留孔内杂物和积水。在放置垫铁的部位(通常靠近地脚螺栓),需铲平基础表面,确保垫铁放置平稳、接触良好。

设备开箱检查与吊装准备:

开箱检查: 对照装箱单和图纸,仔细检查设备本体、管箱、浮头盖、管束、密封件、垫片、螺栓螺母等所有部件是否齐全、完好,有无运输损伤或锈蚀。核对铭牌参数(设计压力、温度、介质等)是否符合要求。

吊装方案: 根据设备重量、尺寸、现场条件制定详细的吊装方案。选择合适的吊具(吊索、卸扣等),确保吊点正确(通常利用设备本体上的吊耳),避免设备变形或损伤。大型换热器常采用主吊车配合溜尾吊车的方式进行吊装。

设备就位与初步找正:

放置垫铁: 按照设计要求在基础规定位置放置好垫铁组。垫铁应平稳、接触良好,每组垫铁不宜超过5块,放置整齐,点焊固定。

设备吊装就位: 将换热器平稳吊装至基础上方,缓慢下降,使地脚螺栓顺利穿入设备底座螺栓孔。设备初步落位在垫铁上。

初步找正: 调整设备位置,使设备中心线(或管口方位)与基础中心线基本对齐。此时主要是粗调,确保设备不会倾倒。

找正与初平:

标高调整: 使用水准仪测量设备底座或基准点的标高,通过调整垫铁高度,使设备标高达到设计要求(允许偏差通常为±10mm)。

水平度调整: 这是关键步骤。 在设备壳体(通常是鞍座支承面上)上放置水平仪。通过精细调整各组垫铁的高度,使壳体沿轴向和径向(横向)的水平度均达到规范要求(例如,轴向水平度允差≤ L/1000,L为两支座间距;径向水平度允差≤ 2D/1000,D为壳体直径)。特别注意: 找水平时,应确保设备处于自由状态,不受外力强制变形。

地脚螺栓灌浆与紧固:

一次灌浆(预留孔灌浆): 设备初步找正找平后,对地脚螺栓预留孔进行灌浆(通常采用细石混凝土或无收缩水泥砂浆)。灌浆应密实,充满整个孔洞,并低于基础表面。灌浆后需养护至规定强度(通常≥70%设计强度)。

终找平与紧固: 待一次灌浆强度达标后,再次复查设备的水平度和标高。确认无误后,按对称、分次、均匀的原则拧紧地脚螺栓螺母。拧紧过程中和拧紧后,需再次检查水平度,确保无变化。

滑动端处理(关键!):

浮头端识别: 明确设备图纸上标识的固定端(F)和滑动端(S)。滑动端鞍座底板上的地脚螺栓孔通常是长圆孔。

滑动底板安装: 将滑动底板(通常带有聚四氟乙烯板等减摩材料)安装在滑动端鞍座下方。确保滑动底板与鞍座底板之间清洁、无杂物。

螺栓紧固要求: 滑动端的地脚螺栓在螺母拧紧后,螺母与设备底板之间应留有1-3mm的间隙(具体间隙按设计要求)。这是为了确保壳体在热膨胀时能沿轴向在滑动底板上自由移动,避免产生过大应力。固定端的地脚螺栓则需完全紧固。

导向限位: 按设计要求安装滑动端的导向板(或限位挡板),确保设备只能沿规定的轴向滑动,防止横向位移。

二次灌浆(抹面层):

设备终找正、找平、紧固完成并验收合格后,在设备底座与基础表面之间进行二次灌浆(抹面层)。灌浆料应填满所有空隙,与底座底面紧密接触,形成牢固的支承整体。灌浆层需做好养护。

附件安装与连接:

安装平台梯子、仪表接口等附件。

严格按照配管图进行管道连接。特别注意: 与设备管口相连的管道,在靠近管口处必须设置合适的支架(尤其是固定端附近的管道),并确保管道对设备管口的附加力和力矩符合标准(如GB/T 151-2014或API 660)允许值。避免因管道应力过大而影响浮头的自由伸缩或损坏设备。

安装注意事项:

保护管束: 在整个安装过程中,尤其是吊装、就位和管道连接时,必须采取有效措施(如加装临时盲板、避免强力敲击等)保护换热管束和管板,防止变形或损伤。

清洁度: 保持设备内部和连接管道的清洁,防止焊渣、杂物进入堵塞流道或损坏密封面。管口在安装前应加盖保护。

密封面保护: 法兰密封面、垫片槽必须仔细清理干净,不得有任何划痕、凹坑或异物。安装垫片要准确对中。

螺栓紧固: 法兰螺栓必须按规定的顺序(对角、对称)和力矩值分次均匀拧紧,确保密封可靠。对于高温设备,可能需要考虑“冷紧”要求。

自由伸缩空间: 重中之重! 必须确保滑动端能按设计预期自由滑动。仔细检查滑动底板间隙、导向板间隙、管道应力是否阻碍了壳体的热膨胀/冷缩。任何阻碍自由伸缩的因素都可能导致设备失效。

总结:

浮头式换热器的安装是一项精细且要求严格的工作,其核心在于的找平找正以及确保滑动端能自由伸缩。严格遵守安装规范、设计图纸和制造厂要求,把控好基础处理、垫铁调整、水平度控制、滑动端间隙设置、管道应力消除等关键环节,是保障设备投产后安全、稳定、运行的关键前提。严谨细致的安装过程,将为浮头式换热器发挥其结构优势、应对复杂工况奠定坚实基础。

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