[实用新型]一种空冷器管箱密封装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油、化工、煤化工和气体加工领域的空气冷却器(简称空冷器)管箱，具体地说涉及一种石油化工装置中的空冷器管箱密封装置。

背景技术

空冷器在石油化工领域中广泛应用，大量采用丝堵式管箱结构。丝堵式空冷器包括出入口管、丝堵板、丝堵、顶板、底板、端板、管板、换热管及其散热翅片等部件。丝堵式空冷器因泄漏而导致火灾等安全事故时有发生，给企业带来较大经济损失。丝堵式空冷器泄漏产生的主要原因为：(1)丝堵板通常需要钻大量带有螺纹的工艺孔用于换热管与管板的焊接，管箱制造完毕后再用丝堵将所有的工艺孔堵死，使其承受介质压力而不能泄漏。丝堵板上的丝堵在拧紧过程中与丝堵垫片发生相对运动，对于承受介质压力的管箱，必须施以较大的丝堵力去压紧丝堵垫片，容易破坏丝堵垫片的表面质量而导致密封失效。同时丝堵上的密封面与丝堵轴线垂直度的制造偏差也常导致密封失效。(2)空冷器管箱在冷却介质腐蚀性较强时，会引起丝堵垫片和丝堵的功能失效。另外，换热管与管板的焊接接头是通过丝堵工艺孔来完成的，由于操作空间狭小，接头的焊接质量不能特别好地保证，在腐蚀介质作用下，焊接接头的缺陷位置就容易产生泄漏。

近年来，原油的劣质化使得石油化工装置中的空冷器腐蚀严重，导致空冷器面临管箱材质升级问题。目前国内外普遍采用整体提高管箱材质的方法，选择抗腐蚀性更好的高合金材料，但高合金材料不仅价格昂贵，增加大量设备投资，而且供货周期长。有时为节约成本，管箱基层采用低合金或者碳钢材料，复层采用高合金材料复合或堆焊，但由于丝堵式空冷器管箱六块板全为焊接结构，基层和复层的焊接质量都要保证，在焊接最后一块板时，只能在一面进行施焊，其焊接质量很难达到要求，尤其是复层的耐腐蚀性能会大大降低。

经检索与本实用新型相关的现有技术有：CN201149459Y、CN201034449Y、CN201034448Y、CN201093920Y、CN200952913Y、CN2335116Y和US5431858A等，但这些专利所涉及的结构和形状、以及解决问题的技术方案和理念都与本实用新型有本质上的不同。

实用新型内容

本实用新型提供了一种空冷器管箱密封装置，用于解决丝堵式空冷器管箱在介质压力作用下容易泄漏的技术问题。

本实用新型提供的空冷器管箱密封装置，呈箱形，主要由盖板、顶板、两块端板、底板和管板构成，所述的盖板、顶板、底板和管板为长方形，两块端板为长方形或正方形，顶板、两块端板、底板和管板之间以焊接相连；该密封装置还包括上焊接密封环板、下焊接密封环板和法兰环板，法兰环板焊接于由顶板、两块端板和底板相焊形成的箱体外侧；上焊接密封环板的内端四周焊接于盖板上，下焊接密封环板的内端四周与管箱的顶板、两块端板和底板的端部相焊接，上焊接密封环板与下焊接密封环板在其外端四周相焊，盖板通过螺栓、法兰环板上的螺栓孔与法兰环板相连接。

上焊接密封环板和下焊接密封环板外端形状相同，可以是突出的短板状，也可以是半圆形欧米噶环状。

通过采用上焊接密封环板和下焊接密封环板，避免了采用带丝堵工艺孔的丝堵板，解决了丝堵式空冷器的丝堵泄露问题，同时盖板可以起到承压作用。

作为进一步改进的方案，所述的上焊接密封环板和下焊接密封环板材质为高合金不锈钢或镍基合金。这样，上焊接密封环板和下焊接密封环板在其外端四周相焊从而起到硬密封的作用。

作为再进一步改进的方案，盖板的上焊接密封环板内区域设有上复层，顶板、两块端板和底板的内部设有内复层，顶板、两块端板和底板的端部设有端复层，上复层和内复层为复合层或堆焊层，端复层为堆焊层，其材料为高合金不锈钢或镍基合金。上焊接密封环板内端与上复层相焊接，下焊接密封环板内端与端复层相焊接。设置上复层和端复层可以提高管箱抗介质腐蚀的能力。

作为更进一步改进的方案，所述的管箱密封装置还包括设于管箱内部的分程隔板，以增加管程，提高空冷器的换热能力。

本实用新型与丝堵式空冷器相比，如果介质腐蚀严重，管箱材料也不需要整体升级为高合金不锈钢或镍基合金，仅仅在基层材料上堆焊或复合一层高合金不锈钢或镍基合金即可，不仅能够保证制造质量，而且大大降低制造费用；同时与丝堵式空冷器相比，本实用新型更能保证换热管与管板焊接接头的质量。

附图说明

图1是本实用新型的空冷器管箱密封装置结构示意图；

图2是图1中部位A的局部放大图；

图3是设复层的外端为短板状的焊接密封环板的密封结构示意图；

图4是设复层的外端为欧米噶环的焊接密封环板的密封结构示意图；