一种空冷器管箱密封装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术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易泄漏的问题。该装置主要由盖板、顶板、两块端板、底板和管板构成，顶板、两块端板、底板和管板之间以焊接相连；该密封装置还包括焊接密封环板，焊接密封环板为长方形环状平板，焊接于盖板上，其外端四周与管箱的顶板、两块端板和底板的端部相焊接，盖板通过螺柱与顶板、两块端板以及底板的端部相连接。该装置可以解决丝堵式空冷器的丝堵泄露问题，如果介质腐蚀严重，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，既保证了制造质量，又降低了制造费用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于石油、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中高压空冷器管箱密封装置。
技术介绍
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，对于承受中高压介质的管箱，必须施以极大的丝堵力去压紧丝堵垫片，破坏了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高压空冷器腐蚀严重，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。经检索与本技术相关的现有技术有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技术有本质上的不同。
技术实现思路
本技术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较高介质压力作用下容易泄漏的技术问题，适合于介质压力在4. OMPa 35. OMPa之间的中高压空冷器。本技术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；该密封装置还包括焊接密封环板，焊接密封环板为长方形环状平板，其内端四周焊接于盖板上，外端四周与管箱的顶板、两块端板和底板的端部相焊接。盖板通过螺柱与顶板、两块端板以及底板的端部相连接。通过焊接密封环板四周端部与管箱的顶板、两块端板、底板端部相焊接，解决了 中高压丝堵式空冷器的丝堵泄露问题，同时焊接密封环板上面的盖板可以起到承压作用。作为进一步改进的方案，所述的焊接密封环板材质为高合金不锈钢或镍基合金。 通过焊接密封环板与顶板、两块端板和底板的端部在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，盖板的焊接密封环板内区域设有盖板复层，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，盖板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。焊接密封环板内端四周与盖板复层相焊接，外端四周与端复层相焊接。设置盖板复层、内复层和端复层可以提高管箱抗介质腐蚀的能力。当然，也可以根据需要只设置盖板复层、内复层或端复层。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。本技术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，本技术更能保证换热管与管板焊接接头的质量。附图说明图1是本技术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是设复层的且顶板、两块端板、底板的端部有梯台的密封结构示意图；图4是设复层的且顶板、两块端板、底板的端部无梯台的密封结构示意图；图5是只设有端复层的且顶板、两块端板、底板的端部有梯台的密封结构示意图；图6是只设有端复层的且顶板、两块端板、底板的端部无梯台的密封结构示意图；图7是本技术的空冷器管箱密封装置的组装示意图；图中1-盖板，2-盖板复层，3-焊接密封环板，4-端复层，5-内复层，6-管板，7_顶板，8-端板，9-底板，10-丝堵，11-螺柱，12-螺母，13-螺柱保护套，14-分程隔板，15-出入口接管法兰，16-内角焊缝，17-密封焊缝具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。如附图1所示，顶板7、端板8、底板9与分程隔板14、管板6及出入口接管法兰15 相焊接，焊接后的箱体按需要可进行热处理。如图2所示，盖板1上设有盖板复层2和焊接密封环板3，顶板7、端板8和底板9端部设有端复层4，内部设有内复层5 ；顶板7、端板8和底板9端部的基层部位加工有与盖板1对应的螺栓丝孔，螺栓丝孔开有检漏孔，丝堵10用于封堵检漏；盖板1四周边缘开有螺栓孔，其材料为碳钢或鉻钼钢，盖板1通过带有螺柱保护套13的螺柱11和螺母12与管箱的顶板7、两块端板8和底板9的端部螺纹丝孔相连接， 螺柱11可以是锥形的，但锥度不宜超过10°。如图3 4所示，端复层4为堆焊层，盖板复层2和内复层5为复合层或堆焊层，焊接密封环板3的内端四周与盖板复层2相焊接形成内角焊缝16，焊接密封环板3与端复层4在其外端四周相焊形成密封焊缝17，图3中的顶板7、两块端板8、底板9的端部有梯台，图4中的顶板7、两块端板8、底板9的端部无梯台。 图5 6所示的是不设复层时的密封焊接结构，与图3、图4的不同之处在于，焊接密封环板3的内端四周与盖板1相焊接形成内角焊缝16。如果为单管程，则分程隔板14不需设置。图7是本技术的空冷器管箱密封装置的组装示意图，图中，先将顶板7、两块端板8和底板9焊接成箱体，将端复层堆焊于箱体带有螺纹丝孔的一侧，将焊接密封环板3 焊接于盖板1或者盖板复层上，然后，在焊接密封环板3外端四周与端复层相焊形成密封焊缝，最后通过螺柱11将盖板1连接于箱体上。本技术中所描述的具体实施例仅仅是用于说明本技术，并非对本技术的限制，只要在本技术的实质精神范围内，本
内的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，都将落在本技术的权利要求书范围内。权利要求1.一种空冷器管箱密封装置，该装置呈箱形，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；其特征在于，该密封装置还包括焊接密封环板，焊接密封环板为长方形环状平板，焊接于盖板上，其外端四周与管箱的顶板、两块端板和底板的端部相焊接， 盖板通过螺柱与顶板、两块端板以及底板的端部相连接。2.根据权利要求1所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种空冷器管箱密封装置，该装置呈箱形，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；其特征在于，该密封装置还包括焊接密封环板，焊接密封环板为长方形环状平板，焊接于盖板上，其外端四周与管箱的顶板、两块端板和底板的端部相焊接，盖板通过螺柱与顶板、两块端板以及底板的端部相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李群生，胡庆均，张国信，陈少庆，陈奎显，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化集团洛阳石油化工工程公司，
类型：实用新型
国别省市：11