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化工设备检修技术说明
来源: | 作者:浙江力凡 | 发布时间 :2025-08-29 | 139 次浏览: | 分享到:

       化工设备是化工生产的核心载体,其中釜类设备(反应 / 聚合釜)、冷凝设备、换热设备、蒸发设备直接决定生产效率、产品质量与运行安全,且因长期处于高压、高温、腐蚀性介质环境,易出现密封泄漏、部件腐蚀、传热效率下降等问题。本检修业务聚焦此类设备及配套机电仪表,通过 “预防性检修 + 故障修复 + 性能优化” 的全周期服务,确保设备稳定运行、延长寿命、降低能耗,符合《石油化工设备维护检修规程》(SHS 01001-2013)、《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG 21-2021)等规范要求。


一、业务范围与设备特性

       针对四类核心设备的结构特点与常见故障,明确检修覆盖的核心部件与机电仪表系统,确保 “全设备、全系统” 无遗漏。


1.1 釜类设备(反应釜、聚合釜、结晶釜)

        设备特性:承担化学反应、物料混合、聚合等核心工艺,典型结构包括釜体(不锈钢 / 哈氏合金材质)、搅拌系统(搅拌轴、叶轮)、密封装置(机械密封 / 填料密封)、夹套 / 内盘管(加热 / 冷却)、进出料口、安全阀 / 压力表等,配套仪表含温度传感器(PT100)、压力变送器、液位计(雷达 / 浮筒式)。

       常见故障:搅拌轴密封泄漏(介质渗漏污染)、夹套腐蚀穿孔(加热 / 冷却介质串漏)、叶轮磨损(搅拌效率下降)、仪表失准(温度 / 压力测量偏差)、釜体壁厚减薄(腐蚀导致强度不足)。

       检修范围:

       · 机械系统:釜体无损检测(UT 壁厚检测、MT/PT 表面探伤)、搅拌轴校正 / 更换、密封件(机械密封静环 / 动环、填料)更换、叶轮修复 / 平衡测试、夹套打压试验(水压 / 气压)。

       · 机电仪表:温度 / 压力 / 液位仪表校准(精度 ±0.5%)、搅拌电机绝缘测试(绝缘电阻≥10MΩ)、减速器润滑油更换与齿轮磨损检测、安全阀校验(起跳压力符合设计值)。


1.2 冷凝设备(壳管式冷凝器、板式冷凝器、螺旋板冷凝器)

       设备特性:用于蒸汽或高温介质降温冷凝,核心结构为换热管(铜管 / 不锈钢管)、壳程 / 管程腔体、管板、折流板、进出气 / 液口,配套仪表含进出口温度变送器、压力变送器、流量传感器(涡街 / 电磁式)。

       常见故障:换热管结垢(传热系数下降 30%~50%)、管板腐蚀泄漏(壳程与管程介质串混)、折流板松动(振动异响)、进出口阀门卡涩、流量仪表计量偏差。

       检修范围:

       · 机械系统:换热管除垢(化学清洗 / 高压水射流清洗,垢层去除率≥95%)、管板探伤(UT 检测腐蚀深度)、泄漏点封堵(胀管修复 / 焊接补漏)、折流板固定与间隙调整、阀门解体维修(阀芯研磨、密封面更换)。

        · 机电仪表:温度 / 压力 / 流量仪表校准、冷凝水液位开关调试、电机(如风机 / 泵)轴承检查与润滑、PLC 控制系统信号链路测试。


1.3 换热设备(管壳式换热器、板式换热器、套管式换热器)

       设备特性:实现两种介质热量交换(加热 / 冷却),结构与冷凝器类似,但侧重 “双向换热”,常见于原料预热、产品冷却工序,材质根据介质腐蚀性选择(碳钢、不锈钢、钛合金),配套仪表含温差变送器、压力差压计、流量调节阀。

       常见故障:垫片老化泄漏(板式换热器高发)、换热管堵塞(杂质沉积)、温差减小(传热效率不足)、调节阀动作卡顿、差压计显示异常(堵塞或零点漂移)。

       检修范围:

       · 机械系统:板式换热器垫片更换(耐温耐腐材质,如 EPDM、PTFE)、换热管疏通(物理吹扫 / 化学浸泡)、管壳程压差测试(判断堵塞程度)、法兰密封面修复(研磨平整)、支座加固(避免设备位移)。

       · 机电仪表:温差变送器校准(温差精度 ±0.1℃)、差压计清堵与零点校准、流量调节阀定位器调试(动作响应时间<0.5s)、变频器参数优化(匹配负荷需求)。


1.4 蒸发设备(多效蒸发器、MVR 蒸发器、强制循环蒸发器)

       设备特性:用于溶液浓缩或结晶,核心结构包括加热室(换热管)、蒸发室(汽液分离)、循环泵、真空泵、冷凝器(二次蒸汽冷凝)、结晶器,配套仪表含蒸发室液位计、蒸汽压力变送器、真空度传感器、密度计(监测浓缩液浓度)。

       常见故障:加热室结疤(传热效率骤降,能耗上升 20%~30%)、循环泵叶轮磨损(流量不足)、真空度下降(泄漏导致蒸发温度升高)、密度计测量偏差(影响产品浓度)、电机过载(轴承损坏或堵转)。

       检修范围:

       · 机械系统:加热室结疤清理(机械刮除 / 高压水射流,结疤去除率≥98%)、循环泵解体维修(叶轮更换、机械密封修复)、蒸发室焊缝探伤(UT 检测泄漏风险)、真空泵转子磨损检查与间隙调整、结晶器搅拌轴润滑与密封更换。

       · 机电仪表:真空度传感器校准(精度 ±0.1kPa)、密度计标定(与实验室分析值比对)、液位计(浮球 / 雷达)调试、MVR 压缩机振动检测(振动值≤4.5mm/s)、PLC 程序逻辑验证(确保自动排污 / 排渣功能正常)。


二、核心检修流程(全周期标准化作业)

       结合化工设备 “高风险、高关联” 特性,检修流程严格遵循 “安全优先、质量可控、效率最优” 原则,分为前期准备、停机与隔离、解体检修、组装调试、试车验收五大阶段,避免因检修不当导致生产中断或安全事故。


2.1 前期准备阶段(检修前 7~10 天)

      1. 工艺与设备调研:获取设备设计图纸(PID 图、设备总图)、运行记录(近 6 个月故障、能耗、仪表数据)、介质特性(腐蚀性、毒性、闪点),评估设备运行状态(如釜体腐蚀速率、换热器传热系数衰减程度)。

      2. 风险管控方案:开展工艺危害分析(PHA),识别检修风险(如介质中毒、高压泄漏、动火作业爆炸),制定管控措施(如介质置换方案、受限空间作业许可、动火作业防护)。

      3.资源配置:准备检修工具(如无损检测设备、高压清洗机、扭矩扳手)、备品备件(密封件、轴承、仪表传感器,需符合设备材质与压力等级)、安全防护用品(防化服、正压式呼吸器、气体检测仪)。


2.2 停机与隔离阶段(1~2 天)

      1. 工艺停机:按生产规程逐步降低设备负荷,停止进料,排空设备内介质(可回收介质送至储罐,有毒有害介质按危废处理)。

      2. 安全隔离:关闭设备进出口阀门,加装盲板(盲板厚度符合压力等级,标识清晰),切断电源(电机、仪表供电)、蒸汽源、冷却水源,确保设备与系统完全隔离。

      3. 介质置换与检测:用氮气 / 惰性气体置换设备内残留介质(置换后氧含量<19.5%,有毒介质浓度低于职业接触限值),通过气体检测仪现场检测,确认安全后方可进入下一阶段。


2.3 解体检修阶段(根据设备类型 3~7 天)

      1. 解体与标记:按设备解体顺序(从外到内、从上到下)拆卸部件,对关键部件(如搅拌轴、换热管、密封件)做编号标记,避免组装错位;解体过程中同步记录部件磨损 / 腐蚀情况(拍照、测量数据)。

       2. 核心部件检修:

        o 腐蚀检测:对釜体、换热管、管板等承压部件采用 UT 检测壁厚(偏差需符合设计值 ±10%)、MT/PT 检测表面裂纹(无可见裂纹为合格);

        o 密封修复:机械密封更换时需保证动静环平行度(偏差<0.05mm),填料密封需控制填料压紧力(避免轴套磨损);

        o 仪表检修:拆卸温度 / 压力 / 液位传感器,送至实验室校准(符合国家计量标准),检查仪表线路(有无老化、短路,接线端子紧固);

        o 电机检修:拆解电机,检查定子绕组绝缘(绝缘电阻≥10MΩ)、轴承磨损(径向游隙<0.03mm),更换润滑油(按电机型号选用合适牌号)。

       3. 清洁处理:对解体部件进行清洗(金属部件用溶剂除油、水垢用酸洗钝化),确保无杂质、油污残留,避免组装后影响设备性能。


2.4 组装调试阶段(2~3 天)

       1. 部件组装:按解体相反顺序组装,关键连接部位(如法兰、螺栓)需按扭矩标准紧固(使用扭矩扳手,扭矩偏差 ±5%);换热管与管板连接需做胀管试验(确保无泄漏);搅拌轴组装后需校正同轴度(径向跳动<0.1mm/m)。

       2. 系统调试:

       o 机电系统:接通电源,测试电机转向(正反转符合设计)、阀门动作(开关灵活,无卡涩)、搅拌转速(偏差 ±2r/min);

       o 仪表调试:校准温度 / 压力 / 液位显示(与标准仪表比对,精度达标),调试自动控制逻辑(如蒸发设备液位高报警、压力超压联锁停机);

       o 密封测试:对承压部件进行水压试验(试验压力为设计压力的 1.25 倍,保压 30 分钟无泄漏)或气压试验(试验压力为设计压力的 1.1 倍,肥皂水检测无气泡)。


2.5 试车验收阶段(1~2 天)

      1. 空载试车:设备无介质运行,测试电机电流(≤额定电流 90%)、振动值(釜类 / 蒸发设备振动≤6.3mm/s)、仪表显示(无异常报警),运行时间≥2 小时。

       2. 负载试车:按生产规程逐步投入介质,升至正常工况(温度、压力、流量达标),监测设备运行参数(如换热器温差、蒸发器浓缩效率、釜类搅拌功率),连续运行≥8 小时,确认无泄漏、无异常噪声、能耗符合设计值。

       3. 验收交付:出具检修报告(含检修记录、检测数据、试车报告),与企业共同验收,确认设备符合《石油化工设备检修质量标准》,办理交付手续,提供 3~6 个月售后跟踪服务(定期回访、故障应急处理)。


三、关键检修技术与质量标准

        针对四类设备的核心故障点,采用专业化检修技术,确保检修质量符合国家规范与企业生产需求。

设备类型

关键检修技术

质量验收标准

釜类设备

1. 釜体 UT 壁厚检测2. 搅拌轴同轴度校正(激光对中仪)3. 机械密封端面研磨(平面度≤0.001mm)

1. 壁厚≥设计值 90%,无裂纹、腐蚀坑2. 同轴度偏差<0.1mm/m3. 密封无泄漏(运行 24 小时无介质渗漏)4. 仪表测量精度 ±0.5%

冷凝设备

1. 换热管高压水射流清洗(压力 30~50MPa)2. 管板泄漏点氦质谱检漏3. 折流板间隙调整(间隙≤0.5mm)

1. 换热管内壁垢层去除率≥95%,无损伤2. 泄漏率<1×10⁻⁹Pa・m³/s3. 运行无振动异响,冷凝效率恢复至设计值 90% 以上

换热设备

1. 板式换热器垫片精准更换(密封面贴合度 100%)2. 温差变送器校准(实验室标准源比对)3. 调节阀定位器调试(阶跃响应无超调)

1. 垫片无泄漏(水压试验保压 30 分钟无压降)2. 温差测量误差<0.1℃3. 换热器热效率恢复至设计值 95% 以上4. 调节阀动作响应时间<0.5s

蒸发设备

1. 加热室结疤机械刮除(配合化学钝化)2. MVR 压缩机振动频谱分析3. 密度计在线标定(与实验室分析值偏差<0.5%)

1. 加热室传热系数恢复至设计值 90% 以上2. 压缩机振动值≤4.5mm/s,无异常频谱峰值3. 浓缩液浓度控制偏差<1%4. 真空度稳定在设计值 ±0.2kPa


四、安全规范与风险管控

       化工设备检修涉及受限空间、动火、高处作业等高危环节,需严格执行以下安全规范,确保人员与设备安全:

       1. 受限空间作业:设备内作业需办理《受限空间作业许可证》,通风置换后检测氧含量(19.5%~23.5%)、有毒介质浓度(如硫化氢<10mg/m³),作业人员佩戴正压式呼吸器,外部设监护人员,每 30 分钟检测一次气体。

       2. 动火作业:动火前清除设备内易燃介质,动火点 10 米内无易燃物,办理《动火作业许可证》,配备灭火器、防火毯,动火后确认无火种残留。

       3. 压力作业:水压 / 气压试验时,试验区域设置警戒区,禁止无关人员进入;升压速率≤0.1MPa/min,保压期间严禁敲击设备。

       4. 个人防护:检修人员需穿戴防化服、防砸鞋、护目镜,接触腐蚀性介质时佩戴耐酸碱手套;高空作业(>2 米)需系安全带,搭设安全平台。

       5. 应急处置:现场配备应急救援物资(急救箱、洗眼器、应急呼吸器),制定泄漏、中毒、火灾应急方案,检修前组织应急演练。


五、典型检修案例

案例 1:某化工企业反应釜密封泄漏检修

       故障现象:3000L 不锈钢反应釜(设计压力 1.0MPa,温度 180℃)运行中机械密封泄漏,介质为丙烯酸(腐蚀性),导致生产中断。

       检修流程:

       1. 停机排空介质,氮气置换(氧含量 21%,丙烯酸浓度<5mg/m³),加装盲板隔离;

       2. 解体机械密封,发现动环磨损(端面划痕)、静环密封垫老化,釜体轴套有轻微腐蚀;

       3. 更换机械密封(材质升级为碳化硅动静环 + PTFE 密封垫),轴套打磨抛光后做钝化处理;

       4. 组装后水压试验(1.25MPa 保压 30 分钟无泄漏),空载试车(搅拌转速 150r/min,电流正常),负载试车 24 小时无泄漏,仪表显示正常。

       效果:设备恢复正常运行,密封寿命从原 6 个月延长至 12 个月,减少因泄漏导致的原料损耗。


案例 2:某 MVR 蒸发器加热室结疤检修

        故障现象:5 吨 / 小时 MVR 蒸发器(处理含盐废水)加热室结疤严重,传热效率下降,蒸汽消耗从 0.3t/t 水升至 0.5t/t 水,浓缩效率降低 30%。

        检修流程:

        1. 停机后拆卸加热室端盖,采用高压水射流(40MPa)清洗换热管结疤(主要为碳酸钙垢),配合柠檬酸酸洗钝化;

        2. 检测换热管壁厚(均≥设计值 95%,无腐蚀),更换循环泵机械密封(因介质泄漏磨损);

        3. 校准真空度传感器(原偏差 0.5kPa,校准后偏差<0.1kPa),优化 PLC 控制逻辑(增加结疤预警功能,当传热系数下降 10% 时报警);

        4. 负载试车,蒸汽消耗降至 0.32t/t 水,浓缩效率恢复至设计值 95%,真空度稳定在 - 0.095MPa。

        效果:能耗降低 36%,设备运行周期从原 3 个月延长至 6 个月,减少检修频次。


六、业务优势与服务承诺

       1. 专业化团队:检修人员均持《特种设备作业人员证》(如压力容器检修、起重作业),平均从业经验 8 年以上,熟悉国内外主流设备品牌(如西门子、阿法拉伐、GE)。

       2. 定制化方案:根据设备运行年限、故障类型、生产需求,提供 “预防性检修(定期检测维护)”“故障应急检修(24 小时响应)”“升级改造(如能效提升、材质升级)” 三类服务方案。

       3. 质量保障:检修后设备质保期 3~6 个月,期间出现同类故障免费返修;提供检修档案(电子 + 纸质),便于企业设备全生命周期管理。

       4. 效率优先:制定详细检修进度计划,关键设备检修周期压缩至 7~10 天(比行业平均缩短 20%),减少生产中断损失。

       本检修业务始终以 “保障设备安全稳定运行、助力企业降本增效” 为目标,通过标准化流程、专业化技术、严格化安全管控,为化工企业提供可靠的设备检修服务。