塔设备的常见故障及修理方法

塔设备的常见故障及修理方法


        塔设备是化工生产中特有的静止设备。它担负着化工生产中一些介质的精馏、吸收、干燥、冷却、气体增湿等任务。塔设备的外形大多具有高大的塔体和圆形的截面，其底座与混凝土基础依靠地脚螺栓进行牢固地连接。塔设备在化工生产中，主要承受内部介质的压力、温度和电化腐蚀等作用，由此而引起的一些缺陷和故障，造成了塔设备的损坏，影响到塔设备的正常使用，减少了塔设备的使用寿命。因此，应对塔设备的缺陷和故障有明确的认识，并给予足够的重视。对不同因素造成的不同缺陷和故障，应有正确的鉴别，以便采取相应的消除方法。

塔设备常见的缺陷和故障如下：

①塔内壁工作表面积垢。这种故障的出现，将会造成塔内部的有效容积和孔道的流通面积减小、传热效率降低、流体的流动阻力增加、流量减小。

②塔设备法兰密封处失去密封能力。这种故障通常发生在多节塔的法兰连接处及设备进出口管路的法兰处。当密封性能被破坏时，造成设备本身的泄漏，使塔设备的生产能力降低，周围环境被污染。如果是剧毒介质或易燃易爆介质泄漏，还将会发生严重的事故。

③设备壳体壁厚减薄。塔设备的壳体壁厚减薄时，将会造成塔体的强度减小，承受压力的能力减弱。当壁厚大量减薄时，设备本身就失去了使用的价值，将会被报废。

④设备壳体局部变形。塔设备壳体的局部变形，是指壳体局部原有截面积的改变，而出现局部的凹入或凸出。这些缺陷的出现，将会使设备工作的可靠性大为降低。

⑤设备壳体的裂缝。这种故障主要发生在焊缝的两侧或铆钉孔的附近。壳体裂缝有不穿透裂缝和穿透裂缝之分，不穿透裂缝将会对塔设备造成隐患，穿透的裂缝将会产生泄漏，造成壳体的损坏。

当塔设备出现缺陷和故障时，必须及时进行停车修理，以免导致塔设备的损坏事故。各种缺陷和故障的产生原因不同，采取的修理方法也不同。现将塔设备缺陷和故障的修理方法介绍如下。

一、工作表面积垢的修理方法

1、机械除垢法

手工机械除垢法。利用刷、铲等手工工具来清除设备壳体工作表面积垢的方法，叫手工机械除垢法。这种方法主要适用于一些化学非溶性积垢的清除。由于使用手工工具除垢，所以工人的劳动强度较大，效率较低。

水力机械除垢法。水自喷枪的喷嘴以很高的压力和速度喷出，对积垢产生冲击力，除去积垢。利用水力机械除垢法清除积垢，工人的劳动强度小，生产效率较高，并且被清除下来的积垢，可以与水一起排放出去。

风动或电动机械除垢法。利用压缩空气或电力作动力，带动机械对积垢进行清除。这种方法适用于清除管道内的积垢。

喷砂除垢法。利用压缩空气夹带砂粒，从喷嘴高速喷出，对塔内壁的积垢进行清除。这种除垢方法的效率较低，成本较高，所以很少使用。

2、化学除垢法

利用化学溶液与积垢起化学反应，然后对生成物进行清除，以达到清除塔壁积垢的目的。化学除垢法多用于机械除垢法无法使用的场合，例如列管式换热器中，管间水垢的清除。使用化学溶液清除积垢以后，应该再用蒸汽和水进行洗涤，这样，既可将清除掉的积垢随水一起排放，又可避免化学溶液对金属壳体的腐蚀。

二、设备连接处失去密封能力的修理方法

根据设备法兰连接处失去密封能力的不同原因，其修理方法有以下几种：

①对于已经松动的螺栓，将其拧紧即可。如果螺栓损坏，则应更换新的螺栓。

②密封垫损坏或变质时，则应更换新的密封垫

③有辐射方向沟纹的法兰密封面，应对沟纹进行补焊，补焊后锉平，恢复其应有的几何形状。

④法兰密封面产生翘曲时，应将其打平或更换法兰。

三、设备壳体壁厚减薄的修理方法

1、设备壳体壁厚的检查

在对壳体壁厚做少量检查时，常用的方法是钻孔测量法。在壳体壁厚检查工作量很大时，可以使用仪器来测定，如采用超声波无损测厚仪等。了解到壳体的实际壁厚。然后确定该设备是否继续使用、进行修理或者更换。

2、设备壳体壁厚减薄的修理方法

设备壳体壁厚减薄有局部减薄和普遍减薄之分。对于壳体壁厚局部减薄的修理，可采用挖补法来进行。即将壳体减薄部分切割下来，并用焊接补板的方法进行修理。如果设备壳体普遍减薄，则应进行整体更换。

四、设备壳体局部变形的修理方法

对于设备壳体上局部的、轻微的变形，在尚未造成裂缝的情况下，可以采用拉模将外凸的部分拉回到原来的位置，使之恢复原有的几何形状。在矫正过的壳体表面上，应补焊一层加强层，以免在此发生再次的局部变形。如果壳体上的局部变形比较严重，则应采用上述壳体局部减薄的挖补法进行修理。

五、设备壳体裂缝的修理方法

在修理之前，应对壳体上的裂缝进行检查，以便采取不同的修理方法。

1、设备壳体裂缝的检查

壳体上出现的裂缝，如果是显而易见的，则称为可见裂缝。除此之外，一些特别细小的裂缝、即用直观法观察不到的裂缝，称为不可见裂缝。不可见裂缝通常又可分为穿透的裂缝和不可穿透的裂缝两种。对于不可见裂缝，在检查时应采用适当的方法，常用的检查方法有煤油渗透法和磁力探伤法。

2、壳体裂缝的修理

不穿透裂缝的修理。修理时，应先沿裂缝铲出50°～60°的坡口，坡口的深度应比裂缝稍深一些。然后采用分段倒退法进行堆焊，以便减少焊接时的热应力和热变形。堆焊的宽度应超出裂缝坡口的宽度，堆焊的高度应高出壳体外壁少许。

穿透裂缝的修理。穿透的裂缝分窄裂缝(宽度在15mm以下的裂缝)和宽裂缝(宽度在15mm以上的裂缝)两种，它们的修理方法如下。穿透的窄裂缝的修理。修理时，先沿裂缝铲出坡口。当钢板厚度小于15mm时，可铲出“V”形坡口；当钢板厚度大于15mm时，应采用“X”形坡口(即在钢板的两侧都铲出“V”形坡口)，以便于在壳体的两侧施焊。焊接时，如果裂缝长度小于l00mm时，可以一次焊完，如果裂缝较长时，应采用分段倒退法进行焊接。穿透的宽裂缝的修理。修理时，先用氧-乙炔火焰切割掉包含全裂缝的一块钢板，被切割的钢板的长度应比裂缝长50mm～100mm，宽度应在250mm以上，以免在焊接时，因焊缝过于接近，产生焊接热效应。然后在壳体切口的边沿加工出坡口，并按照切口的形状和大小制作补板，在补板的外边沿加工出焊接坡口。最后将补板与壳体上的切口对接，并用电弧焊焊接。焊接时，应采用从中间向两端的对称分段焊接法施焊。

特别注意：

上述3种对裂缝的修理方法，只适用于工作压力低于0.7×105Pa的低压设备。对于高压设备出现裂缝的情况，一般不予以修理，而采用更换的方法处理之。