1.本實用新型屬于浮頭式換熱器技術領域，涉及浮頭換熱器管程試壓工裝設計與制作。背景技術：2.浮頭式換熱器是管殼式換熱器的一種，其優(yōu)點是清洗方便，不會產生熱應力，適用于筒體和管束之間壁溫差較大或殼程介質易結垢的場合，廣泛應用于石油化工行業(yè)，市場需求較大。浮頭換熱器的管箱3和筒體4的使用年限一般為10～15年，鉤圈7及浮頭蓋6一般為6～8年，管束使用年限一般僅為3～5年，由于換熱器各部件使用年限不一樣，制造廠經常遇到只訂購管束、浮頭蓋及鉤圈而無法提供管箱及筒體的情況，上述備件出廠前業(yè)主及監(jiān)檢機構要求進行管程試壓，以保證浮動管板、浮頭蓋密封要求。正常情況下，換熱器的管程試壓需要管箱3、管束18、筒體4、浮頭蓋6、鉤圈7、墊片等部件齊全方可進行，具體形式如圖1所示，管束18由固定管板10、換熱管9、浮動管板8組成，固定管板10和浮動管板8具有通孔結構，換熱管9通過管板通孔穿入管板并露出管板端面，換熱管與管板端面采用焊接形式連接，介質可以自一側管板通過換熱管到達另一側管板。試壓時，管束自筒體4左側穿入并使固定管板10 右端面與筒體4的左側法蘭靠緊，二者之間加裝管箱側墊片11。固定管板10 左側加裝管箱3，二者之間加裝管箱墊片12，筒體4左側法蘭與管箱右側法蘭通過螺栓連接，在螺栓預緊力的作用實現固定管板兩側密封面的密封。在浮動管板8右側加裝浮頭墊片5及浮頭蓋6，左側加裝鉤圈7，浮頭蓋6與鉤圈7 通過螺栓連接，螺栓預緊力通過鉤圈7作用于浮動管板與浮頭蓋6，實現浮頭管板與浮頭蓋密封面之間密封。在管箱3下接管處加裝試壓泵13和試壓泵連接閥門14、進水管和法蘭蓋組合件15，試壓泵13和試壓泵連接閥門14與進水管和法蘭蓋組合件15通過焊接方式連接，二者之間加裝管箱下接管墊片16。進水管和法蘭蓋組合件15的法蘭蓋與管箱3的下接管法蘭通過螺栓連接，在螺栓預緊力的作用下實現該處的密封。管箱的上接管處加裝壓力表管座管及法蘭蓋組合件1，該部件由管座和法蘭蓋組成，采用焊接方式連接，壓力表管座管及法蘭蓋組合件1和管箱4的上側接管法蘭通過螺栓連接，二者之間加裝管箱上接管墊片17，在螺栓預緊力的作用下實現該處的密封。壓力表管座管及法蘭蓋組合件1上方加裝壓力表2，壓力表試壓介質在試壓泵13作用下經進水管進入管箱下腔，通過管束下半部分換熱管進入到浮動管板和浮頭蓋間的腔體，又由浮動管板上半部分管孔經換熱管回流至管箱上半部分腔體及壓力表2 處，試壓介質充滿上述換熱器管程區(qū)域并達到管程試驗壓力，檢查固定管板 10兩側墊片及浮動管板8與浮頭蓋6間的浮頭墊片處是否有試壓介質泄漏，從而實現換熱器管程試壓。但管箱3及筒體4的制造費用較高，特別是大型浮頭換熱器，制造廠無法承擔。因此，如何在不采用管箱及筒體前提下實現浮頭換熱器管程試壓成為了我們研究的方向。技術實現要素：3.(一)本實用新型所要解決的技術問題4.本實用新型提供的新的浮頭式換熱器管程試壓工裝，具有結構簡單，易于加工，造價較低，能代替管箱及筒體實現浮頭換熱器管程試壓功能。5.(二)本實用新型的完整技術方案6.一種浮頭式換熱器管程試壓工裝，其特征在于，包括管箱壓蓋部分、筒體壓蓋部分、管束支撐部分；7.管箱壓蓋部分位于固定管板左側，筒體壓蓋部分位于固定管板右側，管束支撐部分位于管束下方；管箱壓蓋部分，提供試壓介質進出通道，連接試壓泵(13)和壓力表(2)；管箱壓蓋部分包括進水管(19)、排水管(25)、閘閥(26)、管程側壓蓋(20)和球冠形封頭(21)、管箱墊片(12)；進水管(19)由l型彎管及一個水平直管組成，l型彎管頂部帶壓力表管座結構，用于連接壓力表(2)；管程側壓蓋(20)為鋼環(huán)形工件，與固定管板(10) 相接觸的一側加工有凹槽結構；球冠形封頭(21)，外觀形狀為球殼的球冠部分；排水管(25)、進水管(19)、管程側壓蓋(20)與球冠形封頭(21)通過焊接的方式密封連接在一起；球冠形封頭(21)外周與管程側壓蓋(20) 的環(huán)形內圓壁面焊接；球冠形封頭(21)的正上方與正下方分別加工一個通孔，然后排水管(25)和進水管(19)分別通過焊接的方式固定在球冠形封頭(21) 的兩個通孔上，排水管(25)的排水端口與排水管側閘閥(26)采用法蘭連接，試壓泵連接閥門(14)與試壓泵(13)連接，進水管(19)與試壓泵連接閥門 (14)采用高壓軟管連接，管箱墊片(12)位于固定管板(10)和管程側壓蓋 (20)之間；8.筒體壓蓋部分包括筒體側壓蓋(22)和管箱側墊片(11)；筒體側壓蓋 (22)位于固定管板(10)右側，與固定管板接觸一側加工有的凹槽結構，固定管板嵌入到凹槽內；筒體側壓蓋(22)通過螺栓孔與管程側壓蓋(20) 的連接；管箱側墊片(11)位于筒體側壓蓋(22)和固定管板(10)的密封面之間；9.管束支撐部分包括若干個管束專用支座(23)，管束專用支座(23)包括圓弧形墊板(27)、筋板(28)、腹板(29)、底板(30)，各部件相對垂直組對后角焊縫焊接連接。10.本實用新型的技術效果：11.管束試壓過程需要支撐，保證在不損傷換熱管的前提下，將管束支撐起一定高度，一方面滿足試壓設備、閥門及管件試壓工裝與管束連接的空間需求，另一方面防止浮頭蓋和鉤圈在試壓時接觸地面引起密封面泄漏。12.該工裝能滿足各種規(guī)格浮頭換熱器的管程試壓需求，結構簡單，球冠形封頭可以利用制造廠的壓力機自行制作，管程側壓蓋及筒體側壓蓋可以采用制造廠邊角余料拼焊制成，對于規(guī)格較小的浮頭換熱器工裝還可以進一步簡化為l 型螺栓結構，管束專用支座為管束試壓提供了多點支持，保證管束受力的均勻性，并且制作一套大規(guī)格的管束專用支座，可以向下兼容其他任何規(guī)格的浮頭換熱器管束，不需要重復制作，大幅降低了管程試壓成本。我廠已進行了該工裝的實際應用，效果良好，具有一定的推廣價值。附圖說明13.圖1為現有的正常情況下浮頭換熱器管程試壓示意圖；14.圖2為本實用新型浮頭換熱器管程試壓工裝示意圖；15.圖3為本實用新型筒體側壓蓋結構示意圖；16.圖4為圖3的a-a向視圖；17.圖5為本實用新型管束專用支座結構示意圖；18.圖6為圖5的側視圖。19.圖7為l型螺栓示意圖20.31、螺母32、l型螺栓21.圖1中，1、壓力表管座及法蘭蓋組合件2、壓力表3、管箱4、筒體5、浮頭墊片6、浮頭蓋；7、鉤圈；8、浮動管板9、換熱管10、固定管板11、管箱側墊片12、管箱墊片；13、試壓泵14、試壓泵連接閥門15、進水管和法蘭蓋組合件16、管箱下接管墊片；17、管箱上接管墊片 18、管束；22.圖2中，2、壓力表5、浮頭墊片6、浮頭蓋7、鉤圈8、浮動管板 9、換熱管10、固定管板；11、管箱側墊片12、管箱墊片13、試壓泵14、試壓泵連接閥門18、管束19、進水管；20、管程側壓蓋21、球冠形封頭22、筒體側壓蓋23、管束專用支座24、螺栓25、排水管23.26、閘閥具體實施方式24.實施例125.浮頭換熱器管程試壓工裝的結構及工作原理，如圖2所示。26.本實用新型的浮頭換熱器管程試壓工裝主要由三部分構成：管箱壓蓋部分、筒體壓蓋部分、管束支撐部分。管箱壓蓋部分位于固定管板10左側，筒體壓蓋部分位于固定管板10右側，管束支撐部分位于管束18下方，其各部分的主要部件及功能如下：27.1.管箱壓蓋部分28.管箱壓蓋部分主要作用：該部分起提供試壓介質進出通道，連接試壓泵 13和壓力表2，并保證固定管板10側密封的作用。29.管箱壓蓋部分包括進水管19、排水管25、閘閥26、管程側壓蓋20和球冠形封頭21、管箱墊片12。進水管19由l型彎管及一個水平直管組成，二者采用焊接形式連接，l型彎管頂部帶壓力表管座結構，用于連接壓力表2，壓力表管座與l型彎管采用焊接形式連接。管程側壓蓋20為鋼板制作的有一定厚度、加工出內外圓的環(huán)形工件，其上以一定尺寸的眼心距均布一定數量的螺栓孔，與固定管板10相接觸的一側加工有具備密封能力的凹槽結構。球冠形封頭21，外觀形狀為球殼的球冠部分，由圓形鋼板經壓力機壓制而成。進水管19和排水管25能夠為試壓介質進出管束提供通道。排水管25、進水管19、管程側壓蓋20與球冠形封頭21通過焊接的方式連接在一起，保證各部件連接部分的密封性。球冠形封頭21外周與管程側壓蓋20環(huán)形工件的內圓壁面組對后，球冠形封頭21外周邊沿內外兩側焊接角焊縫。球冠形封頭21的正上方與正下方分別加工一個通孔，然后排水管25和進水管19分別通過焊接的方式固定在球冠形封頭21的兩個通孔上，排水管25的排水端口與排水管側閘閥26 采用法蘭連接，試壓泵連接閥門14與試壓泵13通過焊接形式連接，進水管 19與試壓泵連接閥門14采用高壓軟管連接，管箱墊片12位于固定管板10和管程側壓蓋20之間，在螺栓24作用下，形成封閉管路。30.2.筒體壓蓋部分31.筒體壓蓋部分作用：該部分主要起配合固定管板側的螺栓24為管程側壓蓋20提供密封緊固力的作用。32.筒體壓蓋部分包括筒體側壓蓋22和管箱側墊片11。筒體側壓蓋22位于固定管板10右側，結構樣式如圖3所示，該部件由有一定厚度、加工出內外圓的環(huán)形鋼板經機加工而成，其上以一定尺寸的眼心距均布一定數量的螺栓孔，與固定管板接觸一側加工有具備密封能力的凹槽結構，并且可以將固定管板嵌入到凹槽內，使筒體側壓蓋22通過螺栓孔實現與管程側壓蓋20的連接的同時，保證筒體側壓蓋22因固定管板限制而不易因重力下墜。管箱側墊片11 位于筒體側壓蓋22和固定管板10的密封面之間，其規(guī)格與管箱墊片12一致，材質為石棉橡膠板，該部件作用為防止管程側壓蓋20在固定管板10側螺栓 24緊固過程中損傷固定管板10密封面。33.3.管束支撐部分34.管束支撐部分主要作用：該部分起支撐管束，給換熱器試壓提供所需作業(yè)空間的作用。35.管束支撐部分包括若干個管束專用支座23，當管束18長度小于等于6米時，管束專用支座23數量為2個，當管束18長度大于6米時，管束專用支座 23數量為3個。如圖5所示，管束專用支座23包括圓弧形墊板27、筋板28、腹板29、底板30，各部件相對垂直組對后角焊縫焊接連接，如圖5所示，其中圓弧形墊板27由鋼板壓制而成，位于管束專用支座23頂部，其寬度能夠滿足支撐兩塊折流板，這種結構能夠為管束提供多點支撐，使管束18在試壓時受力更加均勻，可以避免管束18局部受力過大而損傷換熱管9。圓弧形墊板 27曲率半徑應選擇大規(guī)格，大規(guī)格弧型墊板能夠實現向下兼容所有規(guī)格的試壓管束。腹板29位于圓弧形墊板27下方，上端具有圓弧形結構，與圓弧形墊片下端弧面貼合，二者通過焊接形式連接，起主要支撐作用，兩端帶有吊具掛點，可以用于自由調整兩個管束專用支座23之間的間距，從而能夠適用不同折流板間距管束的支撐要求。底板30位于腹板29下方，該部件與地面接觸，保證管束專用支座23穩(wěn)定性，二者通過焊接形式連接。筋板28位于圓弧形墊板27、腹板29、底板30之間，數量4件，起加強作用，與上述部件通過焊接形式連接。36.浮頭換熱器管程試壓工裝工作流程簡述：37.調整各個管束專用支座23之間的距離，保證每塊圓弧形墊板27能夠支撐兩塊及以上數量的折流板。將管束18放置到管束專用支座23上，加裝浮頭蓋6、浮頭墊片5、鉤圈7，并緊固浮頭管板側的螺栓，實現浮頭側密封。加裝管程側壓蓋20部分組件、管箱墊片12及筒體側壓蓋22部分組件，并緊固固定管板側的螺栓24，實現固定管板側密封。關閉排水管25側閘閥26，自進水管19的橫管注入試壓介質，試壓介質通過進水管19及球冠形封頭21進入管束，又經換熱管9 到達浮頭側，在球冠形封頭21、管束18、浮頭蓋6充滿試壓介質后，在進水管 19的立管頂部加裝壓力表2。將試壓泵13、試壓泵連接閥門14及進水管19的橫管連接，打開進水管側試壓泵連接閥門14，啟動試壓泵13，對浮頭換熱器進行管程試壓，檢查浮頭側及固定側是否存在泄漏。試壓完畢后，拆卸壓力表2，打開排水管25側閘閥26，排出試壓介質。38.對于壓力低，規(guī)格較小的浮頭換熱器，筒體壓蓋部分和固定管板側螺栓兩部分組件可以簡化為l型螺栓，具體形式如圖7所示。39.球冠形封頭21與管程側壓蓋20組合件實現了浮頭換熱器管箱的試壓功能，排水管25及進水管19不經過管箱接管及法蘭構件直接與球冠形封頭21連接，簡化了試壓介質進入管束通道，球冠形封頭21可以由圓型鋼板經壓力機壓制而成，易于制造，大部分制造廠可以實現自制，成本低廉。環(huán)狀筒體側壓蓋 22取代筒體4，在管程試壓實現筒體4的功能。對試驗壓力較低的浮頭換熱器，固定管板10側螺栓24、筒體側壓蓋22和管箱側墊片11可以簡化成l型螺栓32和螺母31的結構，縮減了試壓工裝的組件數量，大幅降低了試壓成本。管束專用支座23可以起到穩(wěn)定支撐，圓弧形墊板27相比常規(guī)換熱器支座墊板在寬度上進行增加，并且?guī)в斜阌诘跹b的結構，方便調整支座間距離。

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