1.泄漏概況
某鑄鋼廠140/600型制氧裝置分餾塔冷凝蒸發器外筒出現大片裂縫,筒體主裂縫總長達700-800mm,造成大面積泄漏。該冷凝蒸發器的外形尺寸為φ650×1140mm,工作溫度區間為-200-40℃,外簡體材質為62#黃銅,壁厚1.5mm,冷凝蒸發管經錫焊固定在上下管板上,。
2.堵漏工藝及膠粘劑的選擇
對于筒體出現的裂縫,該廠曾自行用焊料303(含銀45%)進行焊接修補,由于焊料與母料不能互熔,受熱不均勻,反而使簡壁裂縫擴大。另外,銀焊溫度(720-830℃)遠高于錫的熔點,焊接時的高溫很容易經薄銅壁傳導給冷凝管,若冷凝管錫焊熔化,將造成氧氣外泄,引起爆炸,綜合考慮,最后決定采用粘接堵漏工藝。
冷凝蒸發器的工作環境要求粘接堵漏膠粘劑能夠滿足以下3個條件:
① 能夠長期在深冷(-196~-183℃)狀態下工作,并能經受常溫加壓查漏和頻繁溫度變化的考驗;
② 流動性好,便于注膠;
③ 簡體外壁還需用銅板襯貼補強,大量涂膠襯貼,要求補強膠具有良好的固化性能。
根據上述要求,選用了上海合成樹脂研究所研制的DW型低溫膠粘劑,該系列膠能在低溫(-200℃)下具有良好的剪切強度和不均勻 扯離強度,其中DW—3型是由(甲組分)四氫映喃共聚醚環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂、(乙組分)問苯二胺衍生物和(丙組分)有機硅化合物三個組分構成,適用溫度范圍為-269~60℃,流動性好,作為裂縫灌注膠非常合適。DW-4型是由(甲組分)環氧改性的四氫映喃聚醚聚氨酯預聚體和(乙組分)二元芳香胺兩個組分構成,它初粘力好,固化以有較好的粘接強度,可作補強膠使用。
3.粘接堵漏工藝
① 用丙酮清洗泄漏表面,用手挫對主裂縫進行擴口處理,然后用丙酮清洗干凈;
② 用醫療注射器向裂縫小通管內灌注事先配好的DW-3型膠,使裂縫內均勻地注滿膠液;
③ 根據泄漏部位尺寸,將1mm厚的63#黃銅板剪成所需的形狀印面積,用手錘在銅板四周打成約1mm寬的折邊,備用;
④ 將玻璃纖維布剪成比銅板四周約大出3cm的長方形,用酒精或丙酮洗滌,待溶劑揮發后,再用事先配好的DW-3型膠浸漬,然后在泄漏部位粘貼3層;
⑤ 在敲成圓弧形的銅板上,涂覆事先配好的DW-4型膠,將其壓在玻璃纖維布上,用鐵絲把銅板與冷凝蒸發器牢牢地固定在一起;
⑥ 采取分塊粘補的方法,將裂縫部位分成多塊,每塊的粘補方法與上述方法相同;
⑦ 用幾塊220V、100W的電加熱板作為加熱設備,分布在補漏部位的周圍,再均勻布置4個測溫點,用變壓器控制溫度升降速度,使膠層固化完全。
4。效果
按上述工藝修復的冷凝、蒸發器,換熱面積沒有減少,氧氣產量達到原設計水平(150m3/h),氧氣純度保持在99.5%以上,投入使用的4年間,經多次開停車和交變溫度的考驗,沒有再出現泄漏現象。