1.泄漏概况
某铸钢厂140/600型制氧装置分馏塔冷凝蒸发器外筒出现大片裂缝,筒体主裂缝总长达700-800mm,造成大面积泄漏。该冷凝蒸发器的外形尺寸为φ650×1140mm,工作温度区间为-200-40℃,外简体材质为62#黄铜,壁厚1.5mm,冷凝蒸发管经锡焊固定在上下管板上,。
2.堵漏工艺及胶粘剂的选择
对于筒体出现的裂缝,该厂曾自行用焊料303(含银45%)进行焊接修补,由于焊料与母料不能互熔,受热不均匀,反而使简壁裂缝扩大。另外,银焊温度(720-830℃)远高于锡的熔点,焊接时的高温很容易经薄铜壁传导给冷凝管,若冷凝管锡焊熔化,将造成氧气外泄,引起爆炸,综合考虑,最后决定采用粘接堵漏工艺。
冷凝蒸发器的工作环境要求粘接堵漏胶粘剂能够满足以下3个条件:
① 能够长期在深冷(-196~-183℃)状态下工作,并能经受常温加压查漏和频繁温度变化的考验;
② 流动性好,便于注胶;
③ 简体外壁还需用铜板衬贴补强,大量涂胶衬贴,要求补强胶具有良好的固化性能。
根据上述要求,选用了上海合成树脂研究所研制的DW型低温胶粘剂,该系列胶能在低温(-200℃)下具有良好的剪切强度和不均匀 扯离强度,其中DW—3型是由(甲组分)四氢映喃共聚醚环氧树脂、双酚A环氧树脂、(乙组分)问苯二胺衍生物和(丙组分)有机硅化合物三个组分构成,适用温度范围为-269~60℃,流动性好,作为裂缝灌注胶非常合适。DW-4型是由(甲组分)环氧改性的四氢映喃聚醚聚氨酯预聚体和(乙组分)二元芳香胺两个组分构成,它初粘力好,固化以有较好的粘接强度,可作补强胶使用。
3.粘接堵漏工艺
① 用丙酮清洗泄漏表面,用手挫对主裂缝进行扩口处理,然后用丙酮清洗干净;
② 用医疗注射器向裂缝小通管内灌注事先配好的DW-3型胶,使裂缝内均匀地注满胶液;
③ 根据泄漏部位尺寸,将1mm厚的63#黄铜板剪成所需的形状印面积,用手锤在铜板四周打成约1mm宽的折边,备用;
④ 将玻璃纤维布剪成比铜板四周约大出3cm的长方形,用酒精或丙酮洗涤,待溶剂挥发后,再用事先配好的DW-3型胶浸渍,然后在泄漏部位粘贴3层;
⑤ 在敲成圆弧形的铜板上,涂覆事先配好的DW-4型胶,将其压在玻璃纤维布上,用铁丝把铜板与冷凝蒸发器牢牢地固定在一起;
⑥ 采取分块粘补的方法,将裂缝部位分成多块,每块的粘补方法与上述方法相同;
⑦ 用几块220V、100W的电加热板作为加热设备,分布在补漏部位的周围,再均匀布置4个测温点,用变压器控制温度升降速度,使胶层固化完全。
4。效果
按上述工艺修复的冷凝、蒸发器,换热面积没有减少,氧气产量达到原设计水平(150m3/h),氧气纯度保持在99.5%以上,投入使用的4年间,经多次开停车和交变温度的考验,没有再出现泄漏现象。