2. 发酵罐夹套与内盘管压力试验及泄漏定位
试验对象与压力边界划分
发酵罐的换热系统由两路彼此独立的承压腔体组成:罐体外壁的夹套和罐内的内盘管。两者共用同一罐体但介质互不连通,因此必须分别试压、分别记录,不能串联打压,否则压降无法归属到具体腔体。试压前先确认三件事:设计压力与试验压力、腔体隔离状态、以及可用的分段封堵点。
- 试验压力取值:水压试验通常取设计压力的 1.25 倍(按设备图纸或规范执行)。示例:夹套设计压力 0.35 MPa → 试验压力 0.44 MPa;内盘管设计压力 0.60 MPa → 试验压力 0.75 MPa。以下数值均为教学示例,实际以设备铭牌与图纸为准。
- 隔离要求:夹套的进出接管加盲板;内盘管的进出口从罐顶管路拆开并加盲板,确保两腔不通过任何旁路连通。
- 分段原则:内盘管若为多组并联(常见 2~4 组),每组单独设阀门或盲板,便于把泄漏缩小到某一组盘管。
分段保压与压降记录方法
打压时先充满水并排净空气(高点排气、低点进水),因为残留空气会随温度变化产生假压降。升压分 2~3 级进行,每级稳压 5 min 观察,达到试验压力后进入保压记录阶段。保压期间按固定时间间隔读数,形成压降曲线,而不是只记首末两个数。
| 记录时刻 | 夹套压力 (MPa) | 内盘管压力 (MPa) | 环境/水温 | 判读 |
|---|---|---|---|---|
| 0 min(到压) | 0.44 | 0.75 | 22 ℃ | 基准点 |
| 10 min | 0.435 | 0.735 | 22 ℃ | 盘管压降偏快,需继续观察 |
| 30 min | 0.432 | 0.70 | 23 ℃ | 盘管持续下降,疑似泄漏 |
| 60 min | 0.430 | 0.66 | 23 ℃ | 夹套基本稳定;盘管判定不合格 |
判读要点:先排除温度影响(水温每升高约 1 ℃,封闭水腔压力会上升而非下降,故温升不能解释压降);再排除阀门内漏(关闭进水阀后观察阀后是否回升)。排除后仍持续下降,才判定为泄漏。
泄漏定位:从腔体到具体点位
压降只能说明"这一腔漏",不能说明"漏在哪"。定位按由大到小的顺序推进:
- 腔体级:夹套与盘管分别试压,先确定是哪一腔不合格。
- 组级:内盘管多组并联时,逐组隔离单独保压,找出压降最快的一组。
- 点位级:对可疑组做分段封堵(在盘管回弯处或法兰处加堵头),把长管路切成 2~3 段分别试压,压降段即含漏点。夹套则重点检查焊缝、接管角焊缝、法兰密封面。
- 确认:漏点处常见渗水、挂水珠、漆面起泡或保压时听到细微嘶声;内盘管漏点还可能表现为罐内出现渗水痕迹。
密封面修复与更换的判定依据
找到漏点后,先判断漏点类型再决定修复方式。可修复与必须更换的分界,主要看缺陷性质、壁厚余量、修复后能否再次承压三项。
| 漏点类型 | 典型位置 | 处理方式 | 判定依据 |
|---|---|---|---|
| 法兰密封面渗漏 | 夹套接管法兰、盘管进出口法兰 | 更换垫片、清理密封面、按对角顺序复紧 | 密封面无划伤、无沟槽,复紧后保压 30 min 无压降 |
| 焊缝砂眼/气孔 | 夹套角焊缝、盘管对接焊缝 | 打磨至缺陷消除后补焊,重新试压 | 打磨后剩余壁厚不小于设计最小壁厚,补焊后复验合格 |
| 盘管局部腐蚀减薄 | 盘管弯头、介质冲刷侧 | 切除缺陷段,换管对接焊 | 测厚显示剩余壁厚低于设计最小值,或缺陷长度超过可补焊范围 |
| 盘管大面积减薄/多处漏点 | 整组盘管 | 整组更换 | 同一组内漏点≥2 处且间距近,或整体测厚普遍低于限值,补焊经济性与安全性均不成立 |
| 夹套本体裂纹 | 筒体与封头连接区 | 停用评估,按压力容器修理规定处理 | 裂纹属结构性缺陷,不得现场随意补焊 |
修复后必须重新做水压试验,且保压时间不少于首次试验要求。补焊部位应做局部测厚与外观检查;涉及承压壳体焊接的,按压力容器相关规程由有资质人员执行,不得以"打胶、缠生料带"等方式代替。
一次完整的判定示例
以本节示例数据为例:夹套 0.44 MPa 保压 60 min 压降 0.010 MPa,在温度稳定、阀门无内漏的前提下判定合格;内盘管 0.75 MPa 保压 60 min 压降 0.090 MPa,判定不合格。逐组隔离后发现第 2 组压降最快,分段封堵后压降集中在靠近弯头的一段,外观检查见焊缝处挂水珠,测厚显示该处剩余壁厚低于设计最小值——按上表判定为"切除缺陷段换管",而非简单补焊。修复后重新试压至 0.75 MPa,保压 60 min 压降 0.008 MPa,判定合格,可转入下一道调试工序。