圆块孔式石墨换热器检测项目及技术要点

圆块孔式石墨换热器作为化工、制药等腐蚀性工况环境中的核心设备，其检测工作直接影响生产安全与运行效率。该类型换热器因具有独特的蜂窝状孔道结构和石墨材质特性，检测时需重点关注密封性、腐蚀状况、传热性能及结构完整性四大维度。根据GB/T 21432《石墨制压力容器》和HG/T 2370《石墨制化工设备技术条件》等标准要求，常规检测需覆盖以下核心项目：

一、本体结构检测

1. 外观检查：采用5倍放大镜配合内窥镜系统，重点检测石墨块体表面是否存在裂纹、孔道塌陷或机械损伤。特别注意法兰结合面、管口连接部位的腐蚀痕迹，需记录缺陷尺寸并评估是否超过允许阈值。
2. 尺寸测量：使用超声波测厚仪对封头、壳体等承压部件进行厚度检测，石墨件厚度偏差应控制在设计值的±5%以内。
3. 孔道通径检测：采用激光扫描仪或球形通规对蜂窝孔道进行100%通球试验，确保各孔道内径符合设计要求，堵塞率不得超过总孔数的3%。

二、密封性能检测

1. 压力试验：按照设计压力的1.25倍进行水压试验，保压时间不少于30分钟，重点观察法兰密封面和管板连接处是否渗漏。
2. 气密性检测：使用氦气质谱检漏仪对组装完成的换热器进行整体气密性测试，泄漏率应≤1×10⁻⁶ Pa·m³/s。
3. 垫片检测：对氟橡胶或PTFE材质的密封垫片进行压缩率、回弹率测试，避免因材料老化导致密封失效。

三、材料性能检测

1. 石墨材质分析：采用X射线荧光光谱仪（XRF）检测石墨材料的灰分、挥发分及杂质含量，确保符合YB/T 5218标准要求。
2. 浸渍树脂检测：通过差示扫描量热法（DSC）测试浸渍树脂的玻璃化转变温度，评估树脂老化程度。
3. 力学性能测试：对石墨样块进行三点弯曲强度测试，数值不应低于35MPa，低于该值需进行浸渍修复处理。

四、运行参数检测

1. 传热系数测定：通过热工性能试验台检测实际传热系数，偏差超过设计值15%时需进行清洗或更换部件。
2. 压降测试：对比进出口压差与设计值，当压差增大20%以上表明可能存在严重结垢或堵塞。
3. 热成像检测：采用红外热像仪扫描设备表面温度场分布，识别局部过热或结焦区域。

五、特殊检测周期要求

根据TSG 21《固定式压力容器安全技术监察规程》，建议执行三级检测制度：
- 日常巡检：每周检查压力表、温度计等仪表是否正常
- 定期检测：每运行6个月需停机进行密封性和腐蚀检测
- 全面检验：连续运行3年或累计运行20000小时后，必须进行耐压试验和材料性能检测

通过系统化的检测维护，可有效预防因石墨脆性断裂、介质结晶堵塞导致的设备失效。对于检测中发现孔径变形超过10%、密封面腐蚀深度≥1mm等严重缺陷，应立即停用并进行修复或更换。建议结合在线监测系统，实时监控设备运行参数，提升检测智能化水平。