টিউব কয়েল প্রাথমিক তাপ স্থানান্তর পৃষ্ঠ হিসাবে
একটি ফায়ার্ড হিটার টিউব কয়েল হল অবিচ্ছিন্ন টিউবুলার সমাবেশ যার মধ্য দিয়ে প্রক্রিয়া তরল প্রবাহিত হয় যখন এটি একটি ফায়ার্ড হিটারের মধ্যে দহন গ্যাস দ্বারা উত্তপ্ত হয়। টিউব কয়েল হল ফায়ার্ড হিটারের প্রাথমিক তাপ স্থানান্তর পৃষ্ঠ, যা শিখা বিকিরণ (রেডিয়েন্ট সেকশন) এবং গরম ফ্লু গ্যাস কনভেকশন (কনভেকশন সেকশন) থেকে তাপ শক্তি শোষণ করে।
ফায়ার্ড হিটার হল একটি ডাইরেক্ট-ফায়ার্ড হিটিং ডিভাইস যেখানে প্রক্রিয়া তরল টিউবের ভিতরে প্রবাহিত হয় যখন জ্বালানী দহন টিউবের বাইরে ঘটে। টিউব কয়েল হল ফায়ার্ড হিটারের গুরুত্বপূর্ণ চাপ-ধারণকারী উপাদান এবং এটি API 560 (সাধারণ রিফাইনারি পরিষেবার জন্য ফায়ার্ড হিটার), ASME B31.3 (প্রসেস পাইপিং), এবং GB/T 16507 (জল-টিউব বয়লার) অনুসারে দেশীয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন এবং তৈরি করা হয়।
ফায়ার্ড হিটার সেকশনস – অবস্থান অনুসারে কয়েল কনফিগারেশন
রেডিয়েন্ট সেকশন কয়েল
রেডিয়েন্ট সেকশন (ফায়ারবক্স) হল যেখানে প্রক্রিয়া তরল সরাসরি শিখা বিকিরণের মাধ্যমে তার তাপের বেশিরভাগ অংশ গ্রহণ করে। রেডিয়েন্ট সেকশনের টিউবগুলি সর্বোচ্চ তাপ ফ্লাক্স এবং টিউব ধাতুর তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসে।
-
টিউব বিন্যাস: উল্লম্ব (হেলিকাল বা সর্পিল) বা অনুভূমিক (একক বা বহু-সারি)
-
টিউব সমর্থন: রেডিয়েন্ট টিউবগুলি টিউব হ্যাঙ্গার, গাইড সাপোর্ট বা রিফ্র্যাক্টরি অ্যাঙ্কর দ্বারা সমর্থিত
-
তাপ ফ্লাক্স: রেডিয়েন্ট তাপ স্থানান্তর প্রাধান্য পায়; টিউব ধাতুর তাপমাত্রা সাধারণত প্রক্রিয়া তরল আউটলেট তাপমাত্রার চেয়ে 50°C–100°C বেশি থাকে
-
সাধারণ কনফিগারেশন:
-
হেলিকাল কয়েল: ফায়ারবক্স পরিধির চারপাশে সর্পিল টিউব; নলাকার হিটারগুলিতে সাধারণ
-
সর্পিল কয়েল: একাধিক অনুভূমিক বা উল্লম্ব পাসে টিউবগুলি সাজানো হয়েছে যেখানে রিটার্ন বেন্ডগুলি সংলগ্ন টিউবগুলিকে সংযুক্ত করে
-
একক-পাস কয়েল: প্রতিটি টিউব মধ্যবর্তী বেন্ড ছাড়াই ইনলেট থেকে আউটলেট পর্যন্ত চলে
-
মাল্টি-পাস কয়েল: প্রক্রিয়া তরল রিটার্ন বেন্ডের মাধ্যমে রেডিয়েন্ট সেকশনের মধ্য দিয়ে একাধিকবার প্রবাহিত হয়
কনভেকশন সেকশন কয়েল
কনভেকশন সেকশন রেডিয়েন্ট সেকশনের উপরে অবস্থিত, যেখানে তাপ স্থানান্তর প্রধানত গরম ফ্লু গ্যাস থেকে জোরপূর্বক কনভেকশনের মাধ্যমে ঘটে। কনভেকশন সেকশনের টিউবগুলি কম তাপ ফ্লাক্স এবং টিউব ধাতুর তাপমাত্রায় কাজ করে।
-
টিউব বিন্যাস: স্ট্যাগার্ড বা ইন-লাইন টিউব পিচ সহ অনুভূমিক বা উল্লম্ব সারি
-
বর্ধিত পৃষ্ঠ: তাপ স্থানান্তর এলাকা বাড়ানোর জন্য কনভেকশন টিউবগুলিতে প্রায়শই ফিন বা স্টাড সরবরাহ করা হয়
-
শিল্ড টিউব: ফায়ারবক্স থেকে বিকিরণ তাপের সংস্পর্শে আসা কনভেকশন টিউবের প্রথম 2–3 সারি সাধারণত খালি (আনফিন্ড) থাকে যাতে উচ্চ-তাপমাত্রার সংস্পর্শ থেকে ফিনের ক্ষতি প্রতিরোধ করা যায়
-
সাধারণ টিউব প্রকার: খালি টিউব, ফিন্ড টিউব, স্টাডেড টিউব (পিন টিউব)
ট্রানজিশন / ক্রসওভার পাইপিং
ক্রসওভার পাইপিং কনভেকশন সেকশন আউটলেটকে রেডিয়েন্ট সেকশন ইনলেটের সাথে (বা তদ্বিপরীত) সংযুক্ত করে, সাধারণত হিটার কেসিংয়ের বাইরে অবস্থিত। ক্রসওভার পাইপিং সেকশনগুলির মধ্যে তাপীয় প্রসারণকে সামঞ্জস্য করতে হবে।
কয়েল ডিজাইন প্যারামিটার – API 560 / ASME B31.3 অনুসারে
উপাদান নির্বাচন – টিউব কয়েল উপাদান (API 560 টেবিল 5 অনুসারে)
কার্বন স্টিলস
ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম অ্যালয় স্টিলস
অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলস
নিকেল অ্যালয়স
কয়েল কনফিগারেশন – টিউব সাপোর্ট এবং গাইড
API 560 অনুসারে, টিউব অ্যালাইনমেন্ট বজায় রাখতে এবং ঝুলে যাওয়া বা কম্পন প্রতিরোধ করতে টিউব সাপোর্ট প্রয়োজন:
-
রেডিয়েন্ট সেকশন: টিউব হ্যাঙ্গার (উল্লম্ব টিউবের জন্য), গাইড সাপোর্ট (অনুভূমিক টিউবের জন্য), বা রিফ্র্যাক্টরি অ্যাঙ্কর
-
কনভেকশন সেকশন: সাপোর্ট প্লেট বা টিউব শিট যেখানে টিউবগুলি রাখার জন্য ছিদ্র করা থাকে
-
সাপোর্ট ব্যবধান: টিউবের আকার, উপাদান এবং অপারেটিং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে – সাধারণত 1.5m – 3.0m
-
টিউব গাইড: পার্শ্বীয় চলাচল সীমাবদ্ধ করার সময় অক্ষীয় তাপীয় প্রসারণের অনুমতি দেয়
তাপীয় প্রসারণ ব্যবস্থাপনা
বর্ধিত পৃষ্ঠ – ফিন এবং স্টাড (কনভেকশন সেকশন)
কনভেকশন সেকশনে তাপ স্থানান্তর বাড়ানোর জন্য, টিউবগুলিতে প্রায়শই বর্ধিত পৃষ্ঠ সরবরাহ করা হয়:
সাধারণ ফিন/স্টাড প্যারামিটার:
-
ফিন উচ্চতা: 12mm – 25mm
-
ফিন পিচ: প্রতি ইঞ্চি 4 – 12 ফিন (FPI)
-
ফিন উপাদান: কার্বন স্টিল, স্টেইনলেস স্টিল, বা অ্যালয় স্টিল
-
স্টাড উপাদান: সাধারণত টিউব উপাদানের মতো বা সামঞ্জস্যপূর্ণ অ্যালয়
রিটার্ন বেন্ড – কয়েল সংযোগ
রিটার্ন বেন্ডগুলি মাল্টি-পাস কয়েলগুলিতে সংলগ্ন টিউবগুলিকে সংযুক্ত করে, 180° দ্বারা প্রবাহের দিক পরিবর্তন করে:
-
অবস্থান: ফায়ারবক্সের ভিতরে (রেডিয়েন্ট সেকশন) বা একটি হেডার বক্সের ভিতরে (ফায়ারবক্সের বাইরে একটি ইনসুলেটেড কম্পার্টমেন্ট)
-
ডিজাইন চাপ এবং তাপমাত্রা: ফায়ারবক্সের ভিতরে রিটার্ন বেন্ড – সংযোগকারী টিউবের মতো একই; হেডার বক্সের ভিতরে – একই ডিজাইন চাপ, তরল তাপমাত্রা +30°C
-
পুরুত্ব: সংযোগকারী টিউবের চেয়ে অন্তত একই পুরুত্ব
-
ফিটিংস: অনুদৈর্ঘ্যভাবে ঝালাই করা ফিটিংস ব্যবহার করা যাবে না
-
মান: SH/T 3065 (পেট্রোকেমিক্যাল টিউবুলার হিটার রিটার্ন বেন্ড), ASME B16.9
রিটার্ন বেন্ড কেন্দ্র-থেকে-কেন্দ্র মাত্রা (API 560 টেবিল 4 অনুসারে):
হেডার এবং ম্যানিফোল্ডস
হেডার (ইনলেট এবং আউটলেট ম্যানিফোল্ডস) প্রক্রিয়া তরলকে টিউব কয়েলে এবং সেখান থেকে বিতরণ করে:
-
প্লাগ হেডার: টিউব অ্যাক্সেসের জন্য অপসারণযোগ্য প্লাগ; পরিষ্কার পরিষেবার জন্য ব্যবহৃত হয়
-
কভার-প্লেট হেডার: সম্পূর্ণ টিউব অ্যাক্সেসের জন্য বোল্টেড কভার; ফাউলিং পরিষেবার জন্য ব্যবহৃত হয়
-
পাইপ ম্যানিফোল্ড হেডার: ঝালাই করা নির্মাণ; উচ্চ-চাপ পরিষেবার জন্য ব্যবহৃত হয়
-
ডিজাইন চাপ: সংযোগকারী টিউবের মতো একই
-
ডিজাইন তাপমাত্রা: সেই অবস্থানে তরল তাপমাত্রা +30°C হেডার বক্স ইনস্টলেশনের জন্য
ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়া – টিউব কয়েল অ্যাসেম্বলি
-
টিউব প্রস্তুতি: টিউবগুলি দৈর্ঘ্যে কাটা হয়; ASME B16.25 অনুসারে বাট ওয়েল্ডিংয়ের জন্য প্রান্তগুলি বেভেল করা হয়
-
রিটার্ন বেন্ড সংযুক্তি: রিটার্ন বেন্ডগুলি টিউব প্রান্তে ঝালাই করা হয় (GTAW রুট + SMAW ফিল) ASME সেকশন IX অনুসারে
-
ফিন/স্টাড ওয়েল্ডিং: কনভেকশন টিউবগুলিতে ফিন বা স্টাড ঝালাই করা হয় (উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ওয়েল্ডিং বা রেজিস্ট্যান্স ওয়েল্ডিং)
-
কয়েল অ্যাসেম্বলি: টিউবগুলি সারিতে একত্রিত করা হয় এবং সাপোর্টে সুরক্ষিত করা হয়
-
হেডার সংযুক্তি: হেডারগুলি কয়েলের ইনলেট/আউটলেটে ঝালাই করা হয়
-
PWHT: Cr-Mo অ্যালয় এবং পুরু-প্রাচীরযুক্ত কার্বন স্টিল সেকশনগুলির জন্য প্রয়োজন (ASME B31.3 / API 560 অনুসারে)
-
হাইড্রোলিক টেস্টিং: 1.5 × ডিজাইন চাপ (API 560 / ASME B31.3 অনুসারে)
-
রিফ্র্যাক্টরি/ইনসুলেশন প্রয়োগ: কেসিং এবং টিউব সাপোর্টে প্রয়োগ করা হয় (ফিল্ড-ইনস্টলড)
পরিদর্শন এবং পরীক্ষা (API 560 / ASME B31.3 অনুসারে)
নন-ডিস্ট্রাকটিভ এক্সামিনেশন (NDE)
হাইড্রোলিক পরীক্ষা
-
পরীক্ষার চাপ: 1.5 × ডিজাইন চাপ (API 560 / ASME B31.3 অনুসারে)
-
পরীক্ষার মাধ্যম: ক্ষয় প্রতিরোধক সহ পরিষ্কার জল
-
ধরে রাখার সময়: ≥ 30 মিনিট
-
গ্রহণযোগ্যতা: শূন্য চাপ হ্রাস; কোনও ওয়েল্ড বা ফিটিংয়ে দৃশ্যমান ফুটো নেই
নিউম্যাটিক লিক টেস্ট (যদি নির্দিষ্ট করা হয়)
-
পরীক্ষার চাপ: 0.6 MPa এয়ার বা নাইট্রোজেন
-
লিক সনাক্তকরণ: সাবান বুদবুদ বা হিলিয়াম মাস স্পেকট্রোমেট্রি
-
গ্রহণযোগ্যতা: কোনও বুদবুদ নেই; লিকেজ হার ≤ 1×10⁻⁵ Pa·m³/s
অ্যাপ্লিকেশন প্রোফাইল – হিটার প্রকার অনুসারে কয়েল কনফিগারেশন
নলাকার হিটার (উল্লম্ব)
-
কয়েল প্রকার: হেলিকাল (স্পাইরাল) রেডিয়েন্ট কয়েল + অনুভূমিক কনভেকশন কয়েল
-
টিউব বিন্যাস: উল্লম্ব টিউবগুলি সমকেন্দ্রিক বৃত্তে; উপরে এবং নীচে রিটার্ন বেন্ড
-
প্রয়োগ: ছোট থেকে মাঝারি রিফাইনারি হিটার; রি-বয়লার; প্রসেস হিটার
বক্স হিটার (অনুভূমিক)
-
কয়েল প্রকার: সর্পিল রেডিয়েন্ট কয়েল (অনুভূমিক বা উল্লম্ব পাস) + অনুভূমিক কনভেকশন কয়েল
-
টিউব বিন্যাস: একাধিক সারিতে টিউব; ফায়ারবক্সের বাইরে হেডার বক্সে রিটার্ন বেন্ড
-
প্রয়োগ: বড় রিফাইনারি হিটার; ক্রুড হিটার; ভ্যাকুয়াম হিটার
ডাবল-ফায়ার্ড / মাল্টি-সেল হিটার
-
কয়েল প্রকার: দুটি রেডিয়েন্ট সেকশন একটি সাধারণ কনভেকশন সেকশন ভাগ করে নেয়
-
টিউব বিন্যাস: উভয় দিক থেকে ফায়ার করা টিউব
-
প্রয়োগ: উচ্চ-ক্ষমতার রিফাইনারি হিটার; রিফর্মার ফার্নেস
বিশেষ হিটার
-
রিফর্মার ফার্নেস: অনুঘটক-ভরা টিউব (উল্লম্ব) ইউ-বেন্ড সহ; উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয় উপাদান
-
ইথিলিন ক্র্যাকিং ফার্নেস: বিশেষ কয়েল জ্যামিতি সহ উচ্চ-অ্যালয় টিউব
-
হাইড্রোজেন উৎপাদন ফার্নেস: অনুঘটক সহ রিফর্মার টিউব; উচ্চ-চাপ হাইড্রোজেন পরিষেবা
শিপমেন্ট প্রতি ডকুমেন্টেশন
-
উপাদান পরীক্ষা সার্টিফিকেট (EN 10204 3.1 বা 3.2) – টিউব, ফিটিংস, হেডার, ফিন/স্টাড
-
API 560 / ASME B31.3 ডেটাশিট
-
মাত্রিক পরিদর্শন প্রতিবেদন (টিউব OD, প্রাচীরের পুরুত্ব, পিচ, বেন্ড রেডিয়াস, কেন্দ্র-থেকে-কেন্দ্র)
-
NDE প্রতিবেদন – PT/MT/RT/UT/PMI প্রযোজ্য হিসাবে
-
হাইড্রোলিক পরীক্ষা প্রতিবেদন (চাপ এবং সময় রেকর্ড সহ)
-
নিউম্যাটিক লিক টেস্ট প্রতিবেদন (যদি সম্পাদিত হয়)
-
ওয়েল্ড পদ্ধতি স্পেসিফিকেশন (WPS) এবং পদ্ধতি যোগ্যতা রেকর্ড (PQR)
-
PWHT চার্ট (সময়-তাপমাত্রা রেকর্ডিং) – যদি সম্পাদিত হয়
-
কয়েল অ্যাজ-বিল্ট অঙ্কন – টিউব সংখ্যা, পাস কনফিগারেশন, হেডার মাত্রা সহ
-
ফিন/স্টাড ওয়েল্ডিং পদ্ধতি এবং পুল টেস্ট রেকর্ড (যদি ফিন্ড/স্টাডেড থাকে)
নির্বাচন চেকলিস্ট – ফায়ার্ড হিটার টিউব কয়েল
-
হিটার প্রকার – নলাকার / বক্স / ডাবল-ফায়ার্ড / রিফর্মার / ক্র্যাকিং
-
কয়েল সেকশন – রেডিয়েন্ট / কনভেকশন / উভয়
-
টিউব OD এবং প্রাচীরের পুরুত্ব – API 560 / ASME B31.3 অনুসারে
-
টিউব উপাদান গ্রেড – CS / Cr-Mo / SS / অ্যালয় – API 560 টেবিল 5 অনুসারে
-
ডিজাইন চাপ এবং তাপমাত্রা – API 560 / ASME B31.3 অনুসারে
-
কয়েল কনফিগারেশন – সর্পিল / হেলিকাল / একক-পাস / মাল্টি-পাস
-
পাসের সংখ্যা – রিটার্ন বেন্ডের পরিমাণ এবং লেআউট নির্ধারণ করে
-
বর্ধিত পৃষ্ঠ প্রয়োজন – খালি / ফিন্ড / স্টাডেড – ফিন/স্টাড প্যারামিটার নির্দিষ্ট করুন
-
রিটার্ন বেন্ড প্রকার – শর্ট রেডিয়াস (2× টিউব OD) / লং রেডিয়াস (3× টিউব OD)
-
হেডার প্রকার – প্লাগ / কভার-প্লেট / পাইপ ম্যানিফোল্ড
-
ক্ষয় ভাতা – API 560 7.1.2 অনুসারে
-
PWHT প্রয়োজনীয়তা – উপাদান এবং পুরুত্বের উপর ভিত্তি করে
-
NDE প্রয়োজনীয়তা – API 560 বা প্রকল্প স্পেসিফিকেশন অনুসারে
-
পরিষ্কার করার পদ্ধতি – স্টিম-এয়ার ডিকোকিং / মেকানিক্যাল পিগিং – কয়েল ডিজাইনকে প্রভাবিত করে
ডিজাইন সীমাবদ্ধতা বিবৃতি – ফায়ার্ড হিটার টিউব কয়েল
ফায়ার্ড হিটার টিউব কয়েল নিম্নলিখিত সীমাবদ্ধতার অধীন:
-
এটি ডেটাশিটে নির্দিষ্ট করা ডিজাইন চাপ এবং তাপমাত্রার জন্য রেট করা হয়েছে; এই সীমাগুলির বাইরে পরিচালনা ডিজাইনকে বাতিল করে
-
নির্দিষ্ট ডিজাইন চাপে উপাদানের সর্বোচ্চ অনুমোদিত পরিষেবা তাপমাত্রা অতিক্রম করা উচিত নয়
-
API 560 8.3.4 অনুসারে অনুদৈর্ঘ্যভাবে ঝালাই করা ফিটিংস (রিটার্ন বেন্ড) ব্যবহার করা যাবে না
-
তাপীয় প্রসারণের জন্য কয়েল ডিজাইন করা আবশ্যক; অপর্যাপ্ত প্রসারণ সামঞ্জস্য টিউব বিকৃতি, সাপোর্ট ক্ষতি বা ওয়েল্ড ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে
-
উচ্চ কঠিন পদার্থযুক্ত তরল (> 2% ওজন অনুসারে) ক্ষয়-প্রতিরোধী উপাদান নির্বাচন বা বর্ধিত প্রাচীরের পুরুত্ব ছাড়া উপযুক্ত নয়
-
কনভেকশন সেকশনে ফিন্ড/স্টাডেড টিউবগুলির কর্মক্ষমতা বজায় রাখার জন্য সট ব্লোয়িং বা পরিষ্কারের প্রয়োজন; ফাউলিং চাপ হ্রাস বাড়ায় এবং তাপ স্থানান্তর কমায়
-
কয়েল প্রতিস্থাপনের জন্য বিদ্যমান হিটার জ্যামিতির সাথে সাবধানে মিল প্রয়োজন (টিউব পিচ, পাস কনফিগারেশন, হেডার মাত্রা) – ফিল্ড মডিফিকেশনের জন্য পুনরায় রেটিংয়ের প্রয়োজন হতে পারে