Aangepaste koolstofstalen warmtewisselaar U-buisbundel voor olieraffinaderij | ASME U-stempelfabrikant
Yuhong Group Co., Ltd. is gespecialiseerd in het ontwerp en de fabricage van op maat gemaakte warmtewisselaarapparatuur, drukvaten en luchtgekoelde warmtewisselaars. Ons productportfolio omvat complete shell-and-tube-warmtewisselaars, vervangende buizenbundels, U-bochtbuizen, lamellenbuizen en kerncomponenten zoals buisplaten, schotten, kanaalafdekkingen en flenzen. Deze beschrijving heeft betrekking op onze op maat gemaakte U-buisbundelsamenstellen van koolstofstaal - ontworpen voor olieraffinaderijen en vervaardigd onder ASME U Stamp-certificering.
Productoverzicht
De U-buisbundel is de primaire warmteoverdrachtscomponent in pijpenbundelwarmtewisselaars. In tegenstelling tot ontwerpen met vaste buizenplaten, bestaat de U-buisconfiguratie uit buizen die in een U-vorm zijn gebogen, waarbij beide uiteinden in één enkele buizenplaat zijn bevestigd. Hierdoor kan elke buis onafhankelijk uitzetten en samentrekken onder thermische cycli, waardoor de noodzaak voor dilatatievoegen of zwevende kopmechanismen wordt geëlimineerd.
Onze op maat gemaakte U-buisbundels van koolstofstaal zijn ontworpen, vervaardigd en geïnspecteerd in overeenstemming metASME Ketel- en drukvatcode Sectie VIII, Divisie 1, en draag deASME U-stempel— het certificeren van de naleving onder toezicht van een bevoegde inspecteur. Aanvullende ontwerp- en fabricagecriteria volgenTEMA-normen(Tubular Exchanger Manufacturers Association) indien van toepassing.
Belangrijke ontwerpparameters
- Ontwerpdruk: tot 206,8 bar (3.000 psi)
- Ontwerptemperatuur: Tot 450°C (buiszijde)
- Buisdiameter: 3,2 mm tot 76,2 mm (⅛" tot 3")
- Bundeldiameter: op maat, doorgaans 500 mm tot 3.000 mm
- Buislengte: tot 20 m
Belangrijkste componenten en materiaalspecificaties
| Onderdeel |
Materiaal Standaard |
Kwaliteit / Specificatie |
Belangrijkste eigenschappen |
Typische afmetingen |
| U-bochtbuizen |
ASME SA179 / ASTM A179 |
Koudgetrokken naadloos koolstofarm staal |
Treksterkte ≥325 MPa; Opbrengst ≥180 MPa; Verlenging ≥35%; Hardheid ≤72 HRB |
Buitendiameter: 3,2 - 76,2 mm; GEWICHT: 0,71 - 3,40 mm |
| Buizenplaat |
ASME SA516 Gr.70N |
Genormaliseerde koolstofstalen plaat |
Treksterkte 485-620 MPa; Opbrengst ≥260 MPa |
Dikte: op maat, doorgaans 40-150 mm |
| Baffleplaten |
ASME SA36 / SA516 |
Structurele plaat van koolstofstaal |
Zeer sterk structureel koolstofstaal |
Op maat gesneden op bundeldiameter |
| Trekstangen en afstandhouders |
ASME SA36 / SA193 |
Koolstof/gelegeerd staal |
Volgens ontwerpvereisten |
Aangepaste lengtes |
| Kanaal / dekking |
ASME SA516 Gr.70 |
Koolstofstalen plaat |
Volgens ASME VIII Div.1 |
Aangepaste afmetingen |
Opmerking: Materiaalkwaliteiten kunnen variëren per klantspecificatie en procesomstandigheden. Alternatieve buisplaatmaterialen zijn onder meer ASME SA266 Gr.2N, SA336 F5/F11/F22 en SA350 LF2 CL1 voor gebruik bij lage temperaturen.
Inspectie- en testvereisten
Alle buizenbundels ondergaan verplichte inspecties en tests in overeenstemming met ASME Sectie VIII Divisie 1 en het gedocumenteerde kwaliteitscontrolesysteem:
| Test / Inspectie |
Standaard / Methode |
Doel |
| Inspectie van grondstoffen |
ASME SA-20 / MTR-verificatie |
Controleer de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen |
| Buisafvlakkingstest |
ASME SA179 / ASTM A179 |
Controleer de ductiliteit en stevigheid van naadloze buizen |
| Buisexpansietest |
ASME SA179 |
Controleer de integriteit van de verbinding tussen buis en buisplaat |
| Niet-destructief onderzoek (BDE) |
Ultrasoon onderzoek (UT), penetrantonderzoek (PT) |
Detecteer oppervlakte- en ondergrondse defecten in smeedstukken en lassen van buisplaten |
| Hydrostatische test |
ASME Sectie VIII UG-99 (minimaal 1,3* MAWP) |
Controleer de drukintegriteit van de verbindingen tussen buis en buisplaat en de sterkte van de buiswand |
| Dimensionale inspectie |
Volgens fabricagetekening en TEMA-toleranties |
Controleer de buisindeling, de afstand tussen de schotten en de algehele bundelgeometrie |
| Lasprocedure en prestatiekwalificatie |
ASME Sectie IX |
Kwalificeer alle lasprocedures (PQR) en lassers (WQR) |
| Laatste documentatie |
ASME-formulier U-1 / U-2 gegevensrapport |
Gecertificeerd record voor registratie bij de Nationale Raad |
Opmerking: Alle tests worden bijgewoond door de door ASME geautoriseerde inspecteur en zijn op verzoek beschikbaar voor inspectie door derden.
Toepassingsscenario's in olieraffinaderijen
Op maat gemaakte koolstofstalen U-buisbundels zijn gespecificeerd voor een breed scala aan raffinaderijproceseenheden waar de thermische verschillen aanzienlijk zijn en vervuiling aan de buiszijde periodieke bundelverwijdering vereist voor reiniging:
- Voorverwarmers voor ruwe olie— Ruwe olie vóór atmosferische destillatie voorverwarmen met behulp van teruggewonnen warmte uit productstromen
- Raffinaderij condensors— Condensatie van topdampen uit destillatiekolommen
- Voedingswaterverwarmers— Ketelvoedingswater voorverwarmen met restwarmte
- Herverdampers— Zorg voor warmte-invoer voor bodems van fractioneringstorens (thermosyfoon- of keteltype)
- Gaskoelers— Koel raffinaderijbrandstofgas, waterstof en andere procesgasstromen
- Interkoelers/nakoelers— Koel gecomprimeerd procesgas tussen compressortrappen
- Warmteterugwinningseenheden— Thermische energie terugwinnen uit afgas- en productstromen van raffinaderijen
Het verwijderbare bundelontwerp maakt dit mogelijkmechanische reiniging,visuele inspectie, Envervanging van bundelszonder de leidingen aan de mantelzijde te verstoren – van cruciaal belang voor de turnarounds van raffinaderijen en de onderhoudsplanning.
Technische voordelen en maatwerk
Beheer van thermische expansie
Het U-buisontwerp biedt inherent ruimte aan differentiële thermische uitzetting tussen buis- en schaalzijden. Elke buis buigt onafhankelijk, waardoor axiale spanning wordt geëlimineerd die anders dilatatievoegen zou vereisen bij ontwerpen met vaste buisplaten. Dit is vooral waardevol bij raffinaderijdiensten waar temperatuurverschillen tussen de inlaat en uitlaat groter kunnen zijn dan 100°C.
Constructie met enkele buisplaat
Met slechts één buizenplaat vermindert het ontwerp de lekkagepaden aan de schaalzijde in vergelijking met ontwerpen met zwevende kop, en vereenvoudigt het de inspectie van de verbinding tussen buis en buisplaat.
Verwijderbare bundel voor onderhoud
De buizenbundel kan uit de behuizing worden gehaald voor reiniging, vervanging of vervanging, waardoor de uitvaltijd tijdens gepland onderhoud wordt verminderd.
Aangepaste technische mogelijkheden
- Aangepaste buisindeling en schotafstand om te voldoen aan de thermische en hydraulische procesvereisten
- Materiaalkeuze per klant corrosie- en temperatuurspecificaties (koolstofstaal, gelegeerd staal, roestvrij staal, duplex, titanium)
- Buis-tot-buisplaatverbindingen: met rollen geëxpandeerd, op sterkte gelast of geëxpandeerd en gelast per ontwerp
- Volledige traceerbaarheid van materialen met gecertificeerde Mill Test Reports (MTR's)
- ASME U-stempel met registratie bij de Nationale Raad
- Optionele coatings, bekleding of corrosietoeslag volgens klantspecificatie
Veelgestelde vragen/technische overwegingen
Vraag: Waarom een U-buisbundel specificeren in plaats van een vast buisplaatontwerp voor raffinaderijservice?
A: U-buisbundels elimineren thermische spanning veroorzaakt door differentiële uitzetting tussen buizen en omhulsel - een veel voorkomende faalwijze in raffinaderij-eenheden met grote temperatuurverschillen. Het ontwerp met één buisplaat vermindert ook het aantal potentiële lekpaden.
Vraag: Wat is de minimale U-buigradius?
A: Volgens de ASME- en TEMA-normen is de minimale buigradius van de middellijn doorgaans 2* de buitendiameter van de buis (R ≥ 2* OD). Dit garandeert de buigkwaliteit en voorkomt overmatige wandverdunning. Onze CNC-doornbuiging handhaaft een wandverdunning van ≤ 12% (ASME-limiet: ≤ 17,5%).
Vraag: Welke documentatie wordt meegeleverd met een ASME U-stempelbundel?
A: Elke U-buisbundel wordt geleverd met het gegevensrapport van de ASME-fabrikant (formulier U-1 of U-2), gecertificeerde materiaaltestrapporten (MTR's) voor alle drukhoudende componenten, NDE-rapporten, hydrostatische testrapporten en lasprocedure-/lasserkwalificatierecords.
Vraag: Kan de bundel worden ontworpen voor zure service (natte H₂S)?
EEN: Ja. Voor toepassingen in de zure raffinaderij volgt de materiaalkeuze de NACE MR0175 / ISO 15156-vereisten met de juiste hardheidscontroles en lasprocedurekwalificaties. Koolstofstaalsoorten kunnen op verzoek worden gespecificeerd met HIC-bestendige eigenschappen.
Vraag: Wat is de typische doorlooptijd voor een op maat gemaakte U-buisbundel?
A: Doorlooptijden variëren van 45 tot 150 dagen, afhankelijk van de complexiteit van de bundel, de beschikbaarheid van materialen en de winkelbelasting.
