L'échangeur de chaleur de la coque et du tube de l'API660
Rassemblements de tubes fabriqués selon la norme ASME pour le service de chauffage/refroidissement de raffineries, de pétrochimie et de processus
Yuhong Group Co., Ltd. fabrique des paquets de tubes échangeurs de chaleur en coque et en tube conformément aux exigences de l'API 660 et de la classe R de TEMA.1 construction de récipients sous pression, avec des capacités de NDE et de traitement thermique couvrant l'acier au carbone, l'acier allié, l'acier inoxydable, le duplex et les matériaux à base de nickel.
Vue d'ensemble du produit
Ce faisceau de tubes est le composant principal de transfert de chaleur d'un échangeur de chaleur en coque et en tube, conçu pour une installation amovible ou fixe dans une coque cylindrique.Le faisceau se compose d'une feuille de tube à une ou deux extrémités, un nombre prédéterminé de tubes disposés selon un motif de disposition spécifique (triangulaire, carré ou carré tourné), plaques de déflexion pour diriger le débit du côté de la coque et soutenir les tubes,attacher des tiges avec des espaceurs pour fixer la pile de baffle, et une plaque d'impact optionnelle à la buse d'admission.
Les configurations comprennent:
- Plaque de tuyauterie fixe- tubes en feuille soudés ou boulonnés à la coque; pas d'adaptation à l'expansion thermique différentielle; adaptés à des différences de température modérées
- Tubes échangeuses de chaleur- chaque tube, permettant une expansion thermique libre; équipé d'une tête flottante, sans joint de dilatation; faisceau amovible
- Tête flottante- une feuille de tube fixe, l'autre libre de se déplacer axiellement; elle peut accueillir de grands différentiels thermiques et permet un nettoyage complet du tube
Chaque faisceau est conçu selon la feuille de données de processus de l'acheteur, avec le nombre de tubes, l'arrangement des passages, l'espacement des déflecteurs et la sélection des matériaux calculés pour répondre à la charge thermique spécifiée, la chute de pression,et marge de vibration admissible du tube.
Matériaux et normes des composants
Tous les matériaux sont spécifiés selon la section II de l'ASME et sont conformes aux exigences supplémentaires de l'API 660.
| Composant |
Grades de matériau standard |
Spécification applicable |
| Tubes (lisses ou à nageoires basses) |
Les États membres doivent fournir aux autorités compétentes les informations suivantes:2, SB-163 UNS N06600 |
Spécification des tubes ASTM/ASME |
| Carte de feuilles (fixée / flottante) |
Le SA-266 Gr.2, SA-182 F304L/F316L, plaque placée (couche de 3 mm ou plus) |
La valeur de l'échantillon doit être déterminée conformément à la norme ASME SA-266 / SA-182 |
| Les déflecteurs et les plaques de support |
Le SA-516 Gr.70, SA-387 Gr.11/22 (Cr-Mo pour une T élevée) |
La norme ASME SA-516 / SA-387 est appliquée. |
| Des tiges de cravate et des espaceurs |
SA-193 Gr.B7 / SA-194 Gr.2H, ou équivalent en alliage |
La norme ASME SA-193 / SA-194 est appliquée. |
| Plaque d'impédance |
Équivalent ou compatible avec le matériau du tube |
Localisation de la buse par échangeur |
L'envergure du tube, l'épaisseur de l'écartement et la portée du tube non supportée sont calculées selon les directives TEMA et API 660 pour éviter les vibrations,d'une hauteur supérieure ou égale à 0,8 mm.
Exigences en matière d'inspection et d'essais
Chaque faisceau de tubes est soumis à la séquence d'inspection et d'essai suivante: des NDE supplémentaires (RT, MT, PT, UT) sont disponibles selon les spécifications de l'acheteur:
| Épreuve / inspection |
Méthode |
Fondement / Acceptation |
| Parties à moteur à combustion |
Soudure à l'étanchéité étendue ou à la résistance |
Conformément à l'ASME VIII-1 App. A; essai de fuite à une pression de conception de 1,5 fois |
| Test hydrotest du côté du tube |
Pression hydraulique appliquée aux passages de tubes |
Tenir conformément à l'ASME UG-99; aucune chute de pression |
| Test hydrotest du côté de la coque (avec anneau d'essai pour les faisceaux amovibles) |
Pression hydraulique sur le côté de la coque |
Aucune fuite visible à l'articulation; anneau d'essai boulonné conformément à l'API 660 |
| Vérification des dimensions |
Mesurée par rapport au dessin de fabrication approuvé |
La hauteur du tube, l'espacement des baffles, l'orientation, l'emplacement des cloisons de passage |
| NDE - tubes (longueur complète) |
Éddy current (ET) ou UT rotative interne (IRUT) |
Par section V de l'ASME; acceptation par spécification de l'acheteur |
| NDE - forgeage de feuilles de tubes |
UT pour la stratification |
Par SA-388 / SA-435 |
| Traitement thermique après soudage (PWHT) |
Furon ou local, selon l'épaisseur/la matière requise |
Selon l'ASME VIII-1 UCS-56 / UHT-56 |
Pour les faisceaux de tubes à feuille fixe, un hydrotest du côté de la coquille est également nécessaire lorsque la coquille est assemblée.la méthode de l'anneau d'essai est utilisée pour vérifier l'intégrité des joints avant leur installation.
Applications de service typiques
| Secteur de l'industrie |
Unité de traitement |
Conditions de service du groupe de tubes |
| Raffinage du pétrole |
Préchauffage brut, hydrotraitement, catalyseurs réformateurs |
200 à 450 °C; hydrogène/hydrocarbures; jusqu'à 20 MPa |
| Produits pétrochimiques |
Chillers pour l'extinction du craquage d'éthylène, chillers à gaz de recyclage |
Hydrocarbures à haute température; fonctionnement cyclique |
| Traitement chimique |
Réducteurs de refroidissement des effluents de réacteurs, réchauffeurs de distillation, condensateurs |
Fluides corrosifs ou empoisonnants; pression variable |
| Pétrole et gaz |
Déshydratation gazeuse, régénérateurs d'amines, échangeurs de chaleur maigres/enrichis |
gaz humide acide; service CO2/H2S |
| Énergie et industrie |
Chauffe-eau, refroidisseurs à huile de lubrification, intercoolers |
Service d'eau/huile propre ou à pollution modérée |
Le groupe de tubes API 660 est spécifié pour les services critiques où la fiabilité, la maintenance et la conformité au code sont obligatoires.
Avantages de l'ingénierie et personnalisation
Fiabilité par la traçabilité.
Chaque composant de matériau est soumis à des essais au broyeur et est traçable selon la section II de l'ASME. Les procédures de soudage sont qualifiées selon la section IX de l'ASME, avec des soudeurs certifiés pour chaque groupe de matériaux.
Flexibilité de la conception thermique.
La disposition des tubes, l'orientation de la coupe du déflecteur et la disposition des passages sont optimisés à l'aide de calculs thermo-hydrauliques (par exemple, HTRI) pour correspondre à la charge requise dans les limites de chute de pression admissibles.Pour les services d'encrassement, une largeur de tube et des faisceaux amovibles sont recommandés.
Précision de fabrication.
Les trous des tubes sont percés et/ou re-re-re-re dans les limites des tolérances selon les normes TEMA.avec une profondeur de dilatation et un couple contrôlés pour éviter l'amincissement du tube et assurer une résistance constante des joints.
Options personnalisées disponibles:
- Tubes à nageoires basses pour une surface accrue en phase gazeuse ou en phase visqueuse
- Tubes bimetalliques résistantes à la corrosion avec matériau de base rentable
- Matériaux conformes à la NACE et PWHT pour le service humide acide
- NDE de service critique (100% RT des soudures tube-plaque, test de fuite d'hélium)
- Des paquets de remplacement dimensionnés pour correspondre aux coquilles existantes sans modification de la coquille
Questions techniques communes
Q: Comment vérifier l'étanchéité des joints tube-tube avant l'installation du faisceau?
Pour les faisceaux amovibles, un anneau d'essai hydrostatique avec des connexions sous pression est boulonné à la feuille de tube et une pression est appliquée du côté de la coque pendant que le côté du tube est surveillé.Cette méthode reproduit le chargement de service sans nécessiter l'assemblage complet de la coque.
Q: Qu'est-ce qui limite la réparabilité d'un faisceau de tubes?
Le raccordement des tubes est généralement autorisé jusqu'à 10% du nombre total de tubes sans recalcul des performances thermiques.La charge de transfert de chaleur se dégrade et la distribution du débit dans les autres tubes devient inégale.Un remplacement complet du tube ou du faisceau est le traitement recommandé.
Q: Pourquoi l'analyse des vibrations induites par le débit est-elle requise pour les faisceaux API 660?
Les vibrations entraînent des frottements du tube aux points de contact de la baffle, une fissuration de la feuille de tube par fatigue et une éventuelle défaillance du tube.instabilité élastique du fluideLes mesures d'atténuation comprennent une réduction de l'espacement des baffles, une augmentation de l'épaisseur des parois des tubes ou une disposition alternative des tubes.