Les échangeurs de chaleur à calandre et tubes construits selon les normes API 660 et TEMA sont utilisés dans les raffineries, les usines pétrochimiques et les usines de traitement du gaz naturel pour le chauffage, le refroidissement, la condensation et le rebouillage des fluides de procédé.
L'unité se compose d'une calandre, d'un faisceau tubulaire, de plaques tubulaires, de déflecteurs et d'une boîte d'eau. Le fluide côté tube passe à travers les tubes ; le fluide côté calandre traverse le faisceau sous la guidage des déflecteurs. La chaleur est transférée à travers la paroi du tube du courant le plus chaud vers le plus froid.
Note sur les normes : L'API 660 couvre les échangeurs de chaleur à calandre et tubes, tandis que l'API 661 s'applique aux échangeurs de chaleur refroidis par air. Les deux diffèrent par le mécanisme de transfert de chaleur, la construction et les entrées de sélection, et ne sont pas interchangeables. Spécifiez le type d'équipement avant de fixer l'édition de la norme dans une demande.
Trois configurations couvrent la plupart des fonctions de procédé, identifiées par la désignation de la boîte d'eau arrière TEMA :
La classe TEMA affecte directement l'épaisseur des plaques tubulaires, l'épaisseur minimale de la calandre et la couverture de l'examen non destructif. La classe R s'applique aux services de raffinerie sévères, la classe C aux services commerciaux généraux, la classe B aux services de procédés chimiques.
| Norme | Portée | Notes |
|---|---|---|
| API 660 | Échangeurs à calandre et tubes pour le service pétrolier, pétrochimique et gazier | Édition selon les spécifications du projet (9e / 10e) ; ajoute des exigences sur les joints tube-plaque tubulaire, le calcul et l'inspection des plaques tubulaires |
| TEMA | Type de construction et épaisseur minimale de paroi | Classe R / C / B |
| ASME BPVC Section VIII Div. 1 | Conception par règle et fabrication | Tampon U disponible |
| GB/T 151 | Projets chinois nationaux | Lorsqu'il est appliqué avec l'ASME, le contrat régit la prévalence |
| PED 2014/68/UE | Exportation vers l'Union européenne | Marquage CE et implication d'un organisme notifié requis |
| NACE MR0175 / ISO 15156 | H2S humideS et Cl⁻)Limite la dureté des matériaux et l'état du traitement thermique | Plage de paramètres de conception typiques |
| Plage | Diamètre nominal de la calandre |
|---|---|
| DN150 – DN2000 | Taille des tubes |
| Ø19 × 2 mm, Ø25 × 2,5 mm | Longueur des tubes |
| 1500 – 9000 mm | Pression de conception côté tube |
| Vide total – 10 MPa | Pression de conception côté calandre |
| Vide total – 6,4 MPa | Température de conception |
| -40 – 450 °C (acier au carbone) | Surface de transfert de chaleur, par unité |
| 1 – 2000 m² | Le tableau décrit la capacité de fabrication normale, pas la spécification fixe d'un modèle unique. Les valeurs finales découlent du package de procédé, du calcul de résistance et de la vérification de la perte de charge. Les extrémités de la plage ne doivent pas être citées directement comme valeurs de sélection. |
Matériaux et procédés critiques
Acier au carbone selon SA516 Gr.70 ou Q345R. Les services corrosifs nécessitent SA240 304/316L ; les flux contenant des chlorures nécessitent du duplex S31803 ; l'eau de mer et les milieux agressifs nécessitent du titane Gr.2.Tubes.
Tube sans soudure selon SA179 / SA192, tube soudé selon SA249, inox selon SA213 TP316L. Le diamètre et l'épaisseur de paroi du tube doivent satisfaire la surface de transfert de chaleur et l'allocation de corrosion ensemble – aucun ne peut être fixé indépendamment.Plaques tubulaires.
Pièces forgées selon SA266 Gr.2 pour la construction en acier au carbone ou SA182 F316L pour l'acier inoxydable, avec une épaisseur égale au plus grand des résultats TEMA et ASME.Joints tube-plaque tubulaire.
L'API 660 fixe des exigences explicites à cet égard. La pratique courante est la dilatation de résistance plus le soudage d'étanchéité. Les tubes à paroi mince ou en titane sont dilatés hydrauliquement pour éviter l'écrouissage que le laminage mécanique introduit. Les procédures de soudage sont qualifiées selon ASME Section IX.Soudage et traitement thermique.
Les joints longitudinaux et circonférentiels reçoivent un contrôle par RT ou UT selon les spécifications du projet. Les unités en acier au carbone d'une épaisseur supérieure à la spécification reçoivent un traitement thermique après soudage.Conditions de service et industries
Considérations de maintenance
