Εναλλάκτες θερμότητας τύπου κελύφους και σωλήνα χαμηλής θερμοκρασίας για διυλιστήρια πετρελαίου στο Ιράκ

Εναλλάκτες Θερμότητας Κελύφους και Σωλήνων Τύπου Χαμηλής Θερμοκρασίας για Διυλιστήρια Πετρελαίου στο Ιράκ

Οι εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνων χαμηλής θερμοκρασίας είναι βασικές μονάδες ανταλλαγής θερμότητας ειδικά σχεδιασμένες για βιομηχανικούς τομείς όπως η διύλιση πετρελαίου και η χημική επεξεργασία, με θερμοκρασία σχεδιασμού συνήθως ίση ή χαμηλότερη από -20°C. Αυτές οι μονάδες χρησιμοποιούν μια κλασική διάταξη κελύφους και σωλήνων, με πολλαπλά πακέτα σωλήνων ανταλλαγής θερμότητας τοποθετημένα μέσα σε ένα κυλινδρικό κέλυφος. Τα πακέτα σωλήνων στερεώνονται και στα δύο άκρα σε φύλλα σωλήνων, δημιουργώντας ξεχωριστά κανάλια πλευράς σωλήνων και πλευράς κελύφους για να διευκολυνθεί η αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας μεταξύ των δύο μέσων. Σε απάντηση στις σκληρές συνθήκες λειτουργίας των ιρακινών διυλιστηρίων — που χαρακτηρίζονται από υψηλές θερμοκρασίες, υψηλή πίεση και υψηλή διάβρωση — αυτό το προϊόν έχει υποστεί ολοκληρωμένη βελτιστοποίηση όσον αφορά την επιλογή υλικών, τον δομικό σχεδιασμό και τις διαδικασίες συγκόλλησης πυρήνα, διασφαλίζοντας μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία υπό ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Βασικά χαρακτηριστικά της διαδικασίας συγκόλλησης πυρήνα

1. Συγκόλληση με εφαπτομένη του κελύφους και του φύλλου σωλήνων:

Για τη μείωση των τοπικών τάσεων, το κέλυφος και το φύλλο σωλήνων συνδέονται με συγκόλληση με εφαπτομένη, εξασφαλίζοντας ομαλή μετάβαση στην ένωση και αποφεύγοντας απότομες αλλαγές στη διατομή. Πριν από τη συγκόλληση, πραγματοποιείται αυστηρή πιστοποίηση διαδικασίας συγκόλλησης, συμπεριλαμβανομένης της δοκιμής πρόσκρουσης Charpy σε χαμηλή θερμοκρασία στο συγκολλημένο υλικό και στη ζώνη που έχει υποστεί θερμική επίδραση. Μετά τη συγκόλληση, πραγματοποιείται υπερηχητική ή επιφανειακή δοκιμή σε τουλάχιστον 50% της συγκόλλησης για να διασφαλιστεί η απουσία ελαττωμάτων. Στη συνέχεια, το συγκρότημα υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία.

Σημειώστε ότι η συγκόλληση πρέπει να είναι πλήρως διεισδυτική και το μέταλλο πρέπει να επιτρέπεται να ψύχεται μεταξύ κάθε περάσματος συγκόλλησης. Καθώς οι φλάντζες είναι σχετικά παχιές, η θερμοκρασία πέφτει γρήγορα κατά τη συγκόλληση. Εάν η προθέρμανση είναι ανεπαρκής, τα αέρια δεν θα έχουν χρόνο να διαφύγουν, οδηγώντας σε πορώδη υφή, η οποία με τη σειρά της θα επηρεάσει τη υδροστατική δοκιμή.

2. Σύνθετη ένωση «Επέκταση + συγκόλληση» μεταξύτου σωλήνα και του φύλλου σωλήνων:

Αυτή είναι η καρδιά της διαδικασίας κατασκευής αυτού του προϊόντος. Ούτε η συγκόλληση ούτε η επέκταση από μόνη της μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις για υψηλή αντοχή, αντοχή στην κόπωση και στεγανότητα. Χρησιμοποιούμε είτε τη διαδικασία «επέκταση-και-μετά-συγκόλληση» είτε «συγκόλληση-και-μετά-επέκταση» (ανάλογα με τις συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας):

Επέκταση:Χρησιμοποιείται τεχνολογία υδραυλικής επέκτασης, με έλεγχο υπολογιστή που εξασφαλίζει ομοιόμορφη πλαστική παραμόρφωση του τοιχώματος του σωλήνα για να επιτευχθεί στενή εφαρμογή με την οπή του φύλλου σωλήνων. Αυτό εξαλείφει αποτελεσματικά το κενό μεταξύ του σωλήνα και της οπής του φύλλου σωλήνων, αποτρέποντας θεμελιωδώς τη διάβρωση σε σχισμές και ενισχύοντας σημαντικά την αντοχή της ένωσης στην κόπωση. Πραγματοποιούνται αυστηρές δοκιμές προ-επέκτασης πριν από την επίσημη επέκταση, ελέγχοντας με ακρίβεια τον λόγο επέκτασης εντός του βέλτιστου εύρους από 0,9% έως 2,2% για την αποφυγή υπο- ή υπερ-επέκτασης.

Τύπος Λόγου Επέκτασης:
E = [(d - b) - (c - a)] / (a - b) x 100%

Όπου:
- E: Λόγος επέκτασης
- a: Εξωτερική διάμετρος (OD) του σωλήνα πριν την επέκταση
- b: Εσωτερική διάμετρος (ID) του σωλήνα πριν την επέκταση
- c: Εσωτερική διάμετρος (ID) της οπής του φύλλου σωλήνων
- d: Εσωτερική διάμετρος (ID) του σωλήνα μετά την επέκταση

Συγκόλληση:Μετά την επέκταση, πραγματοποιείται είτε συγκόλληση στεγανοποίησης είτε συγκόλληση αντοχής. Για σωλήνες λεπτού τοιχώματος, χρησιμοποιούνται μέθοδοι συγκόλλησης ακριβείας όπως η συγκόλληση TIG με παλμούς. Ελέγχοντας παραμέτρους όπως το ρεύμα αιχμής, το βασικό ρεύμα και την ταχύτητα συγκόλλησης (π.χ. ρεύμα αιχμής 115–120 A, ταχύτητα συγκόλλησης 95–101 mm/min), η εισαγωγή θερμότητας ρυθμίζεται με ακρίβεια για την αποφυγή διάτρησης του φύλλου σωλήνων ή των σωλήνων του εναλλάκτη θερμότητας. Για εφαρμογές με πιο αυστηρές απαιτήσεις, μπορεί να χρησιμοποιηθεί τεχνολογία συγκόλλησης εσωτερικής οπής για την επίτευξη πλήρους διεισδυτικής συγκόλλησης, εξαλείφοντας περαιτέρω τα άκρα και παρέχοντας υψηλότερη αντίσταση στην κόπωση από δονήσεις.