ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑ ΣΩΛΗΝΩΝ ΓΙΑ ΕΝΑΛΛΑΚΤΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΤΥΠΟΥ ΚΕΛΥΦΟΥΣ & ΣΩΛΗΝΩΝ API660
Συμπληρώματα Σωλήνων Κατασκευασμένα κατά ASME για Υπηρεσίες Διυλιστηρίων, Πετροχημικών και Θέρμανσης/Ψύξης Διεργασιών
Η Yuhong Group Co., Ltd. κατασκευάζει συμπληρώματα σωλήνων εναλλάκτη θερμότητας τύπου κελύφους & σωλήνων σύμφωνα με τις απαιτήσεις API 660 και TEMA Class R. Η εγκατάστασή μας είναι πιστοποιημένη για κατασκευή δοχείων πίεσης ASME Section VIII Div. 1, με δυνατότητες NDE και θερμικής επεξεργασίας που καλύπτουν ανθρακούχο χάλυβα, κραματωμένο χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα, διπλής φάσης και υλικά βάσης νικελίου.
Επισκόπηση Προϊόντος
Αυτό το συμπλήρωμα σωλήνων είναι το κεντρικό στοιχείο μεταφοράς θερμότητας ενός εναλλάκτη θερμότητας τύπου κελύφους & σωλήνων, σχεδιασμένο για αφαιρούμενη ή σταθερή εγκατάσταση εντός κυλινδρικού κελύφους. Το συμπλήρωμα αποτελείται από ένα φύλλο σωλήνων σε ένα ή και στα δύο άκρα, έναν προκαθορισμένο αριθμό σωλήνων διατεταγμένων σε ένα συγκεκριμένο μοτίβο διάταξης (τριγωνικό, τετράγωνο ή περιστραμμένο τετράγωνο), πλάκες διαφράγματος για την κατεύθυνση της ροής από την πλευρά του κελύφους και την υποστήριξη των σωλήνων, ράβδους σύνδεσης με αποστάτες για την ασφάλιση της στοίβας των διαφραγμάτων και προαιρετική πλάκα πρόσκρουσης στο ακροφύσιο εισόδου.
Οι διαμορφώσεις περιλαμβάνουν:
- Σταθερό φύλλο σωλήνων - φύλλο σωλήνων συγκολλημένο ή βιδωμένο στο κέλυφος· δεν υπάρχει προσαρμογή διαφορικής θερμικής διαστολής· κατάλληλο για μέτριες διαφορές θερμοκρασίας
- Σωλήνας εναλλάκτη θερμότητας - κάθε σωλήνας, επιτρέποντας ελεύθερη θερμική διαστολή· εξοπλισμένο με πλωτή κεφαλή, χωρίς αρμό διαστολής· αφαιρούμενο συμπλήρωμα
- Πλωτή κεφαλή - ένα φύλλο σωλήνων σταθερό, το άλλο ελεύθερο να κινείται αξονικά· προσαρμόζεται σε μεγάλες θερμικές διαφορές και επιτρέπει πλήρη καθαρισμό των σωλήνων
Κάθε συμπλήρωμα είναι σχεδιασμένο σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων διεργασίας του αγοραστή, με τον αριθμό των σωλήνων, τη διάταξη των περασμάτων, τη διάταξη των διαφραγμάτων και την επιλογή υλικών υπολογισμένους για να επιτευχθεί η καθορισμένη θερμική απόδοση, η πτώση πίεσης και το επιτρεπόμενο περιθώριο δόνησης των σωλήνων.
Υλικά και Πρότυπα Εξαρτημάτων
Όλα τα υλικά καθορίζονται σύμφωνα με το ASME Section II και συμμορφώνονται με τις συμπληρωματικές απαιτήσεις API 660. Οι τυπικές επιλογές παρατίθενται παρακάτω:
| Εξάρτημα |
Τυπικές Βαθμίδες Υλικών |
Εφαρμοστέα Προδιαγραφή |
| Σωλήνες (λεία / χαμηλού πτερυγίου) |
SA-179, SA-213 TP304L/316L, SA-789 UNS S31803, SB-338 Gr.2, SB-163 UNS N06600 |
Προδιαγραφή σωλήνων ASTM/ASME |
| Φύλλο σωλήνων (σταθερό / πλωτό) |
SA-266 Gr.2, SA-182 F304L/F316L, Επικαλυμμένη πλάκα (επικάλυψη ≥3 mm) |
ASME SA-266 / SA-182 / επικαλυμμένο σύμφωνα με ASME VIII-1 UW-13 |
| Διαφράγματα & Πλάκες Υποστήριξης |
SA-516 Gr.70, SA-387 Gr.11/22 (Cr-Mo για υψηλή T) |
ASME SA-516 / SA-387 |
| Ράβδοι Σύνδεσης & Αποστάτες |
SA-193 Gr.B7 / SA-194 Gr.2H, ή ισοδύναμο κράματος |
ASME SA-193 / SA-194 |
| Πλάκα Πρόσκρουσης |
Ίδιο ή συμβατό με το υλικό του σωλήνα |
Ανάλογα με τη θέση του ακροφυσίου του εναλλάκτη |
Η απόσταση των σωλήνων, το πάχος του διαφράγματος και το αόρατο διάστημα των σωλήνων υπολογίζονται σύμφωνα με τις οδηγίες TEMA και API 660 για την αποφυγή δονήσεων, με τη διάταξη των διαφραγμάτων να περιορίζεται για να διατηρείται η φυσική συχνότητα των σωλήνων πάνω από τις συχνότητες διέγερσης.
Απαιτήσεις Επιθεώρησης και Δοκιμών
Κάθε συμπλήρωμα σωλήνων υποβάλλεται στην ακόλουθη ακολουθία επιθεώρησης και δοκιμών. Πρόσθετο NDE (RT, MT, PT, UT) είναι διαθέσιμο σύμφωνα με τις προδιαγραφές του αγοραστή:
| Δοκιμή / Επιθεώρηση |
Μέθοδος |
Βάση / Αποδοχή |
| Σύνδεση σωλήνα-προς-φύλλο σωλήνων |
Διασταλμένη + συγκολλημένη με στεγανοποίηση ή συγκολλημένη για αντοχή |
Σύμφωνα με ASME VIII-1 App. A· δοκιμή διαρροής σε 1,5* πίεση σχεδιασμού |
| Δοκιμή υδροστατικής πίεσης σωλήνα |
Υδραυλική πίεση που εφαρμόζεται στα περάσματα σωλήνων |
Διατήρηση σύμφωνα με ASME UG-99· καμία πτώση πίεσης |
| Δοκιμή υδροστατικής πίεσης πλευράς κελύφους (με δακτύλιο δοκιμής για αφαιρούμενα συμπληρώματα) |
Υδραυλική πίεση στην πλευρά του κελύφους |
Καμία ορατή διαρροή στη σύνδεση· δακτύλιος δοκιμής βιδωμένος σύμφωνα με API 660 |
| Διαστασιολογικός έλεγχος |
Μετρημένο έναντι εγκεκριμένου σχεδίου κατασκευής |
Απόσταση σωλήνων, διάταξη διαφραγμάτων, προσανατολισμός, θέση διαμερισμάτων περασμάτων |
| NDE - σωλήνες (πλήρες μήκος) |
Ρεύμα Eddy (ET) ή εσωτερικό περιστροφικό UT (IRUT) |
Σύμφωνα με ASME Section V· αποδοχή σύμφωνα με προδιαγραφές αγοραστή |
| NDE - σφυρηλάτηση φύλλου σωλήνων |
UT για ελασματοποίηση |
Σύμφωνα με SA-388 / SA-435 |
| Θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση (PWHT) |
Φούρνος ή τοπική, όπως απαιτείται από το πάχος/υλικό |
Σύμφωνα με ASME VIII-1 UCS-56 / UHT-56 |
Τα συμπληρώματα σταθερού φύλλου σωλήνων απαιτούν επιπλέον δοκιμή υδροστατικής πίεσης στην πλευρά του κελύφους με συναρμολογημένο το κέλυφος. Για συμπληρώματα σωλήνων U και πλωτής κεφαλής, χρησιμοποιείται η μέθοδος του δακτυλίου δοκιμής για την επαλήθευση της ακεραιότητας της σύνδεσης πριν από την εγκατάσταση.
Τυπικές Εφαρμογές Υπηρεσίας
| Τομέας Βιομηχανίας |
Μονάδα Διεργασίας |
Συνθήκες Λειτουργίας Συμπληρώματος Σωλήνων |
| Διύλιση Πετρελαίου |
Συστήματα προθέρμανσης αργού πετρελαίου, υδρογονοαποθείωση, καταλυτικοί αναμορφωτές |
200-450°C· υδρογόνο/υδρογονάνθρακες· έως 20 MPa |
| Πετροχημικά |
Ψύκτες απόσβεσης κράκερ αιθυλενίου, ψύκτες αερίου ανακυκλοφορίας |
Υδρογονάνθρακες υψηλής θερμοκρασίας· κυκλική λειτουργία |
| Χημική Επεξεργασία |
Ψύκτες εκροής αντιδραστήρα, επαναβραστήρες απόσταξης, συμπυκνωτές |
Διαβρωτικά ή επικαθιστικά ρευστά· μεταβαλλόμενη πίεση |
| Πετρέλαιο & Φυσικό Αέριο |
Αφυδάτωση αερίου, αναγεννητές αμίνης, εναλλάκτες θερμότητας λιτής/πυκνής φάσης |
Υγρό όξινο αέριο· υπηρεσία CO₂/H₂S |
| Ενέργεια & Βιομηχανία |
Θερμοσίφωνες τροφοδοσίας, ψύκτες λαδιού λίπανσης, ενδιάμεσοι ψύκτες |
Καθαρή ή μέτρια επικαθιστική υπηρεσία νερού/λαδιού |
Το συμπλήρωμα σωλήνων API 660 καθορίζεται για κρίσιμες υπηρεσίες όπου η αξιοπιστία, η συντηρησιμότητα και η συμμόρφωση με τους κώδικες είναι υποχρεωτικές.
Μηχανικά Πλεονεκτήματα και Προσαρμογή
Αξιοπιστία μέσω ιχνηλασιμότητας.
Κάθε υλικό εξάρτημα ελέγχεται στο εργοστάσιο παραγωγής και είναι ιχνηλάσιμο στο ASME Section II. Οι διαδικασίες συγκόλλησης είναι πιστοποιημένες σύμφωνα με το ASME Section IX, με τους συγκολλητές πιστοποιημένους για κάθε ομάδα υλικών.
Ευελιξία θερμικού σχεδιασμού.
Η διάταξη των σωλήνων, ο προσανατολισμός της κοπής του διαφράγματος και η διάταξη των περασμάτων βελτιστοποιούνται χρησιμοποιώντας θερμο-υδραυλικούς υπολογισμούς (π.χ. HTRI) για να ταιριάζουν στην απαιτούμενη απόδοση εντός των επιτρεπόμενων ορίων πτώσης πίεσης. Για υπηρεσίες επικαθίσεων, συνιστώνται ευρύτερη απόσταση σωλήνων και αφαιρούμενα συμπληρώματα.
Ακρίβεια κατασκευής.
Οι οπές των σωλήνων είναι διάτρητες ή/και λειασμένες εντός ανοχής σύμφωνα με τα πρότυπα TEMA. Τα άκρα των σωλήνων διαστέλλονται και προαιρετικά συγκολλώνται με στεγανοποίηση στο φύλλο σωλήνων, με τον έλεγχο του βάθους διαστολής και της ροπής για την αποφυγή αραίωσης των σωλήνων και τη διασφάλιση σταθερής αντοχής της σύνδεσης.
Διαθέσιμες προσαρμοσμένες επιλογές:
- Σωλήνες χαμηλού πτερυγίου για αυξημένη επιφάνεια σε αέρια φάση ή υπηρεσία ιξωδών ρευστών
- Διμεταλλικοί σωλήνες για αντοχή στη διάβρωση με οικονομικά αποδοτικό βασικό υλικό
- Υλικά συμβατά με NACE και PWHT για υπηρεσία υγρού όξινου αερίου
- Κρίσιμες υπηρεσίες NDE (100% RT συγκολλήσεων σωλήνα-προς-φύλλο σωλήνων, δοκιμή διαρροής ηλίου)
- Συμπληρώματα αντικατάστασης διαστασιολογημένα για να ταιριάζουν σε υπάρχοντα κελύφη χωρίς τροποποίηση κελύφους
Συνήθεις Τεχνικές Ερωτήσεις
Ε: Πώς επαληθεύεται η στεγανότητα της σύνδεσης σωλήνα-προς-φύλλο σωλήνων πριν από την εγκατάσταση του συμπληρώματος;
Για αφαιρούμενα συμπληρώματα, ένας δακτύλιος υδροστατικής δοκιμής με συνδέσεις πίεσης βιδώνεται στο φύλλο σωλήνων και εφαρμόζεται πίεση στην πλευρά του κελύφους, ενώ παρακολουθείται η πλευρά του σωλήνα. Αυτή η μέθοδος αναπαράγει τις φορτίσεις λειτουργίας χωρίς να απαιτείται η πλήρης συναρμολόγηση του κελύφους.
Ε: Τι περιορίζει την επισκευασιμότητα ενός συμπληρώματος σωλήνων;
Η πώρωση σωλήνων γενικά επιτρέπεται έως και το 10% του συνολικού αριθμού σωλήνων χωρίς επαναϋπολογισμό της θερμικής απόδοσης. Πέρα από αυτό, η θερμική απόδοση υποβαθμίζεται και η κατανομή της ροής στους υπόλοιπους σωλήνες γίνεται άνιση. Η πλήρης επανασωλήνωση ή η αντικατάσταση του συμπληρώματος είναι η συνιστώμενη πορεία.
Ε: Γιατί απαιτείται ανάλυση δονήσεων που προκαλούνται από τη ροή για συμπληρώματα API 660;
Οι δονήσεις οδηγούν σε φθορά των σωλήνων στα σημεία επαφής με τα διαφράγματα, σε κόπωση στο φύλλο σωλήνων και τελικά σε αστοχία σωλήνων. Το API 660 απαιτεί από τον κατασκευαστή να αξιολογεί τη φυσική συχνότητα των σωλήνων, την ασταθή αστάθεια που προκαλείται από τη ροή και την απόρριψη στροβίλων. Τα μέτρα μετριασμού περιλαμβάνουν μειωμένη απόσταση διαφραγμάτων, αυξημένο πάχος τοιχώματος σωλήνων ή εναλλακτική διάταξη σωλήνων.