फिक्स्ड-एंड दबाव सीमा के रूप में स्थिर ट्यूबशीट
एक स्थिर ट्यूब शीट (जिसे एक फिक्स्ड ट्यूब शीट भी कहा जाता है) एक खोल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर के फिक्स्ड एंड पर दबाव-रक्षण घटक है।यह ट्यूब-साइड और शेल-साइड तरल पदार्थों के बीच प्राथमिक बाधा के रूप में कार्य करता है, ट्यूब बंडल के लिए संरचनात्मक समर्थन प्रदान करता है, और खोल फ्लैंज या चैनल के लिए ट्यूब भार को प्रसारित करता है। एक स्थिर ट्यूब शीट डिजाइन में (TEMA प्रकार L, M, या N),दोनों ट्यूब शीट स्थिर हैं और सीधे खोल पर वेल्डेड या बोल्ट हैं, दोनों छोरों पर ट्यूबों के साथ।
यह उत्पाद ASTM A182 / ASME SA182 के अनुरूप गढ़े हुए स्टेनलेस स्टील से निर्मित है ️ विनिर्देश जो गढ़े या लुढ़के हुए ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील पाइप फ्लैंग्स, गढ़े हुए फिटिंग्स,वाल्व, और उच्च तापमान और संक्षारक सेवा के लिए भागों. स्थिर ट्यूब शीट ASME धारा VIII डिवीजन 1 अनुलग्नक AA (फिक्स्ड ट्यूब शीट डिजाइन प्रक्रिया) के अनुसार डिजाइन और निर्मित है,टीईएमए वर्ग आर/बी/सी, और घरेलू अनुप्रयोगों के लिए GB/T 151।
सामग्री के ग्रेड ASTM/ASME A/SA 182 स्टेनलेस स्टील्स
निम्नलिखित चार ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील ग्रेड स्थिर ट्यूब शीट निर्माण के लिए उपलब्ध हैं। प्रत्येक अलग संक्षारण प्रतिरोध, तापमान क्षमता,और स्थिरता विशेषताएं.
ASTM/ASME A/SA 182 F304 (UNS S30400)
-
प्रकारः 18Cr-8Ni ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (मानक कार्बन)
-
प्रमुख गुण: उच्च शक्ति, अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध, सामान्य प्रयोजन संक्षारण प्रतिरोध
-
आउटपुट शक्ति (मिनट): 205 एमपीए
-
तन्य शक्ति (मिनट): 515 एमपीए
-
अधिकतम परिचालन तापमानः 538°C तक (अवरोधक), 816°C तक (निरंतर)
-
पिघलने का बिंदुः 1,400 °C से 1,450 °C
-
आवेदनः सामान्य रासायनिक सेवा, गैर क्लोराइड वातावरण, मध्यम तापमान
-
सीमाः 425°C से अधिक वेल्डेड सेवा में संवेदनशीलता का जोखिम; स्थिरता के बिना 16 मिमी से अधिक वेल्डेड मोटाई के लिए अनुशंसित नहीं
ASTM/ASME A/SA 182 F316L (UNS S31603)
-
प्रकारः 16Cr-10Ni-2Mo ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (कम कार्बन ₹ 0.030% अधिकतम)
-
प्रमुख गुण: मोलिब्डेनम के अतिरिक्त पिटिंग और दरार संक्षारण प्रतिरोध में सुधार होता है; कम कार्बन वेल्डिंग के बाद इंटरग्रैन्युलर संक्षारण को रोकता है
-
आउटपुट शक्ति (मिनट): 170 एमपीए
-
तन्य शक्ति (मिनट): 485 एमपीए
-
अधिकतम परिचालन तापमानः 425°C तक (ASME अनुमेय तनाव प्रकाशित); 870°C तक निरंतर परिचालन, -196°C से 450°C तक परिचालन सीमा
-
कठोरताः ≤ 200 HB
-
आवेदनः पेट्रोकेमिकल, समुद्री, फार्मास्युटिकल, खाद्य प्रसंस्करण
-
क्लोराइड सीमाः निरंतर सेवा के लिए ≤ 200 पीपीएम
-
सीमाः 450°C से ऊपर उपयुक्त नहीं ∙ अधिक तापमान पर अनुमेय तनाव काफी कम हो जाते हैं
ASTM/ASME A/SA 182 F321 (UNS S32100)
-
प्रकारः 18Cr-10Ni-Ti टाइटेनियम-स्थिर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील
-
मुख्य गुणः टाइटेनियम वेल्डिंग के दौरान गर्मी से प्रभावित क्षेत्र में क्रोमियम कार्बाइड की वर्षा को रोकने के लिए कार्बन (Ti ≥ 5 × (C + N) को स्थिर करता है
-
आउटपुट शक्ति (मिनट): 205 एमपीए
-
तन्य शक्ति (मिनट): 515 एमपीए
-
लम्बाई (मिनट): 30%
-
अधिकतम सेवा तापमानः 815°C तक ऑक्सीकरण का प्रतिरोध; F304 और F304L की तुलना में अधिक रेंगने और तनाव टूटने के गुण
-
समाधान का एनीलिंग तापमानः 950 ∼ 1,120°C, इसके बाद तेजी से ठंडा (पानी बुझाने)
-
अनुप्रयोगः वेल्डेड हीट एक्सचेंजर घटक, ऊंचा तापमान सेवा (425°C ∼ 540°C), वेल्डिंग के बाद इंटरग्रैन्युलर संक्षारण प्रतिरोध
-
सीमाः 538°C से ऊपर के लिए उपयुक्त नहीं है जब तक कि न्यूनतम 1,095°C तक हीट ट्रीटमेंट न हो जाए
ASTM/ASME A/SA 182 F316Ti (UNS S31635)
-
प्रकारः 16Cr‐10Ni‐2Mo‐Ti टाइटेनियम-स्थिर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील
-
प्रमुख गुण: 316L (Mo सामग्री) के पिटिंग प्रतिरोध को टाइटेनियम स्थिरता के साथ जोड़ता है;इंटरग्रैन्युलर संक्षारण का विरोध करता है जो तब होता है जब मानक 316L वेल्डिंग के दौरान क्रोमियम कार्बाइड की वर्षा या 450 डिग्री सेल्सियस से अधिक लंबे समय तक थर्मल एक्सपोजर होता है
-
आउटपुट शक्ति (मिनट): 205 एमपीए
-
तन्य शक्ति (मिनट): 515 एमपीए
-
लम्बाई (मिनट): 30%
-
क्षेत्रफल में कमी (मिनट): 40%
-
परिचालन तापमान सीमाः -196°C से 700°C
-
अनुप्रयोगः उच्च तापमान वाले हीट एक्सचेंजर, संक्षारक वातावरण जिसमें मो संक्षारण प्रतिरोध और टीआई स्थिरता दोनों की आवश्यकता होती है
-
सीमाः F316L की तुलना में अधिक लागत; Ti जोड़ने से उच्च तापमान की ताकत में सुधार होता है लेकिन कुछ परिस्थितियों में लचीलापन कम हो सकता है
सामग्री की तुलना ️ मुख्य चयन मापदंड
फिक्स्ड ट्यूबशीट डिजाइन ️ ASME VIII-1 एपेन्डेक्स AA
एक स्थिर ट्यूब शीट हीट एक्सचेंजर (TEMA प्रकार L, M, N) में स्थिर ट्यूब शीट को ASME धारा VIII डिवीजन 1 अनुलग्नक AA के अनुसार डिजाइन किया गया है ∙ गैर अनिवार्य ट्यूब शीट डिजाइन प्रक्रिया।
प्रमुख डिजाइन पैरामीटर
डिजाइन मोटाई के लिए जिम्मेदार हैः
-
ट्यूब होल लिगामेंट की दक्षता ड्रिल किए गए छेद के कारण क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र में कमी
-
दबाव अंतर ️ ट्यूब पक्ष और खोल पक्ष के बीच अधिकतम दबाव अंतर
-
तापमान घटाना ️ उच्च तापमान पर अनुमेय तनाव में कमी ASME धारा II भाग D के अनुसार
-
संक्षारण अनुदान ️ सेवा जीवन के दौरान प्रत्याशित संक्षारण के लिए अतिरिक्त मोटाई
विशिष्ट स्थिर ट्यूब शीट आयाम (झूठी स्टेनलेस स्टील)
विनिर्माण प्रक्रिया
सामग्री अनुरूपता
-
एएसटीएम ए182 / एएसएमई एसए182 के अनुसार प्रमाणित सामग्री
-
100% सामग्री की ट्रेसेबिलिटी के लिए गर्मी संख्या स्टैम्पिंग
-
एक्सआरएफ स्पेक्ट्रोमीटर के द्वारा सकारात्मक सामग्री पहचान (पीएमआई) सत्यापन सामग्री बैचों का 100%
फोर्जिंग और गर्मी उपचार
मशीनिंग और ड्रिलिंग
-
सटीक छेद के पैटर्न के लिए सीएनसी ड्रिलिंग
-
छेद की सतह खत्मः विस्तारित जोड़ों के लिए Ra ≤ 1.6 μm; वेल्डेड जोड़ों के लिए Ra ≤ 3.2 μm
-
बंधन (छेदों के बीच पुल): न्यूनतम 0.8 × छेद व्यास प्रति ASME VIII-1
-
डेबरिंगः दोनों किनारों पर सभी छेद डेबरिंग
ट्यूब-टू-ट्यूबशीट जोड़ों के प्रकार
निरीक्षण और परीक्षण ₹ स्थिर ट्यूबशीट
विनाशकारी परीक्षा (एनडीई)
आयामी निरीक्षण
हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण (समारोह के बाद)
-
परीक्षण दबावः ASME VIII-1 UG-99 के अनुसार 1.3 × डिजाइन दबाव
-
परीक्षण माध्यमः स्वच्छ पानी (एससीसी को रोकने के लिए ऑस्टेनिटिक एसएस के लिए क्लोराइड ≤ 50 पीपीएम)
-
रखरखाव समयः ≥ 30 मिनट
-
स्वीकृतिः शून्य दबाव गिरावट; कोई दृश्य लीक नहीं
अनुप्रयोग प्रोफाइल ️ स्थिर ट्यूबशीट सामग्री का चयन
पेट्रोकेमिकल और रिफाइनरी हीट एक्सचेंजर्स
-
सेवा: हाइड्रोकार्बन प्रसंस्करण, फ़ूड/एफ़्लुएंट एक्सचेंजर, कंडेनसर
-
अनुशंसित सामग्रीः F316L (मीठा सेवा) / F321 या F316Ti (खार सेवा, H2S मौजूद)
-
डिजाइन विचारः हाइड्रोजन का आंशिक दबाव; H2S संक्षारण (NACE MR0175); क्लोराइड सामग्री
-
तापमान सीमाः 150°C ∼ 400°C
समुद्री और अपतटीय हीट एक्सचेंजर
-
सेवाः समुद्री जल शीतलन, प्लेटफार्म शीतलन प्रणाली
-
अनुशंसित सामग्रीः F316L या F316Ti (Mo समुद्री जल में पिटिंग प्रतिरोध प्रदान करता है)
-
डिजाइन विचारः 20,000 पीपीएम तक क्लोराइड सांद्रता; दरार जंग का जोखिम
-
तापमान सीमाः 5°C ∼ 150°C
औषधीय एवं खाद्य प्रसंस्करण
-
सेवाः उच्च शुद्धता वाले प्रक्रिया द्रव, स्वच्छ भाप
-
अनुशंसित सामग्रीः F316L (कम कार्बन संवेदनशीलता को रोकता है; निष्क्रिय करने में आसान है)
-
डिजाइन विचारः सतह खत्म Ra ≤ 0.8 μm (इलेक्ट्रोपोलिश्ड); FDA अनुपालन
-
तापमान सीमाः 20°C ∼ 150°C
उच्च तापमान प्रक्रिया हीटर
-
सेवाः उच्च तापमान गैस ठंडा, अपशिष्ट गर्मी वसूली
-
अनुशंसित सामग्रीः F321 या F316Ti (Ti स्थिरता 425°C से अधिक कार्बाइड वर्षा को रोकती है)
-
डिजाइन विचारः क्रिक प्रतिरोध; थर्मल साइकिल
-
तापमान सीमाः 400°C ∼ 600°C
थर्मल एक्सपेंशन ️ फिक्स्ड ट्यूबशीट डिजाइन बाधा
एक स्थिर ट्यूब शीट डिजाइन में, दोनों ट्यूब शीट स्थिर हैं, और ट्यूबों और खोल के बीच अंतर थर्मल विस्तार को समायोजित किया जाना चाहिएः
-
विस्तार जोड़ के बिना अनुमत ΔT: ≤ 60°C (कार्बन स्टील ट्यूब) / ≤ 40°C (स्टेनलेस स्टील ट्यूब)
-
जब ΔT अनुमेय से अधिक हो: खोल पर एक विस्तार जोड़ स्थापित किया जाना चाहिए या यू-ट्यूब / फ्लोटिंग हेड डिजाइन चुना जाना चाहिए
-
थर्मल तनाव की गणनाः ASME VIII-1 UG-23 ((c) के अनुसार, तनाव डिजाइन तापमान पर अनुमेय से अधिक नहीं होना चाहिए
उच्च ΔT सेवा में स्थिर ट्यूबशीट के लिए, विस्तार संयुक्त आवश्यकताओं और ट्यूबशीट तनाव वितरण का मूल्यांकन करने के लिए परिमित तत्व विश्लेषण (FEA) की आवश्यकता होती है।
प्रत्येक शिपमेंट के लिए प्रलेखन
-
सामग्री परीक्षण प्रमाणपत्र (एन 10204 3.1 या 3.2) ️ आधार सामग्री, गर्मी संख्या
-
ASME यू-स्टैम्प डेटा रिपोर्ट (यदि लागू हो)
-
TEMA डेटाशीट (वर्ग R/B/C)
-
आयामी निरीक्षण रिपोर्ट (छेद का व्यास, पिच, बंधन, समतलता, मोटाई)
-
एनडीई रिपोर्ट ️ यूटी (लैमिनेशन), पीटी (सतह), बोरेस्कोप
-
पीएमआई परीक्षण रिपोर्ट (एक्सआरएफ सत्यापन)
-
गर्मी उपचार चार्ट (समाधान को पिघलाने के समय-तापमान का रिकॉर्डिंग)
-
वेल्ड प्रक्रिया विनिर्देश (डब्लूपीएस) और योग्यता रिकॉर्ड (पीक्यूआर)
-
ट्यूब शीट के रूप में बनाया गया ड्राइंग छेद पैटर्न निर्देशांक, पिच और आयामों के साथ
-
हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण रिपोर्ट (यदि संयोजन के हिस्से के रूप में परीक्षण किया जाता है)
चयन चेकलिस्ट (ASTM A/SA 182 ग्रेड)
-
सामग्री का ग्रेड F304 / F316L / F321 / F316Ti (तरल पदार्थ की संक्षारकता और तापमान के आधार पर)
-
ट्यूबशीट प्रकार ️ फिक्स्ड (स्थिर) / फ्लोटिंग / यू-ट्यूब
-
शेल आईडी और चैनल आईडी
-
ट्यूबों की संख्या और लेआउट पैटर्न त्रिकोणीय / वर्ग / घुमाया वर्ग
-
ट्यूब ओडी और दीवार मोटाई ️ छेद व्यास निर्धारित करता है
-
ट्यूब पिच TEMA RCB-4 के अनुसार केंद्र से केंद्र की दूरी3
-
ट्यूब-टू-प्लेट जोड़ का प्रकार विस्तारित / वेल्डेड / संयुक्त
-
डिजाइन दबाव ️ ट्यूब साइड और खोल साइड (अंतर निर्दिष्ट करें)
-
डिजाइन तापमान √ ट्यूब पक्ष और खोल पक्ष
-
संक्षारण अनुदान सेवा जीवन की आवश्यकता के अनुसार
-
क्लोराइड की एकाग्रता यदि > 200 पीपीएम, F316L या F316Ti चुनें
-
वेल्डिंग की आवश्यकता यदि ट्यूब वेल्डेड हैं, तो कम कार्बन या स्थिर ग्रेड चुनें (F316L / F321 / F316Ti)
-
एनडीई की आवश्यकता ASME VIII-1 या परियोजना विनिर्देश के अनुसार
-
फ्लैंज कनेक्शन का प्रकार RF / FF / RTJ
-
पीडब्लूएचटी आवश्यकता सभी ए/एसए 182 स्टेनलेस ग्रेड के लिए गर्म प्रसंस्करण के बाद समाधान एनीलिंग की आवश्यकता
डिजाइन की सीमितता की घोषणा ️ स्थिर ट्यूब शीट
स्थिर ट्यूब शीट निम्नलिखित सीमाओं के अधीन है:
-
यह तब तक आंतरिक दबाव के लिए रेटेड नहीं है जब तक कि खोल, ट्यूबों और फ्लैंग्स के साथ इकट्ठा नहीं किया जाता है ∙ पूर्ण हीट एक्सचेंजर रेटिंग लागू होती है।
-
425°C से ऊपर वेल्डेड सेवा के लिए F304 की सिफारिश नहीं की जाती है क्योंकि संवेदनशीलता का जोखिम है उच्च तापमान वेल्डेड अनुप्रयोगों के लिए F321 या F316Ti का उपयोग करें।
-
F316L में 425°C से ऊपर के तापमान पर F316 की तुलना में कम अनुमेय तनाव होता है; 450°C से ऊपर, F316L उपयुक्त नहीं है।
-
F321 और F316Ti को जंग प्रतिरोध को बहाल करने के लिए फोर्जिंग के बाद 950°C ∼ 1,120°C पर समाधान एनीलिंग की आवश्यकता होती है।
-
200 पीपीएम से अधिक क्लोराइड सेवा के लिए, F304 की सिफारिश नहीं की जाती है F316L (≤200 पीपीएम) या F316Ti चुनें।
-
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के ट्यूब शीट के लिए हाइड्रोटेस्ट पानी में क्लोराइड की मात्रा ≤ 50 ppm होनी चाहिए ताकि तनाव संक्षारण क्रैकिंग को रोका जा सके।
-
फिक्स्ड ट्यूब शीट डिजाइन के लिए एक विस्तार जोड़ की आवश्यकता होती है जब ट्यूबों और खोल के बीच ΔT सामग्री-विशिष्ट सीमाओं से अधिक हो।
-
538 डिग्री सेल्सियस से अधिक के सेवा तापमान के लिए, F321 और F304 को विशेष गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है।