Scambiatore di calore a fascio tubiero API 660

Gli scambiatori di calore a fascio tubiero costruiti secondo API 660 e TEMA sono utilizzati negli impianti di raffinazione, petrolchimici e di lavorazione del gas naturale per il riscaldamento, il raffreddamento, la condensazione e il ribollimento dei fluidi di processo. L'unità è costituita da un mantello, un fascio tubiero, piastre tubiere, diaframmi e un collettore. Il fluido lato tubi passa attraverso i tubi; il fluido lato mantello attraversa il fascio guidato dai diaframmi. Il calore viene trasferito attraverso la parete del tubo dal flusso più caldo a quello più freddo.

Una nota sugli standard: API 660 copre gli scambiatori di calore a fascio tubiero, mentre API 661 si applica agli scambiatori di calore raffreddati ad aria. I due differiscono nel meccanismo di scambio termico, nella costruzione e negli input di selezione e non sono intercambiabili. Specificare il tipo di apparecchiatura prima di definire l'edizione standard in una richiesta.

Tipi di costruzione e classificazione TEMA

Tre configurazioni coprono la maggior parte delle funzioni di processo, identificate dalla designazione del fascio posteriore TEMA:

Tubi fissi (BEM / AEM)

•  — piastre tubiere saldate al mantello. Compatto ed economico. Adatto a piccoli differenziali di temperatura tra mantello e tubi e a servizio lato mantello pulito. Dove il differenziale è elevato, lo stress termico nel mantello diventa significativo e è necessario un giunto di dilatazione.Tubi a U (BEU)
•  — una piastra tubiera fissa, l'altra estremità libera di espandersi. Il fascio può essere estratto come unità. Adatto ad alti differenziali di temperatura e pulizia meccanica lato tubi; la sezione a U non può essere pulita meccanicamente.Testa flottante (BET / AES)
•  — una piastra tubiera è flottante, eliminando completamente lo stress termico. Il fascio è rimovibile e entrambi i lati possono essere puliti. Adatto a grandi differenziali di temperatura, servizio di incrostazione e manutenzione frequente, al costo di maggiori spese di capitale e più punti di tenuta.La classe TEMA influisce direttamente sullo spessore delle piastre tubiere, sullo spessore minimo del mantello e sulla copertura dell'esame non distruttivo. La classe R si applica a servizi di raffineria severi, la classe C a servizi commerciali generali, la classe B a servizi di processo chimico.

Standard di progettazione e conformità

Standard

Diametro nominale del mantello

Acciaio al carbonio secondo SA516 Gr.70 o Q345R. Servizi corrosivi richiedono SA240 304/316L; flussi contenenti cloruri richiedono duplex S31803; acqua di mare e mezzi aggressivi richiedono titanio Gr.2.

Tubi.

Tubo senza saldatura secondo SA179 / SA192, tubo saldato secondo SA249, acciaio inossidabile secondo SA213 TP316L. Il diametro e lo spessore della parete del tubo devono soddisfare l'area di scambio termico e il margine di corrosione insieme — nessuno dei due può essere fissato indipendentemente.Piastre tubiere.

Forgiati secondo SA266 Gr.2 per costruzione in acciaio al carbonio o SA182 F316L per acciaio inossidabile, con spessore pari al maggiore tra i risultati TEMA e ASME.Giunti tubo-piastra tubiera.

API 660 stabilisce requisiti espliciti qui. La pratica standard è l'espansione di resistenza più saldatura di tenuta. Tubi a parete sottile o in titanio vengono espansi idraulicamente per evitare l'incrudimento che la laminazione meccanica introduce. Le procedure di saldatura sono qualificate secondo ASME Sezione IX.Saldatura e trattamento termico.

Le saldature longitudinali e circonferenziali ricevono RT o UT come specificato dal progetto. Le unità in acciaio al carbonio al di sopra dello spessore specificato ricevono un trattamento termico post-saldatura.Condizioni di servizio e settori industriali

Raffinazione— scambio alimentazione/effluente, condensazione e ribollimento in distillazione grezza, idrotrattamento e reforming catalitico

Petrolchimica

• — condensatori e ribollitori in unità di cracking etilene e aromaticiLavorazione del gas naturale
• — scambio solvente magro/ricco nel trattamento con ammine e nella disidratazione con glicoleIndustriale generale
• — recupero di calore di scarto, raffreddamento olio idraulico e lubrificante, preriscaldamento acqua di alimento caldaiaInput richiesti per la selezione
• Carico termico, o temperature di ingresso e uscita e portate per entrambi i flussiIdentità del fluido, fase e costituenti corrosivi (concentrazione di H

2

1. S e Cl⁻)
2. Pressione di progetto, temperatura di progetto, perdita di carico ammissibile_{Fattore di incrostazione e metodo di pulizia — chimico o meccanico}Ingombro di installazione, orientamento ugelli e accesso per la manutenzione
3. Edizione standard e requisiti di certificazione (marchio U, PED/CE, NACE)
4. Senza ogni elemento sopra, l'area di scambio termico e il tipo di costruzione non possono essere determinati univocamente. Fornire la scheda dati di processo con la richiesta elimina la maggior parte degli scambi.
5. Considerazioni sulla manutenzione
6. Un fascio rimovibile consente la pulizia meccanica e si adatta a servizi con una chiara tendenza all'incrostazione. Le unità a piastre tubiere fisse consentono la pulizia solo sul lato mantello; l'incrostazione lato tubi richiede la pulizia chimica. I design a testa flottante e a U richiedono uno spazio di manutenzione riservato nella fase di progettazione civile, non dopo l'installazione.