イラクの石油精製所向け低温シェル＆チューブ熱交換器

イラク石油精製所向け低温シェル＆チューブ熱交換器

低温シェル＆チューブ熱交換器は、石油精製や化学処理などの産業分野向けに特別に設計されたコア熱交換ユニットであり、設計温度は通常-20℃以下です。これらのユニットは、古典的なシェル＆チューブ構成を採用しており、円筒形のシェル内に複数の熱交換チューブバンドルが配置されています。チューブバンドルは両端でチューブシートに固定されており、2つの媒体間の効率的な熱伝達を促進するために、チューブ側とシェル側の別々のチャネルが作成されます。イラクの製油所の過酷な運転条件（高温、高圧、高腐食が特徴）に対応するため、この製品は材料選定、構造設計、コア溶接プロセスにおいて包括的な最適化が行われており、極端な環境条件下での長期的な安定運転を保証します。

コア溶接プロセスの主な特徴

1. シェルとチューブシートの突合せ溶接:局所的な応力を低減するため、シェルとチューブシートは突合せ溶接で接合され、接合部での滑らかな遷移を保証し、断面の急激な変化を回避します。溶接前に、溶接部および熱影響部に対するシャルピー低温衝撃試験を含む、厳格な溶接手順資格確認が行われます。溶接後、欠陥がないことを確認するために、溶接部の少なくとも50%に対して超音波または表面検査が実施されます。その後、アセンブリは熱処理されます。E = [(d - b) - (c - a)] / (a - b) x 100%

2. チューブとチューブシート間の「拡管＋溶接」複合接合:

これは、この製品の製造プロセスの核心です。溶接または拡管のいずれかだけでは、高強度、疲労抵抗、および気密性の要件を満たすことはできません。特定の運転条件に応じて、「拡管後溶接」または「溶接後拡管」プロセスを採用しています。

拡管: コンピュータ制御による油圧拡管技術を使用し、チューブ壁の均一な塑性変形を保証して、チューブシート穴との密着性を実現します。これにより、チューブとチューブシート穴の間の隙間が効果的になくなり、隙間腐食を根本的に防止し、接合部の疲労抵抗を大幅に向上させます。正式な拡管の前に厳格な予備拡管試験が実施され、過小または過大拡管を回避するために、拡管率を最適な範囲である0.9%から2.2%に正確に制御します。拡管率の計算式:E = [(d - b) - (c - a)] / (a - b) x 100%

ここで:

- E: 拡管率 - a: 拡管前のチューブの外径（OD）

- b: 拡管前のチューブの内径（ID）
- c: チューブシート穴の内径（ID）

- d: 拡管後のチューブの内径（ID）
溶接: 拡管後、シール溶接または強度溶接のいずれかが実施されます。薄肉チューブの場合、パルスTIG溶接などの精密溶接方法が採用されます。ピーク電流、ベース電流、溶接速度などのパラメータ（例：ピーク電流115～120 A、溶接速度95～101 mm/min）を制御することにより、熱入力が正確に調整され、チューブシートまたは熱交換器チューブの焼き付きを防ぎます。より厳しい要件の用途では、内部ボア溶接技術を使用して完全貫通溶接を実現し、端部ギャップをさらに排除し、振動疲労に対する高い抵抗を提供できます。