API 661 空冷熱交換器用フィンチューブバンドル – 製油所および石油化学サービス向け強制誘導ドラフト構成
Yuhong Group Co., Ltd. は、API規格 661、ASME Section VIII Division 1、および ISO 13706 に基づく空冷熱交換器(ACHE)用のフィンチューブバンドルを一式エンジニアリングおよび供給しています。当社の製品ポートフォリオには、シェル&チューブ熱交換器、圧力容器、Uチューブ、フィンチューブ、チューブシート、バッフル、ヘッドが含まれます。すべての製品は ASME U-Stamp 認証の下で製造され、国際的な分類機関の要件に準拠しています。
製品概要
フィンチューブバンドルは、空冷熱交換器の主要な熱伝達要素です。チューブ内を流れるプロセス流体から熱を除去するために、周囲の空気がバンドルを強制的に通過または吸引されます。チューブ外面にフィンが適用されるのは、チューブ内の液体または凝縮流体と比較して、空気の対流熱伝達係数が低い(通常 10-60 W/m²*K)ことを補うためです。
このバンドルは API 661(一般製油所サービス用空冷熱交換器)に従って設計・製造されており、熱設計は API 661 のフレームワークに従っています。設計温度範囲は -40℃ から +450℃、設計圧力は最大 10.0 MPa です。このバンドルは、強制ドラフト構成と誘導ドラフト構成の両方に適用可能で、標準構成は水平チューブ配置です。
主要コンポーネントと材料仕様
| コンポーネント |
材質 / 標準 |
主要仕様 |
| ベースチューブ |
ASME SA179 シームレス冷間引抜低炭素鋼 |
外径:16-63 mm;肉厚は ASME SA179 最低肉厚要件による |
| ベースチューブ(代替) |
ASTM A106 Gr.B / A213 TP304/316/321 / デュプレックス 2205 / モンネル 400 / インコネル 625 |
ASME SA / ASTM規格による |
| フィン |
アルミニウム 1060 (Al1060) |
フィン高さ:8-16 mm;フィンピッチ:7-11.5 FPI;フィン厚さ:約 0.4 mm |
| フィン接着タイプ |
埋め込み(Gタイプ)、押出、Lフット、溶接 |
最高使用温度:埋め込み 400℃ (750°F);溶接 >400℃ |
| チューブシート |
炭素鋼 / 合金鋼 |
ASME Sec. VIII Div. 1 準拠 |
| ヘッダー / マニホールド |
炭素鋼(コーティング済み)またはステンレス鋼 |
API 661 設計;プラグタイプまたはカバープレート構成 |
| 構造フレーム |
溶融亜鉛めっきまたはステンレス鋼 |
風荷重、地震荷重、運転荷重を支持 |
ASME SA179 ベースチューブ特性
引張強度 ≥325 MPa、降伏強度 ≥180 MPa、伸び ≥35%、硬度 ≤72 HRB。
Al1060 フィン特性
引張強度 ≥90 MPa、降伏強度 ≥35 MPa、伸び ≥25%、熱伝導率 約237 W/m*K、最高連続運転温度 285℃ (545°F)。
試験と品質保証
すべてのフィンチューブバンドルは、ASMEコード要件および API 661 ガイドラインに従って検査および試験を受けます。
| 試験タイプ |
標準 / 方法 |
合格基準 |
| 水圧試験 |
ASME Sec. VIII Div. 1 |
設計圧力の 1.5 倍;漏れなし |
| 渦電流探傷試験(ECT) |
ASME SA179 / ASTM A179 |
表面および表面下の欠陥を検出 |
| 放射線透過試験(RT) |
ASME Sec. VIII |
重要溶接部の検査 |
| 浸透探傷試験(PT)/ 磁粉探傷試験(MT) |
ASME Sec. V |
表面欠陥検出 |
| 寸法検査 |
設計図面による |
チューブの配列、フィン間隔、チューブ外径、フィン高さ、フィンピッチ |
| 平坦化試験およびフレア試験 |
ASME SA179 |
延性および加工性を検証 |
| 引き抜き抵抗 |
社内(ASMEガイドラインによる) |
≥70 N(フィンとチューブの接着強度) |
用途
API 661 フィンチューブバンドルは、石油、石油化学、天然ガス産業全体で展開されています。
- 原油蒸留装置(CDU) - 蒸留物、残油、サイド蒸留物の冷却
- 水素化分解装置(HDS、VGO HDT) - H₂S および NH₄HS を含む反応器流出物の冷却
- 水素化分解装置 - 高圧反応器後流(サワーサービス)の冷却
- 流動接触分解装置(FCC) - ガスおよび重質留分の冷却、軽質炭化水素の凝縮
- 改質装置(CCR、半再生式) - 安定化改質油および水素リッチガスの冷却
- ガス分離装置(GFU) - エタン、プロパン、ブタンの冷却と部分凝縮
- コンプレッサーステーション - 圧縮ガスの冷却(運転圧力最大 50 bar)
- LNG プラント - 深部脱水前の天然ガスの予冷
- 発電 - タービンおよびプロセス流体の冷却
技術的利点とカスタマイズ
熱性能 - パラメータ駆動
空気側熱伝達係数は、Briggs-Young フィンチューブ相関式に従って計算され、TEMA による横流の LMTD 補正が適用されます。典型的な空気面速度は 1.5 ~ 4.0 m/s の範囲で、ファン電力制限とバンドル形状に基づいて選択されます。
材料選択の柔軟性
チューブ材料は、炭素鋼(SA179、SA106B)からステンレス鋼(TP304、TP316L、TP321)、デュプレックス(2205)、ニッケル合金(モンネル 400、インコネル 625)まで、プロセスの腐食性および温度要件に合わせて指定できます。
バンドル構成オプション
- シングルパスまたはマルチパス(1~4パス)のチューブ側配置
- 強制ドラフトまたは誘導ドラフトのファン構成
- プラグタイプまたはカバープレートのヘッダー設計
- 水平、Aフレーム、またはVフレームのバンドル配向
腐食保護
- 最小腐食許容値:1.5 mm (1/16 in)(別途指定がない限り)
- 構造サポート:溶融亜鉛めっきまたはエポキシコーティングされた炭素鋼
- フィン端部は API 661 に準拠した亜鉛またはアルミニウム溶射コーティングで保護
サワーサービス準拠
水素化分解および水素化分解反応器流出物空冷器の場合、材料は NACE MR0175 / ISO 15156(SSCC/HIC)に準拠しています。
よくある質問
Q: 埋め込み G タイプフィンチューブの最大設計温度は?
A: 埋め込み(Gタイプ)フィンは最大 400℃ (750°F) で連続運転可能です。押出フィンは 300℃ (570°F)、Lフットフィンは 130℃ (270°F) まで定格されています。
Q: API 661 フィンチューブバンドルに適用される水圧試験圧力は?
A: 水圧試験は、チューブとヘッダーの両方に対して設計圧力の 1.5 倍で実施され、漏れは許可されません。
Q: API 661 バンドルに通常指定される NDT 方法は?
A: 重要溶接部には放射線透過試験(RT)、表面欠陥には浸透探傷試験(PT)または磁粉探傷試験(MT)、チューブの完全性には渦電流探傷試験(ECT)が使用されます。
Q: 強制ドラフトと誘導ドラフト構成の違いは何ですか?
A: 強制ドラフトは、メンテナンスアクセスを容易にするためにファンの位置をバンドルの下に配置します。誘導ドラフトは、ファンの位置をバンドルの上に配置し、熱風の再循環リスクを低減し、バンドルを直射日光から保護します。
Q: サワーサービス(湿潤 H₂S)用にバンドルを設計できますか?
A: はい。サワーサービス用の材料は NACE MR0175 / ISO 15156 に従って選択され、適切な硬度管理と硫化物応力腐食割れ(SSCC)および水素誘起割れ(HIC)に対する耐性を備えています。
Q: 空冷熱交換器バンドルの典型的なフィンピッチ範囲は?
A: フィンピッチは通常、1インチあたりのフィン数(FPI)で 7 から 11.5 の範囲であり、熱負荷、空気側圧力損失、およびファウリングの傾向に基づいて選択されます。
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