熱交換器管表 固定型/浮遊型/U型管 固体型/覆面型/爆発性型 ASME VIII‐1 / TEMA / GB/T 151 による

裕虹グループは、中国でクロムモリブデン鋼管を輸出する最も早いグループの一つであり、合金鋼管およびチューブの供給において約30年の経験を有しています。製品はASME SA335 / ASTM A335 P1, P11, P12, P22, P5, P9, P91, P92 および ASME SA213 / ASTM A213 T1, T11, T12, T22, T5, T9, T91, T92 に準拠して製造されています。合金鋼管およびチューブは、石油化学、石油精製、発電所、および関連する高温産業で広く使用されています。

• 固定式チューブシート (TEMA L / M / N)– 両端でシェルに直接溶接またはボルト締めされます。チューブは両端で固定されています。チューブとシェルの温度差 (ΔT) が制限値を超える場合（炭素鋼では通常 >60℃、ステンレス鋼では >40℃）、シェルにエキスパンションジョイントが必要です。清浄なシェル側流体、小ΔT、およびファウリングのないサービスに適しています。バンドル全体を取り外さずにシェル側クリーニングを行うことはできません。
• 遊動式チューブシート (TEMA P / S / T / W)– 一方のチューブシートはシェルフランジに固定され、もう一方は熱膨張に対応するために自由に移動（遊動）できます。遊動式チューブシートはシェルに溶接されていないため、バンドルの軸方向移動が可能です。バンドルの取り外しが必要な大ΔT (>60℃) およびファウリングサービスに適しています。シール用の遊動ヘッドカバーが必要であり、コストとメンテナンスの複雑さが増加します。
• U字管式チューブシート (TEMA U)– 単一のチューブシートがU字型チューブの両端を支持します。各チューブは独立して膨張するため、チューブとシェルの間に差動熱膨張は発生しません。高ΔT（最大200℃）、高圧ガスサービス、水素サービス、および熱衝撃に適しています。チューブは機械的に洗浄できません（化学洗浄のみ）。最小U字ベンド半径がチューブODの選択を制限します。

チューブシートの材料は、サービス条件、耐食性、および設計圧力/温度に基づいて選択されます。利用可能な材料は以下の通りです:

• 炭素鋼– SA105, SA266 Cl.2 / Cl.3 / Cl.4, SA516 Gr.60 / 65 / 70, SA350 LF1 / LF2
• 合金鋼– SA182 F1, F5, F9, F11, F12, F22
• ステンレス鋼– SA182 F304 / 304L / 304H, F316 / 316L / 316H / 316Ti, F317L, F321 / 321H, F347 / 347H
• 二相鋼 / 超二相鋼– SA182 F44, F45, F51, F53, F55, F60, F61
• チタン– SB265 Gr.1 / Gr.2 (通常はクラッドとして)
• ニッケル合金– SB564 UNS N04400 (Monel), N06600 (Inconel 600), N06625 (Inconel 625), N08800 (Incoloy 800), N08825 (Incoloy 825), N10276 (Hastelloy C-276)

無垢の合金チューブシートではコストがかかりすぎる腐食性環境の場合、クラッドチューブシートは炭素鋼または低合金鋼ベースに冶金的に接合された耐食層を備えて供給されます:

• 爆着クラッド– 制御された爆発により固相冶金結合を生成します。厚いまたは大径の部品に推奨されます。チタンと鋼の接合が可能です。クラッド厚さ: 3 mm ～ 12 mm (通常最小 3.5 mm)。一般的な組み合わせ: Ti/鋼 (SB265 Gr.1 / SA266 Gr.2 または SA516 Gr.70N), Ni合金/鋼。
• 圧延クラッド– 高圧圧延により冶金結合を実現します。薄いクラッドおよび小径に適しています。
• 溶接肉盛– SAW または GTAW によって堆積された耐食性合金。材料選択と厚さに柔軟性があります。

すべてのクラッドチューブシートは、超音波試験およびせん断強度検証を含む、ASME VIII-1 に準拠した結合完全性試験を受けます。

• 鍛造またはプレート圧延– 小径および高圧には鍛造ディスク (SA266 または SA182) を使用します。大径には圧延プレート (SA516 または同等品) を使用します。
• CNC穴あけ– 穴パターンはCNC装置でドリルされ、正確な穴径、ピッチ、位置公差を実現します。厚板には深穴ドリルが使用されます。
• 穴仕上げ– リーミングまたはボーリングにより指定された表面仕上げにします (拡大接合の場合は Ra ≤1.6 μm、溶接接合の場合は ≤3.2 μm)。
• 溝加工– 拡大接合の機械的強度を向上させるために、チューブ穴に溝またはセレーションを施すことがあります。溝の数と深さは TEMA RCB-4.3 に準拠します。

チューブシートの最小必要厚さは、ASME VIII-1 付録 A または TEMA RCB-4.3 に従って計算されます。予備サイジングのための簡略化された式:

• t = F * (P * D) / (2 * S * E – 0.2 * P) * C (チューブ穴リガメント効率の補正)
• ここで: F = 設計係数 (チューブ・ツー・チューブシート接合タイプにより通常 1.0 ～ 1.5)、P = 設計圧力 (チューブ側またはシェル側の高い方、または差圧)、D = チューブシート直径、S = 設計温度での許容応力、E = リガメント効率 (リガメント面積 / 総ピッチ面積)
• リガメント効率 η = (p – d) / p (三角ピッチの場合)、ここで p = ピッチ、d = 穴直径

• t = d * sqrt(C * P / S * E)
• ここで: d = チューブシート直径 (円板の場合)、C = 端部拘束係数 (支持条件により 0.3 ～ 0.5)

• 拡大チューブ接合の場合: 最小チューブシート厚さ ≥ 1.5 * チューブ OD または ≥ チューブ OD + 20mm (いずれか大きい方)
• 溶接チューブ接合の場合: 最小厚さ ≥ 1.0 * チューブ OD または ≥ 20mm (いずれか大きい方)
• 複合 (溶接 + 拡大) の場合: 最小厚さ ≥ チューブ OD + 15mm

化学組成 (炭素鋼 SA266 Gr.2 の典型例)

機械的特性 (SA266 Gr.2)

• 材料試験証明書 (EN 10204 3.1 または 3.2) – ベースプレート、クラッド材、溶接材料
• ASME Uスタンプデータレポート (該当する場合) – 設計計算を含む
• TEMA データシート (Class R/B/C) – 該当する場合
• 寸法検査レポート (穴径、ピッチ、リガメント偏差、平面度、厚さ)
• 非破壊検査レポート – UT (ラミネーション)、UT (クラッド結合)、PT (表面)、内視鏡
• クラッド結合せん断強度試験レポート (クラッドの場合 – 爆着または圧延)
• チューブ穴表面仕上げレポート (プロフィロメーター記録 – サンプル 5% の穴)
• 溶接手順仕様書 (WPS) および資格記録 (PQR) – クラッド溶接肉盛またはチューブシート・ツー・シェル溶接が適用される場合
• 溶接後熱処理 (PWHT) チャート – 実施された場合 (時間-温度記録)
• 図面 (完成図) – 穴パターン座標、ピッチ、寸法を含む

チューブシート (新品、交換用、予備) を注文する際は、以下を提供してください:

• チューブシートタイプ– 固定式 / 遊動式 / U字管式
• シェル内径およびチャンネル内径– チューブシート直径を決定します
• チューブ数およびチューブ配置パターン– 三角形 / 正方形 / 回転正方形
• チューブ OD および肉厚– 穴径とピッチを決定します
• チューブピッチ (中心間距離) – TEMA または GB/T 151 準拠
• チューブ穴直径– ISO 286 準拠 H11 公差
• チューブ・ツー・チューブシート接合タイプ– 拡大 / 溶接 / 複合 / 全溶込み
• チューブシート厚さ– ASME VIII-1 付録 A または TEMA RCB-4.3 準拠
• チューブシート材料– CS / SS / 二相鋼 / Ti / 合金 (無垢またはクラッド)
• クラッド要件 (該当する場合) – 材料、厚さ、方法 (爆着 / 圧延 / 溶接肉盛)
• 設計圧力– チューブ側およびシェル側 (差圧も指定)
• 設計温度– チューブ側およびシェル側
• フランジ接続タイプ– RF (突合せ面) または RTJ (リングジョイント) – チューブシートにフランジが付いている場合
• フランジ穴あけ規格– ASME B16.5 / B16.47 または HG/T 20615
• PWHT 要件– 材料厚さとサービスに基づく (UCS-56 準拠)
• NDE 要件– ASME VIII-1 またはプロジェクト仕様準拠
• 表面処理 (必要な場合) – 酸洗 / パッシベーション / コーティング / 電解研磨