API 661 공랭식 열교환기 핀튜브 번들 – 정유 및 석유화학 서비스용 강제 및 유도 통풍 구성
Yuhong Group Co., Ltd.는 API 표준 661, ASME Section VIII Division 1 및 ISO 13706에 따라 공랭식 열교환기(ACHE)용 완전한 핀튜브 번들을 설계하고 공급합니다. 당사의 제품 포트폴리오에는 쉘 및 튜브 열교환기, 압력 용기, U-튜브, 핀튜브, 튜브 시트, 배플 및 헤드가 포함됩니다. 모든 제품은 ASME U-Stamp 인증 하에 제작되며 국제 분류 학회 요구 사항을 준수합니다.
제품 개요
핀튜브 번들은 공랭식 열교환기의 핵심 열 전달 요소입니다. 주변 공기가 번들을 통과하면서 튜브 내부를 흐르는 공정 유체에서 열을 제거합니다. 핀은 튜브 외부 표면에 적용되어 튜브 내부의 액체 또는 응축 유체에 비해 일반적으로 10-60 W/m²*K인 공기의 낮은 대류 열 전달 계수를 보상합니다.
이 번들은 API 661(일반 정유 서비스용 공랭식 열교환기)에 따라 설계 및 제조되며, 열 설계는 API 661 프레임워크를 따릅니다. 설계 온도는 -40°C에서 +450°C까지이며, 설계 압력은 최대 10.0 MPa입니다. 이 번들은 강제 통풍 및 유도 통풍 구성 모두에 적용 가능하며, 수평 튜브 배열이 표준 구성입니다.
주요 구성 요소 및 재료 사양
| 구성 요소 |
재료 / 표준 |
주요 사양 |
| 기본 튜브 |
ASME SA179 심리스 냉간 인발 저탄소강 |
외경: 16-63 mm; 벽 두께는 ASME SA179 최소 벽 요구 사항에 따름 |
| 기본 튜브 (대체) |
ASTM A106 Gr.B / A213 TP304/316/321 / 듀플렉스 2205 / 모넬 400 / 인코넬 625 |
ASME SA / ASTM 표준에 따름 |
| 핀 |
알루미늄 1060 (Al1060) |
핀 높이: 8-16 mm; 핀 피치: 7-11.5 FPI; 핀 두께: ~0.4 mm |
| 핀 결합 유형 |
내장형(G-타입), 압출형, L-풋, 용접형 |
최대 사용 온도: 내장형 400°C (750°F); 용접형 >400°C |
| 튜브 시트 |
탄소강 / 합금강 |
ASME Sec. VIII Div. 1 준수 |
| 헤더 / 매니폴드 |
탄소강 (코팅) 또는 스테인리스강 |
API 661에 따라 설계; 플러그형 또는 커버 플레이트 구성 |
| 구조 프레임 |
열연 아연 도금 또는 스테인리스강 |
풍하중, 지진 하중 및 작동 하중을 지지 |
ASME SA179 기본 튜브 특성
인장 강도 ≥325 MPa, 항복 강도 ≥180 MPa, 연신율 ≥35%, 경도 ≤72 HRB.
Al1060 핀 특성
인장 강도 ≥90 MPa, 항복 강도 ≥35 MPa, 연신율 ≥25%, 열 전도율 ~237 W/m*K, 최대 연속 작동 온도 285°C (545°F).
테스트 및 품질 보증
모든 핀튜브 번들은 ASME 코드 요구 사항 및 API 661 지침에 따라 검사 및 테스트를 거칩니다:
| 테스트 유형 |
표준 / 방법 |
합격 기준 |
| 수압 시험 |
ASME Sec. VIII Div. 1 |
설계 압력의 1.5배; 누출 없음 |
| 와전류 시험 (ECT) |
ASME SA179 / ASTM A179 |
표면 및 표면 하 결함 감지 |
| 방사선 투과 시험 (RT) |
ASME Sec. VIII |
중요 용접 검사 |
| 염료 침투 시험 (PT) / 자분 탐상 시험 (MT) |
ASME Sec. V |
표면 결함 감지 |
| 치수 검사 |
설계 도면에 따름 |
튜브 정렬, 핀 간격, 튜브 외경, 핀 높이, 핀 피치 |
| 평탄화 및 플레어링 시험 |
ASME SA179 |
연성 및 가공성 확인 |
| 인발 저항 |
사내 (ASME 지침에 따름) |
≥70 N (핀-튜브 결합 무결성) |
응용 분야
API 661 핀튜브 번들은 석유, 석유화학 및 천연가스 산업 전반에 걸쳐 사용됩니다:
- 원유 증류 장치 (CDU) - 증류물, 잔유유 및 측류 증류 스트림 냉각
- 수소 처리 장치 (HDS, VGO HDT) - H&sub2;S 및 NH&sub4;HS를 포함하는 반응기 유출물 냉각
- 수소화 분해 장치 - 고압 반응기 후 스트림 냉각 (산성 서비스)
- 유동 촉매 분해 장치 (FCC) - 가스 및 중질 분획 냉각, 경질 탄화수소 응축
- 개질 장치 (CCR, 반재생) - 안정화된 개질유 및 수소 함유 가스 냉각
- 가스 분별 장치 (GFU) - 에탄, 프로판 및 부탄 냉각 (부분 응축)
- 압축기 스테이션 - 압축 가스 냉각 (작동 압력 최대 50 bar)
- LNG 플랜트 - 심층 탈수 전 천연 가스 예냉
- 발전 - 터빈 및 공정 스트림 냉각
기술적 장점 및 맞춤화
열 성능 - 매개변수 기반
공기 측 열 전달 계수는 Briggs-Young 핀-튜브 상관 관계에 따라 계산되며, TEMA에 따라 교차 흐름에 대한 LMTD 보정이 적용됩니다. 일반적인 공기 면 속도는 1.5 ~ 4.0 m/s 범위이며, 팬 동력 제한 및 번들 형상에 따라 선택됩니다.
재료 선택 유연성
튜브 재료는 탄소강(SA179, SA106B)부터 스테인리스강(TP304, TP316L, TP321), 듀플렉스(2205), 니켈 합금(모넬 400, 인코넬 625)까지 공정 부식성 및 온도 요구 사항에 맞게 지정할 수 있습니다.
번들 구성 옵션
- 단일 통과 또는 다중 통과 (1~4 통과) 튜브 측 배열
- 강제 통풍 또는 유도 통풍 팬 구성
- 플러그형 또는 커버 플레이트 헤더 설계
- 수평, A-프레임 또는 V-프레임 번들 방향
부식 방지
- 최소 부식 여유: 1.5 mm (1/16 in) (별도 명시되지 않은 경우)
- 구조 지지대: 열연 아연 도금 또는 에폭시 코팅 탄소강
- 핀 끝단은 API 661에 따라 아연 또는 알루미늄 금속 코팅으로 보호
산성 서비스 준수
수소 처리 및 수소화 분해 반응기 유출물 공랭식 냉각기의 경우, 재료는 NACE MR0175 / ISO 15156 (SSCC/HIC)을 준수합니다.
자주 묻는 질문
Q: 내장형 G-타입 핀튜브의 최대 설계 온도는 얼마입니까?
A: 내장형(G-타입) 핀은 최대 400°C (750°F)까지 연속적으로 작동할 수 있습니다. 압출형 핀은 300°C (570°F)까지, L-풋 핀은 130°C (270°F)까지 등급이 매겨집니다.
Q: API 661 핀튜브 번들에 적용되는 수압 시험 압력은 얼마입니까?
A: 수압 시험은 튜브와 헤더 모두에 대해 설계 압력의 1.5배로 수행되며, 누출은 허용되지 않습니다.
Q: API 661 번들에 일반적으로 지정되는 NDT 방법은 무엇입니까?
A: 중요 용접에는 방사선 투과 시험(RT), 표면 결함에는 염료 침투 시험(PT) 또는 자분 탐상 시험(MT), 튜브 무결성에는 와전류 시험(ECT)이 사용됩니다.
Q: 강제 통풍과 유도 통풍 구성의 차이점은 무엇입니까?
A: 강제 통풍은 유지 보수 접근성을 용이하게 하기 위해 번들 아래에 팬을 배치합니다. 유도 통풍은 번들 위에 팬을 배치하여 뜨거운 공기 재순환 위험을 줄이고 번들을 직사광선으로부터 보호합니다.
Q: 산성 서비스(습식 H&sub2;S)용으로 번들을 설계할 수 있습니까?
A: 예. 산성 서비스용 재료는 NACE MR0175 / ISO 15156에 따라 선택되며, 적절한 경도 제어 및 황화물 응력 부식 균열(SSCC) 및 수소 유발 균열(HIC)에 대한 내성을 갖습니다.
Q: 공랭식 열교환기 번들의 일반적인 핀 피치 범위는 얼마입니까?
A: 핀 피치는 일반적으로 인치당 7~11.5개의 핀(FPI) 범위이며, 열 부하, 공기 측 압력 강하 및 오염 경향에 따라 선택됩니다.
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