مروری بر محصول: مبدل حرارتی پوسته و لوله با سر شناور دارای مهر و موم ASME U - نوع TEMA AES/AET برای پالایشگاههای شیمیایی و نفتی
گروه Yuhong Co., Ltd. مبدلهای حرارتی سفارشی پوسته و لوله، مخازن تحت فشار و خنککنندههای هوا را برای صنایع فرآوری حرارتی در سراسر جهان مهندسی و تولید میکند. طیف محصولات ما شامل مبدلهای با لولههای ثابت، لولههای U شکل و سرهای شناور، همراه با بستههای لوله جایگزین، لولههای خم U، لولههای پرهدار و اجزای مبدل مانند لولهصفحهها، بافلها، کانالها و مجموعههای سر شناور است. با گواهینامه مهر و موم ASME U، قابلیتهای TEMA کلاس R/B/C و تأییدیههای شخص ثالث از جمله PED، API، ABS، DNV، GL، BV، KR، TS و CCS، ما تجهیزات فشاری را مهندسی شده برای خدمات شدید و انطباق با مقررات عرضه میکنیم.
مروری بر محصول
مبدل حرارتی پوسته و لوله با سر شناور دارای مهر و موم ASME U مطابق باکد دیگ بخار و مخزن تحت فشار ASME، بخش VIII، بخش 1طراحی و ساخته شده است و مطابق بااستانداردهای TEMA (انجمن تولیدکنندگان مبدل لولهای)برای طراحی مکانیکی، ساخت و تلرانسها است. پیکربندی سر شناور - که در انواع TEMA AES، AET، BET، BEP و AEP موجود است - دارای یک لولهصفحه است که در انتهای کانال ثابت شده و یک لولهصفحه شناور در سر عقب است که به طور محکم به پوسته متصل نیست. این امر به بسته لوله اجازه میدهد تا به طور مستقل از پوسته منبسط و منقبض شود و انبساط حرارتی افتراقی را بدون نیاز به اتصالات انبساط یا ایجاد تنش در اتصالات لولهصفحه، تطبیق دهد.
طراحی بسته قابل جدا شدن، دسترسی کامل به سطوح خارجی لوله را برای تمیز کردن مکانیکی، بازرسی و تعویض لوله فراهم میکند و این نوع مبدل را به گزینه ارجح برای خدمات رسوبگیر و فرآیندهایی که نیاز به نگهداری مکرر دارند، تبدیل میکند.
اجزای کلیدی و مشخصات مواد
| جزء |
استانداردهای مواد معمول |
عملکرد طراحی |
| پوسته و درپوش پوسته |
ASME SA516 Gr.70 (فولاد کربن) یا SA240 316L (ضد زنگ) |
حاوی سیال سمت پوسته؛ ماده بر اساس خوردگی و دمای فرآیند انتخاب میشود |
| کانال و درپوش کانال |
ASME SA516 Gr.70 یا SA240 316L |
ورودی/خروجی سمت لوله را در خود جای میدهد؛ برای دسترسی به انتهای لوله قابل جدا شدن است |
| لولهصفحه ثابت |
ASME SA182 F316L یا SA266 Gr.2 |
پشتیبانی لوله انتهایی ثابت؛ جوش داده شده یا پیچ شده به کانال |
| لولهصفحه شناور |
ASME SA266 Gr.2 یا SA182 F316L |
آزادانه برای حرکت محوری؛ به پوسته جوش داده نشده، امکان انبساط حرارتی را فراهم میکند |
| لولههای مبدل حرارتی |
ASME SA213 TP304L / TP316L (بدون درز) |
سطح اصلی انتقال حرارت؛ لولههای ساده یا کم پره موجود است |
| بافلها |
ASME SA516 Gr.70 یا SA240 316L |
پشتیبانی لولهها و هدایت جریان سمت پوسته برای انتقال حرارت بهینه |
| مجموعه سر شناور |
درپوش، واشرها، پیچ و مهره (طبق ASME B16.5) |
لولهصفحه شناور را آببندی میکند؛ برای استخراج بسته قابل جدا شدن است |
| نازلها و فلنجها |
فورجهای ASME SA350 LF2 یا SA182 F304L/F316L |
اتصالات فرآیند طبق ASME B16.5 |
| میلههای اتصال و فاصلهدهندهها |
پیچ و مهره ASME SA193 / SA194 |
پشته بافل را محکم میکند و فاصله پشتیبانی لوله را حفظ میکند |
مواد اضافی در صورت توافق موجود است: فولادهای ضد زنگ دوبلکس (S31803، S32205، S32750)، آلیاژهای نیکل (اینکونل، مونل، اینکولو)، تیتانیوم و گریدهای آلیاژی بالا برای مقاومت در برابر خوردگی شدید.
پارامترهای طراحی و الزامات تست
| پارامتر / تست |
استاندارد / الزام |
مشخصات |
| کد طراحی |
ASME بخش VIII بخش 1 |
گواهینامه کامل مهر و موم U؛ ثبت شده در هیئت ملی |
| کلاس TEMA |
R (پالایشگاه)، C (شیمیایی)، یا B (عمومی) |
طبق شدت سرویس؛ کلاس R برای وظایف شدید |
| فشار طراحی |
ASME VIII-1 |
تا 30 بار (پوسته) / طبق محاسبه؛ مشخص شده توسط مشتری |
| دمای طراحی |
ASME VIII-1 |
طبق جداول تنش مجاز مواد؛ تا 450 درجه سانتیگراد+ |
| تست هیدرواستاتیک |
ASME VIII-1 UG-99 |
1.3 برابر فشار طراحی (حداقل) |
| تست پنوماتیک |
ASME VIII-1 UG-100 |
اختیاری؛ طبق الزامات مشتری |
| بازرسی رادیوگرافی (RT) |
ASME VIII-1 UW-51 |
روی جوشهای محیطی و طولی بحرانی |
| تست نفوذ رنگ (PT) |
ASME VIII-1 ضمیمه 8 |
بازرسی سطح جوشها و نواحی بحرانی |
| PMI (شناسایی مواد مثبت) |
— |
تأیید 100% گرید روی اجزای نگهدارنده فشار |
| اتصال لوله به لولهصفحه |
ASME VIII-1 ضمیمه A |
منبسط شده، آببندی شده با جوش، یا جوش استحکامی طبق طراحی |
| فضای خالی برای بیرون کشیدن بسته |
TEMA RCB |
مهندسی شده طبق الزامات دسترسی نگهداری |
هر مبدل با گزارش داده سازنده ASME فرم U-1، امضا شده توسط بازرس مجاز ASME و ثبت شده در هیئت ملی بازرسان دیگ بخار و مخازن تحت فشار ارائه میشود.
سناریوهای کاربرد
مبدلهای سر شناور برای شرایط فرآیندی که در آنها طرحهای لولهصفحه ثابت یا لوله U به دلیل اختلاف دمای زیاد، تمایل شدید به رسوبگیری، یا نیاز به حذف مکرر بسته نامناسب هستند، مشخص میشوند. کاربردهای اصلی عبارتند از:
-
پالایش نفت - قطارهای پیش گرمایش نفت خام، کندانسورهای بالایی تقطیر اتمسفریک/خلاء، ریبویلرها، خنککنندههای محصول و ریبویلرهای احیا کننده آمین
-
فرآوری شیمیایی - خنککاری محصولات خروجی راکتور، ریبویلرها و کندانسورهای ستون تقطیر، تبادل حرارت سیالات خورنده (اسیدها، قلیاها، حلالها)
-
کارخانههای پتروشیمی - خنککنندههای کوئنچ کارخانه اتیلن، مبدلهای کارخانه آمونیاک، خنککنندههای گاز سنتز
-
تولید برق - گرمکنهای آب تغذیه، کندانسورهای سطحی بخار، خنککنندههای روغن روانکننده
-
بالادست نفت و گاز - خنککنندههای آب تولیدی، ریبویلرهای رطوبتگیر گلیکول، گرمکنهای نفت خام
-
خدمات رسوبگیر - مذابهای پلیمری، جریانهای دوغاب، هیدروکربنهای ککساز و سایر سیالاتی که روی سطوح انتقال حرارت رسوب میکنند
مزایای فنی و سفارشیسازی
-
تطبیق انبساط حرارتی: لولهصفحه شناور به پوسته جوش داده نشده است و اجازه حرکت محوری نامحدود بسته لوله نسبت به پوسته را میدهد. این امر تنش حرارتی در اتصالات لولهصفحه را از بین میبرد - یک حالت خرابی رایج در طرحهای لولهصفحه ثابت - و برای کاربردهایی با اختلاف دمای بیش از 50 درجه سانتیگراد بین سیالات سمت پوسته و سمت لوله حیاتی است.
-
قابلیت حذف کامل بسته: پس از برداشتن درپوش سر شناور و درپوش پوسته، کل بسته لوله را میتوان از پوسته خارج کرد. این امر دسترسی کامل به موارد زیر را فراهم میکند:
-
سطوح خارجی لوله برای تمیز کردن مکانیکی یا با فشار بالا آب
-
لولههای منفرد برای مسدود کردن، تعویض یا لولهکشی مجدد
-
بافلها و میلههای اتصال برای بازرسی و تعمیر
-
سطوح داخلی پوسته برای حذف رسوب یا لایهها
-
کاهش لرزش: پیکربندی سر شناور، همراه با فاصله بهینه بافل و طراحی برش قطعهای، لرزش لوله ناشی از جریان را کاهش میدهد - یک علت اصلی خرابی لوله در خدمات سمت پوسته با سرعت بالا. فاصله بافل طبق دستورالعملهای TEMA برای حفظ فرکانسهای طبیعی لوله بالاتر از فرکانس تحریک گرداب محاسبه میشود.
-
محافظت در برابر برخورد: نازلهای ورودی مجهز به صفحات برخورد یا بافلهای توزیع هستند تا جریانهای ورودی با سرعت بالا را منحرف کرده و از فرسایش ردیف اول لولهها جلوگیری کرده و عمر بسته را افزایش دهند.
-
مهندسی سفارشی: هر مبدل مطابق با مشخصات فرآیند مشتری طراحی میشود، از جمله:
-
آرایش پاس پوسته و لوله (1 پاس، 2 پاس، یا چند پاس)
-
انواع بافل: قطعهای، دیسک و حلقه، یا اورفیس
-
چیدمان لوله: مثلثی (سیالات تمیز)، مربعی (تمیز کردن مکانیکی)، یا مربعی چرخانده شده (توربولانس بالا)
-
اندازهها، جهتگیریها و رتبهبندی فلنجهای نازل طبق ASME B16.5
-
مجوز خوردگی متناسب با خوردگی فرآیند
سوالات متداول
س: تفاوت بین انواع سر شناور TEMA AES، AET و BET چیست؟
پاسخ: کدهای سه حرفی TEMA پیکربندیهای سر جلو، پوسته و سر عقب را توصیف میکنند. AES دارای یک درپوش کانال قابل جدا شدن (A)، پوسته تک پاس (E) و سر شناور با حلقه پشتیبان جدا شده (S) است. AET دارای همان سر جلو و پوسته است اما یک سر شناور کششی (T) دارد. BET از یک سر جلوی نوع کلاهک (B) استفاده میکند. انتخاب به دسترسی نگهداری، رتبه فشار و الزامات حذف بسته لوله بستگی دارد.
س: چه زمانی باید یک مبدل سر شناور به جای طرح لولهصفحه ثابت یا لوله U مشخص شود؟
پاسخ: سر شناور را زمانی مشخص کنید که: (1) اختلاف دما بین سمت پوسته و لوله از حدود 50 درجه سانتیگراد تجاوز کند (که اتصالات انبساط را غیرعملی میکند)؛ (2) سیال سمت پوسته به شدت رسوبگیر باشد و نیاز به تمیز کردن مکانیکی مکرر داشته باشد؛ (3) لولههای مستقیم مورد نیاز باشند (لولههای U شکل را نمیتوان از داخل به صورت مکانیکی تمیز کرد)؛ و (4) بسته لوله باید برای بازرسی یا تعویض قابل حذف باشد.
س: حداکثر فشار و دمای طراحی برای مبدلهای سر شناور با مهر و موم ASME U چقدر است؟
پاسخ: محدودیتهای فشار و دمای طراحی توسط ASME Section VIII Division 1 بر اساس تنش مجاز مواد در دمای طراحی تعیین میشود. برای فولاد کربن SA516 Gr.70، محدودیتهای معمول تا 30 بار در 300 درجه سانتیگراد است؛ برای فولادهای ضد زنگ و آلیاژها، دما و فشارهای بالاتر قابل دستیابی است. هر مبدل مطابق با شرایط فرآیند خاص و محاسبات کد طراحی میشود.
س: چگونه یکپارچگی اتصال لوله به لولهصفحه در طرحهای سر شناور تضمین میشود؟
پاسخ: اتصالات لوله به لولهصفحه با استفاده از انبساط غلتکی هیدرولیکی یا مکانیکی منبسط میشوند، با آببندی اختیاری با جوش یا جوش استحکامی طبق الزامات ASME VIII-1 Appendix A. اتصالات از طریق تست هیدرواستاتیک و در صورت مشخص شدن، تست نشتی هلیوم برای اطمینان از آببندی تحت شرایط عملیاتی آزمایش میشوند.
س: چه مستنداتی با مبدل مهر و موم ASME U ارائه میشود؟
پاسخ: هر مبدل شامل گزارش داده سازنده ASME فرم U-1، گواهینامههای تست مواد (EN 10204 نوع 3.1 یا 3.2)، گزارشهای NDE، گواهینامههای تست هیدرواستاتیک، گزارشهای بازرسی ابعادی و نقشههای نهایی است. بازرسی شخص ثالث توسط آژانسهای مجاز (ABS، DNV، BV، لویدز) در صورت درخواست در دسترس است.
برای مشخصات دقیق، طرحهای سفارشی، یا ترتیب بازرسی شخص ثالث، لطفاً با Yuhong Group Co., Ltd. درvladimir@steelseamlesspipe.comتماس بگیرید.
