Intercambiadores de calor de tipo concha e tubo de baixa temperatura para refinarias de petróleo no Iraque

Intercambiadores de calor de tipo concha e tubo de baixa temperatura para refinarias de petróleo no Iraque

Os trocadores de calor de tubos e conchas de baixa temperatura são unidades centrais de troca de calor especificamente concebidas para sectores industriais, como a refinação de petróleo e o processamento químico,com uma temperatura de projeto normalmente igual ou inferior a -20°CEstas unidades empregam uma configuração clássica de concha e tubo, com múltiplos feixes de tubos de intercâmbio de calor dispostos dentro de uma concha cilíndrica.Os feixes de tubos são fixados em ambas as extremidades para folhas de tubo, criando canais separados do lado do tubo e do lado da concha para facilitar uma transferência de calor eficiente entre os dois meios.Em resposta às duras condições de funcionamento das refinarias iraquianas caracterizadas por altas temperaturas, alta pressão e corrosão elevada, este produto foi submetido a uma otimização abrangente em termos de selecção de materiais, de conceção estrutural e de processos de soldagem do núcleo,assegurar uma operação estável a longo prazo em condições ambientais extremas.

Principais características do processo de solda do núcleo

1. Soldadura de traseira dofolha de concha e tubo:

Para reduzir as tensões localizadas, a casca e a folha do tubo são unidas usando soldadura por botões, garantindo uma transição suave na junção e evitando mudanças abruptas na secção transversal.é efectuada uma qualificação rigorosa do processo de solda, incluindo o ensaio de impacto Charpy a baixas temperaturas na solda e na zona afectada pelo calor.Os ensaios ultrasónicos ou de superfície são realizados em pelo menos 50% da solda para garantir a ausência de defeitos.O conjunto é então tratado termicamente.

Observe que a soldadura deve ser completamente penetrada e o metal deve ser deixado arrefecer entre cada passagem de soldadura.Se o pré-aquecimento for insuficiente, os gases não terão tempo de escapar, o que conduzirá à porosidade, o que, por sua vez, afetará o ensaio hidrostático.

2. “Expan­são + soldadura ” junção composta entreo tubo e a folha de tubo:

Este é o núcleo do processo de fabrico deste produto: nem a soldagem nem a expansão por si só podem satisfazer os requisitos de alta resistência, resistência à fadiga e vedação apertada.Empregamos um processo de "expansão e depois soldagem" ou de "soldagem e depois expansão" (dependendo das condições de funcionamento específicas):

Expansão:A tecnologia de expansão hidráulica é utilizada, com controle por computador garantindo a deformação plástica uniforme da parede do tubo para alcançar um ajuste apertado com o orifício da chapa do tubo.Isto elimina efetivamente a lacuna entre o tubo e o buraco da folha do tubo, previne fundamentalmente a corrosão das fissuras e aumenta significativamente a resistência à fadiga da articulação.Controlar com precisão a taxa de expansão dentro da faixa ótima de 00,9% a 2,2% para evitar uma expan­são insuficiente ou excessiva.

Fórmula da taxa de expansão:
E = [(d - b) - (c - a) ] / (a - b) x 100%

Onde:
- E: Taxa de expansão
- a: Diâmetro externo (DO) do tubo antes da expansão
- b: Diâmetro interno (ID) do tubo antes da expansão
- c: Diâmetro interno (ID) do orifício da folha de tubo
- d: Diâmetro interno (ID) do tubo após expansão

Solução:Após a expansão, é realizada uma soldadura de vedação ou uma soldadura de resistência.Ao controlar parâmetros como a corrente de pico, a corrente de base e a velocidade de solda (por exemplo, corrente de pico 115 ‰ 120 A, velocidade de solda 95 ‰ 101 mm/min), a entrada de calor é regulada com precisão para evitar a queima da chapa do tubo ou dos tubos do trocador de calor.Para aplicações com requisitos mais rigorosos, a tecnologia de soldagem de furo interno pode ser empregada para alcançar a soldagem de penetração completa, eliminando ainda mais as lacunas de extremidade e proporcionando uma maior resistência à fadiga por vibração.