API 661 Pacote de tubos finos para trocadores de calor arrefecidos a ar Configurações de projecto forçado e induzido para refinaria e serviço petroquímico
A Yuhong Group Co., Ltd. desenvolve e fornece pacotes completos de tubos com nadadeiras para trocadores de calor (ACHEs) refrigerados a ar, nos termos da norma API 661, ASME Secção VIII Divisão 1 e ISO 13706.Nosso portfólio de produtos inclui trocadores de calor de concha e tubo, vasos de pressão, tubos U, tubos com nadadeiras, folhas de tubos, defletores e cabeças.Todos os produtos são fabricados sob a certificação ASME U-Stamp e cumprem os requisitos da sociedade internacional de classificação.
Visão geral do produto
O feixe de tubo com nadadeira é o elemento central de transferência de calor de um trocador de calor resfriado a ar. O ar ambiente é forçado ou induzido através do feixe para remover o calor do fluido de processo que flui dentro dos tubos.As barbatanas são aplicadas à superfície externa do tubo para compensar o baixo coeficiente de transferência de calor por convecção do ar - tipicamente 10-60 W/m2 * K - em comparação com fluidos líquidos ou condensantes dentro dos tubos.
Este pacote é concebido e fabricado de acordo com a API 661 (Excambiadores de Calor Aéreo para Serviço Geral de Refinaria), com um projeto térmico seguindo o quadro API 661.Temperatura de projecto entre -40°C e +450°C, com pressão de projeto até 10,0 MPa. O feixe é aplicável a configurações de corrida forçada e de corrida induzida, com arranjos horizontais de tubos como configuração padrão.
Principais componentes e especificações dos materiais
| Componente |
Material / Padrão |
Principais especificações |
| Tubos de base |
ASME SA179 aço de baixo carbono sem costura puxado a frio |
OD: 16-63 mm; espessura da parede em conformidade com os requisitos mínimos de parede da ASME SA179 |
| Tubos de base (alternativo) |
ASTM A106 Gr.B / A213 TP304/316/321 / Duplex 2205 / Monel 400 / Inconel 625 |
De acordo com as normas ASME SA / ASTM |
| Pedaços |
Alumínio 1060 (Al1060) |
Altura das barbatanas: 8-16 mm; altura das barbatanas: 7-11.5 FPI; espessura das barbatanas: ~0,4 mm |
| Tipos de ligação de barbatanas |
Embutidos (tipo G), extrudidos, em forma de pé em L, soldados |
Temperatura máxima de funcionamento: embutida 400°C (750°F); soldada > 400°C |
| Folhas de tubos |
Aço carbono / aço ligado |
Compatível com a secção VIII Div. 1 da ASME |
| Cabeçalhos / Manifold |
Aço carbono (revestido) ou aço inoxidável |
Projetado de acordo com a API 661; configuração tipo-venda ou placa de cobertura |
| Estrutura |
De aço galvanizado a quente |
Suporta cargas eólicas, sísmicas e operacionais |
ASME SA179 Propriedades dos tubos de base
Tensibilidade ≥ 325 MPa, Rendimento ≥ 180 MPa, alongamento ≥ 35%, Dureza ≤ 72 HRB.
Al1060 Propriedades das barbatanas
Tensibilidade ≥ 90 MPa, Rendimento ≥ 35 MPa, alongamento ≥ 25%, condutividade térmica ~ 237 W/m*K, temperatura máxima de funcionamento contínua 285°C (545°F).
Ensaios e garantia da qualidade
Todos os feixes de tubos com barbatanas são submetidos a inspecção e ensaio em conformidade com os requisitos do Código ASME e com as orientações API 661:
| Tipo de ensaio |
Padrão / Método |
Critérios de aceitação |
| Ensaio hidrostático |
ASME Sec. VIII Div. 1 |
1.5 * pressão de projecto; não há fugas |
| Teste de corrente de redemoinho (ECT) |
A norma ASME SA179 / ASTM A179 |
Detecta defeitos na superfície e no subsolo |
| Radiografia (RT) |
ASME Sec. VIII |
Exame crítico da solda |
| Penetrante de corante (PT) / partícula magnética (MT) |
Asseg. V da ASME |
Detecção de defeitos de superfície |
| Inspecção dimensional |
Por desenho |
Alinhamento do tubo, espaçamento das barbatanas, DSO do tubo, altura das barbatanas, inclinação das barbatanas |
| Testes de aplanamento e de queima |
A norma ASME SA179 |
Verifica a ductilidade e a operabilidade |
| Resistência de extração |
Internos de acordo com as orientações ASME |
≥ 70 N (integritade da ligação da barbatana ao tubo) |
Aplicações
Os pacotes de tubos com nadadeiras API 661 são implantados nas indústrias de petróleo, petroquímica e gás natural:
- Unidades de destilação em bruto (CDU)- Refrigeração de destilados, resíduos de óleo combustível e fluxos laterais de destilados
- Unidades de hidrotratamento (HDS, VGO HDT)- Refrigeração de efluentes de reactor que contenham H2S e NH4HS
- Unidades de hidrocraqueamento- Refrigeração de correntes pós-reactoras de alta pressão (serviço ácido)
- Unidades de craqueamento catalítico por fluidos (FCC)- Refrigeração de gás e de frações pesadas, condensação de hidrocarbonetos leves
- Unidades de reforma (CCR, semi-regenerativas)- Refrigeração de reformato estabilizado e de gás rico em hidrogénio
- Unidades de fraccionamento de gás (GFU)- Refrigeração de etano, propano e butano por condensação parcial
- Estações de compressão- Refrigeração de gás comprimido (pressão de funcionamento até 50 bar)
- Instalações de GNL- Pré-resfriamento do gás natural antes da desidratação profunda
- Geração de energia- Refrigeração de turbinas e de fluxos de processo
Vantagens técnicas e personalização
Performance térmica - orientada por parâmetros
Os coeficientes de transferência de calor do lado do ar são calculados por correlação do tubo de barbatanas de Briggs-Young, com correção LMTD para fluxo cruzado aplicada por TEMA.0 m/s, selecionados com base nos limites de potência do ventilador e na geometria do feixe.
Flexibilidade na selecção de materiais
Os materiais dos tubos podem ser especificados a partir de aço carbono (SA179, SA106B) através de aços inoxidáveis (TP304, TP316L, TP321), duplex (2205) e ligas de níquel (Monel 400,Inconel 625) para corresponder aos requisitos de corrosão e temperatura do processo.
Opções de configuração do pacote
- Disposições laterais de tubos de passagem única ou múltipla (1 a 4 passagens)
- Configurações de ventiladores de tração forçada ou de tração induzida
- Desenhos de cabeçalhos de tipo ficheiro ou de placa de cobertura
- Orientações do feixe horizontal, em A ou em V
Protecção contra a corrosão
- Permissão mínima de corrosão: 1,5 mm, salvo especificação em contrário
- Suportes estruturais: aço carbono galvanizado a quente ou revestido por epoxi
- As extremidades das barbatanas protegidas com revestimento metalizado de zinco ou alumínio, em conformidade com a API 661
Conformidade do serviço
Para os resfriadores de ar de efluentes de reatores de hidrotratamento e de hidrocraqueamento, os materiais cumprem a norma NACE MR0175 / ISO 15156 (SSCC/HIC).
Perguntas Frequentes
P: Qual é a temperatura máxima de projeto para tubos com barbatanas de tipo G embutidos?
A: As barbatanas incorporadas (tipo G) podem operar continuamente até 400 °C (750 °F). As barbatanas extrudidas são classificadas em 300 °C (570 °F), e as barbatanas de pé em L em 130 °C (270 °F).
P: Que pressão de ensaio hidrostática é aplicada aos feixes de tubos com barbatanas API 661?
R: Os ensaios hidrostáticos são realizados a uma pressão de projecto de 1,5 * tanto para os tubos como para as cabeçadas, sem que seja permitida nenhuma fuga.
Q: Quais os métodos de NDT normalmente especificados para os pacotes API 661?
R: Radiografia (RT) para soldas críticas, penetração de corante (PT) ou partícula magnética (MT) para defeitos de superfície e teste de corrente de redemoinho (ECT) para a integridade do tubo.
P: Qual é a diferença entre as configurações forçadas e induzidas?
A: A corrida forçada coloca os ventiladores abaixo do feixe para facilitar o acesso à manutenção.reduzir o risco de recirculação de ar quente e proteger o feixe da luz solar direta.
P: O pacote pode ser concebido para serviço ácido (H2S molhado)?
R: Sim, os materiais para o serviço ácido são selecionados de acordo com a NACE MR0175 / ISO 15156,com controlo de dureza adequado e resistência ao craqueamento por corrosão por tensão por sulfeto (SSCC) e ao craqueamento induzido por hidrogénio (HIC).
P: Qual é a gama típica de inclinação das barbatanas para feixes de trocadores de calor arrefecidos a ar?
R: O passo das barbatanas geralmente varia de 7 a 11,5 barbatanas por polegada (FPI), selecionado com base no trabalho térmico, queda de pressão do lado do ar e propensão à incrustação.
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