Производство U-Tube Bundle: Инспекция и параметры контроля качества для оболочек и теплообменников труб
В оболочках и трубных теплообменниках трубная связка определяет эффективность работы и срок службы.когда технический специалист по контролю качества осматривает U-трубную сборку.
В отличие от фиксированных конструкций трубных листов, U-трубные пучки используют один трубный лист.Эта конфигурация обеспечивает конкретные технические преимущества:
Управление тепловым расширением: Каждая U-труба свободно расширяется, исключая необходимость в расширительном соединении оболочки.
Способность к высокому давлению: Фиксированная система поддержки снижает концентрацию теплового напряжения, что делает ее подходящей для газовой или водородной службы высокого давления.
Доступ к техническому обслуживанию со стороны оболочки: Пучок может быть извлечен для механической очистки поверхностей боковой оболочки.
На рисунке изображены основные этапы проверки.
1. Обработка труб и отверстий
Листы труб сверлены с помощью ЧПУ с проницаемостью отверстий H11.
Отклонение ширины связок поддерживается в пределах ± 0,2 мм для обеспечения надежного соединения трубки с листовой трубой.
Окончание поверхности отверстия: Ra ≤ 1,6 μm для расширенных соединений; Ra ≤ 3,2 μm для сварных соединений.
2Сборка баффла и поддержки
Толерантность расстояния между баффлами контролируется в пределах ±1,5 мм.
Завязка и распределительные трубки закрепляют баффлеры на месте.
Максимальная длина труб без поддержки: ≤ 36 × трубная OD для углеродной стали; ≤ 30 × трубная OD для нержавеющей стали.
3. Соединение конца трубы
Сварные соединения подвергаются 100%-ному испытанию проницаемости (PT) согласно ASME VIII-1 UW-51.
Расширенные соединения подвергаются испытаниям на вытягивание на не менее 20 МПа для углеродной стали и 25 МПа для нержавеющей стали.
| Материал | Спецификация | Температурный диапазон | Предельный уровень хлорида | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь | SA-179 / 20# | -20°C до +425°C | Не применяется | Вода, масло, пар |
| Нержавеющая 304L / 316L | ASTM A213 | от -196°C до +500°C | ≤ 200 ppm | Органические кислоты, солевые растворы |
| Дуплекс 2205 | ASTM A789 | от -40°C до +280°C | ≤ 300 ppm при 80°C | Морская вода, CO2/H2S |
| Титан Gr.2 | ASTM B338 | -40°C до +230°C | До 20 000 ppm | Морская вода, соленая вода, с высоким содержанием хлорида |
Каждый пакет подвергается следующим проверенным проверкам:
Размерная проверка: общая длина пучка, внешний диаметр, расстояние между баффлами и радиус изгиба U (R ≥ 2 × OD трубы для механического доступа к очистке).
Неразрушительная экспертиза: 100% ПТ на сварках трубы-лист; 100% ТУ на облицовке трубы-лист.
Гидростатическое испытание: согласно ASME VIII-1 UG-99 при 1,3 × проектном давлении, удерживается в течение 30 минут.
Применение U-трубки допускается при соблюдении следующих условий:
Разница температуры на стороне трубы и на стороне оболочки больше 60°C.
По сторонам труб обрабатываются газы высокого давления или коррозионные среды.
Необходима механическая очистка боковой части оболочки, но внутренняя очистка боковой части трубки ограничивается химическими методами.
Конструкторское давление до 35 МПа и конструкторская температура до 600°C (в зависимости от материала).
Для предварительной тепловой и механической конструкции требуются следующие данные процесса:
Состав жидкости на стороне трубки и на стороне оболочки.
Температура входа и выхода для обеих сторон.
Конструкторское давление и допустимое падение давления.
Максимально доступный диаметр оболочки и длина трубы.
Разрешение на коррозию и концентрация хлорида.
С помощью этих параметров можно предоставить рекомендацию по выбору пакета и таблицу расчетов температуры.
