หม้อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อเปลือกและท่อแบบหัวลอย ASME U Stamp – ประเภท TEMA AES/AET สำหรับอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเลียม
ภาพรวมผลิตภัณฑ์หม้อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อเปลือกและท่อแบบหัวลอย ASME U Stamp ได้รับการออกแบบและผลิตตามASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Division 1, และเป็นไปตามมาตรฐาน TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association)
สำหรับการออกแบบทางกล, การก่อสร้าง, และความคลาดเคลื่อน การกำหนดค่าหัวลอย—มีให้เลือกในประเภท TEMA AES, AET, BET, BEP, และ AEP—มีแผ่นท่อหนึ่งแผ่นยึดอยู่ที่ปลายช่องทางและแผ่นท่อลอยอยู่ที่หัวด้านหลังซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อกับเปลือกอย่างแน่นหนา สิ่งนี้ช่วยให้ชุดท่อสามารถขยายตัวและหดตัวได้อย่างอิสระจากเปลือก, รองรับการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันโดยไม่ต้องใช้ข้อต่อขยายหรือสร้างความเค้นให้กับข้อต่อแผ่นท่อ
| ส่วนประกอบหลักและข้อกำหนดวัสดุ | ส่วนประกอบ | มาตรฐานวัสดุทั่วไป |
|---|---|---|
| หน้าที่การออกแบบ | เปลือกและฝาครอบเปลือก | ASME SA516 Gr.70 (เหล็กกล้าคาร์บอน) หรือ SA240 316L (สแตนเลส) |
| บรรจุของเหลวในเปลือก; วัสดุที่เลือกตามการกัดกร่อนและอุณหภูมิของกระบวนการ | แผ่นกั้น | ASME SA516 Gr.70 หรือ SA240 316L |
| เป็นที่อยู่ของทางเข้า/ออกของของเหลวในท่อ; ถอดออกได้เพื่อเข้าถึงปลายท่อ | แผ่นท่อคงที่ | ASME SA182 F316L หรือ SA266 Gr.2 |
| รองรับปลายท่อที่ยึด; เชื่อมหรือขันเข้ากับช่องทาง | แผ่นท่อลอย | ASME SA266 Gr.2 หรือ SA182 F316L |
| เคลื่อนที่ตามแนวแกนได้อย่างอิสระ; ไม่ได้เชื่อมกับเปลือก, ช่วยให้ขยายตัวทางความร้อน | ท่อหม้อแลกเปลี่ยนความร้อน | ASME SA213 TP304L / TP316L (ไร้รอยต่อ) |
| พื้นผิวถ่ายเทความร้อนหลัก; มีท่อเรียบหรือท่อครีบต่ำให้เลือก | แผ่นกั้น | ASME SA516 Gr.70 หรือ SA240 316L |
| รองรับท่อและควบคุมการไหลของเปลือกเพื่อการถ่ายเทความร้อนที่เหมาะสมที่สุด | ชุดหัวลอย | ฝาครอบ, ปะเก็น, สลักเกลียว (ตาม ASME B16.5) |
| ปิดผนึกแผ่นท่อลอย; ถอดออกได้เพื่อถอดชุดออก | หัวฉีดและหน้าแปลน | เหล็กหล่อขึ้นรูป ASME SA350 LF2 หรือ SA182 F304L/F316L |
| การเชื่อมต่อกระบวนการตาม ASME B16.5 | แกนยึดและตัวเว้นระยะ | สลักเกลียว ASME SA193 / SA194 |
ยึดกองแผ่นกั้นและรักษาระยะห่างของท่อ
| พารามิเตอร์การออกแบบและข้อกำหนดการทดสอบ | พารามิเตอร์ / การทดสอบ | มาตรฐาน / ข้อกำหนด |
|---|---|---|
| ข้อมูลจำเพาะ | รหัสการออกแบบ | ASME Section VIII Div. 1 |
| การรับรอง U Stamp เต็มรูปแบบ; จดทะเบียนกับ National Board | TEMA Class | R (โรงกลั่น), C (เคมี), หรือ B (ทั่วไป) |
| ตามความรุนแรงของบริการ; Class R สำหรับงานหนัก | อุณหภูมิออกแบบ | ASME VIII-1 |
| สูงสุด 30 บาร์ (เปลือก) / ตามการคำนวณ; ระบุโดยลูกค้า | อุณหภูมิออกแบบ | ASME VIII-1 |
| ตามตารางความเค้นที่อนุญาตของวัสดุ; สูงสุด 450°C+ | การทดสอบแรงดันน้ำ | ASME VIII-1 UG-99 |
| 1.3 × แรงดันออกแบบ (ขั้นต่ำ) | การทดสอบแรงดันลม | ASME VIII-1 UG-100 |
| เป็นทางเลือก; ตามความต้องการของลูกค้า | การตรวจสอบด้วยรังสี (RT) | ASME VIII-1 UW-51 |
| บนรอยเชื่อมตามแนวเส้นรอบวงและตามยาวที่สำคัญ | การทดสอบด้วยสีย้อมซึม (PT) | ASME VIII-1 Appendix 8 |
| การตรวจสอบพื้นผิวของรอยเชื่อมและบริเวณที่สำคัญ | PMI (การระบุวัสดุเชิงบวก) | — |
| การตรวจสอบเกรด 100% บนส่วนประกอบที่รับแรงดัน | ข้อต่อท่อกับแผ่นท่อ | ASME VIII-1 Appendix A |
| ขยาย, เชื่อมปิดผนึก, หรือเชื่อมเพื่อความแข็งแรงตามการออกแบบ | ระยะห่างในการดึงชุด | TEMA RCB |
ออกแบบตามข้อกำหนดการเข้าถึงการบำรุงรักษา
สถานการณ์การใช้งาน
หม้อแลกเปลี่ยนแบบหัวลอยถูกระบุสำหรับสภาวะกระบวนการที่การออกแบบแบบท่อคงที่หรือแบบ U-tube ไม่เหมาะสมเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิขนาดใหญ่, แนวโน้มการสะสมตะกอนสูง, หรือความต้องการในการถอดชุดบ่อยครั้ง การใช้งานหลักรวมถึง:การกลั่นปิโตรเลียม
– ชุดทำความร้อนล่วงหน้าของน้ำมันดิบ, คอนเดนเซอร์ส่วนบนของการกลั่นแบบบรรยากาศ/สุญญากาศ, เครื่องทำไอ, เครื่องทำความเย็นผลิตภัณฑ์, และเครื่องทำไอสำหรับเครื่องสร้างไอแอมโมเนียการแปรรูปทางเคมี
– การทำความเย็นของของเหลวจากเครื่องปฏิกรณ์, เครื่องทำไอและคอนเดนเซอร์ของคอลัมน์กลั่น, การแลกเปลี่ยนความร้อนของของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (กรด, ด่าง, ตัวทำละลาย)โรงงานปิโตรเคมี
– เครื่องทำความเย็นแบบควอนช์ในโรงงานเอทิลีน, หม้อแลกเปลี่ยนในโรงงานแอมโมเนีย, เครื่องทำความเย็นซินแก๊สการผลิตไฟฟ้า
– เครื่องทำความร้อนน้ำป้อน, คอนเดนเซอร์พื้นผิวไอน้ำ, เครื่องทำความเย็นน้ำมันหล่อลื่นอุตสาหกรรมต้นน้ำน้ำมันและก๊าซ
– เครื่องทำความเย็นน้ำที่ผลิตได้, เครื่องทำไอสำหรับการทำให้แห้งด้วยไกลคอล, เครื่องทำความร้อนน้ำมันดิบการใช้งานที่มีการสะสมตะกอน
ข้อได้เปรียบทางเทคนิคและการปรับแต่งการรองรับการขยายตัวทางความร้อน
: แผ่นท่อลอยไม่ได้เชื่อมกับเปลือก, ช่วยให้ชุดท่อเคลื่อนที่ตามแนวแกนได้อย่างอิสระเมื่อเทียบกับเปลือก สิ่งนี้ช่วยขจัดความเค้นจากความร้อนที่ข้อต่อแผ่นท่อ—ซึ่งเป็นโหมดความล้มเหลวทั่วไปในการออกแบบแบบท่อคงที่—และมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิเกิน 50°C ระหว่างของเหลวในเปลือกและของเหลวในท่อการถอดชุดออกได้อย่างสมบูรณ์
: หลังจากถอดฝาครอบหัวลอยและฝาครอบเปลือกออก, สามารถดึงชุดท่อทั้งหมดออกจากเปลือกได้ สิ่งนี้ให้การเข้าถึงอย่างเต็มที่สำหรับ:
พื้นผิวด้านนอกของท่อสำหรับการทำความสะอาดด้วยเครื่องจักรหรือน้ำแรงดันสูง
ท่อแต่ละท่อสำหรับการอุด, เปลี่ยน, หรือทำท่อใหม่
แผ่นกั้นและแกนยึดสำหรับการตรวจสอบและซ่อมแซม
พื้นผิวด้านในของเปลือกสำหรับการกำจัดตะกรันหรือคราบสะสมการลดการสั่นสะเทือน
: การกำหนดค่าหัวลอย, ร่วมกับการจัดระยะห่างของแผ่นกั้นที่เหมาะสมและการออกแบบส่วนตัดแบบเซกเมนต์, ช่วยลดการสั่นสะเทือนของท่อที่เกิดจากของไหล—สาเหตุหลักของการล้มเหลวของท่อในการใช้งานเปลือกความเร็วสูง ระยะห่างของแผ่นกั้นจะถูกคำนวณตามแนวทาง TEMA เพื่อรักษาระดับความถี่ธรรมชาติของท่อให้อยู่เหนือความถี่การกระตุ้นการสั่นของกระแสไหลวนการป้องกันการปะทะ
: หัวฉีดทางเข้าจะมีแผ่นป้องกันการปะทะหรือแผ่นกระจายเพื่อเบี่ยงเบนกระแสขาเข้าความเร็วสูง, ป้องกันการสึกกร่อนของท่อแถวแรกและยืดอายุการใช้งานของชุดการออกแบบที่กำหนดเอง
: หม้อแลกเปลี่ยนแต่ละเครื่องได้รับการออกแบบตามข้อกำหนดกระบวนการของลูกค้า, รวมถึง:
การจัดเรียงช่องทางและท่อ (1 ทาง, 2 ทาง, หรือหลายทาง)
ประเภทแผ่นกั้น: เซกเมนต์, ดิสก์และโดนัท, หรือออริฟิซ
การจัดวางท่อ: สามเหลี่ยม (ของเหลวสะอาด), สี่เหลี่ยม (ทำความสะอาดด้วยเครื่องจักร), หรือสี่เหลี่ยมหมุน (ความปั่นป่วนสูง)
ขนาดหัวฉีด, ทิศทาง, และระดับหน้าแปลนตาม ASME B16.5
คำถามที่พบบ่อย
Q: อะไรคือความแตกต่างระหว่างประเภทหัวลอย TEMA AES, AET และ BET?
A: รหัสสามตัวอักษรของ TEMA อธิบายการกำหนดค่าหัวด้านหน้า, เปลือก, และหัวด้านหลัง AES มีฝาครอบช่องทางที่ถอดออกได้ (A), เปลือกแบบทางเดียว (E), และหัวลอยพร้อมแหวนรองรับแบบแยก (S) AET มีหัวด้านหน้าและเปลือกเหมือนกัน แต่มีหัวลอยแบบดึงออก (T) BET ใช้หัวด้านหน้าแบบฝาครอบ (B) การเลือกขึ้นอยู่กับการเข้าถึงการบำรุงรักษา, ระดับแรงดัน, และข้อกำหนดในการถอดชุดท่อ
Q: เมื่อใดควรระบุหม้อแลกเปลี่ยนแบบหัวลอยแทนการออกแบบแบบท่อคงที่หรือแบบ U-tube?
A: ระบุแบบหัวลอยเมื่อ: (1) ความแตกต่างของอุณหนาระหว่างด้านเปลือกและด้านท่อเกินประมาณ 50°C (ทำให้ข้อต่อขยายไม่สามารถใช้งานได้); (2) ของเหลวในเปลือกมีการสะสมตะกอนสูงและต้องการการทำความสะอาดด้วยเครื่องจักรบ่อยครั้ง; (3) ต้องการท่อตรง (U-tube ไม่สามารถทำความสะอาดด้วยเครื่องจักรภายในได้); และ (4) ชุดท่อต้องสามารถถอดออกได้เพื่อการตรวจสอบหรือเปลี่ยน
Q: อะไรคือแรงดันออกแบบและอุณหภูมิสูงสุดสำหรับหม้อแลกเปลี่ยนแบบหัวลอย ASME U Stamp?
A: ขีดจำกัดแรงดันและอุณหภูมิออกแบบถูกกำหนดโดย ASME Section VIII Division 1 ตามความเค้นที่อนุญาตของวัสดุที่อุณหภูมิออกแบบ สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน SA516 Gr.70, ขีดจำกัดทั่วไปคือสูงสุด 30 บาร์ ที่ 300°C; สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมและโลหะผสม, สามารถทำอุณหภูมิและแรงดันที่สูงขึ้นได้ หม้อแลกเปลี่ยนแต่ละเครื่องได้รับการออกแบบตามสภาวะกระบวนการเฉพาะและการคำนวณตามรหัส
Q: ความสมบูรณ์ของข้อต่อท่อกับแผ่นท่อในแบบหัวลอยได้รับการรับรองอย่างไร?
A: ข้อต่อท่อกับแผ่นท่อจะถูกขยายโดยใช้การขยายด้วยไฮดรอลิกหรือลูกกลิ้งเชิงกล, พร้อมการเชื่อมปิดผนึกหรือการเชื่อมเพื่อความแข็งแรงตามข้อกำหนด ASME VIII-1 Appendix A ข้อต่อจะได้รับการทดสอบด้วยแรงดันน้ำและ, หากระบุ, การทดสอบการรั่วไหลของฮีเลียมเพื่อให้แน่ใจว่าปิดสนิทภายใต้สภาวะการทำงาน
Q: เอกสารใดบ้างที่มาพร้อมกับหม้อแลกเปลี่ยน ASME U Stamp?
A: หม้อแลกเปลี่ยนแต่ละเครื่องประกอบด้วย ASME Form U-1 Manufacturer's Data Report, ใบรับรองการทดสอบวัสดุ (EN 10204 Type 3.1 หรือ 3.2), รายงาน NDE, ใบรับรองการทดสอบแรงดันน้ำ, รายงานการตรวจสอบมิติ, และแบบจำลองที่สร้างขึ้นจริง การตรวจสอบโดยบุคคลที่สามโดยหน่วยงานที่ได้รับอนุญาต (ABS, DNV, BV, Lloyds) มีให้ตามคำขอสำหรับข้อกำหนดโดยละเอียด, การออกแบบที่กำหนดเอง, หรือการจัดการการตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม, โปรดติดต่อ Yuhong Group Co., Ltd. ที่vladimir@steelseamlesspipe.com
