ชุดท่อครีบเป็นส่วนประกอบหลักในการถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ ประกอบด้วยท่อครีบหลายแถวที่ยึดปลายแต่ละด้านด้วยแผ่นท่อและเชื่อมต่อกับกล่องหัวต่อทางเข้า/ทางออก ติดตั้งภายในโครงสร้างที่อากาศภายนอกถูกบังคับหรือดูดผ่านพื้นผิวครีบโดยพัดลมแกน
แต่ละชุดจะถูกจัดส่งเป็นชุดประกอบที่สมบูรณ์ — รวมถึงท่อ ครีบ แผ่นท่อ กล่องหัวต่อ เฟรมด้านข้าง และหูลาก — พร้อมสำหรับการติดตั้งโดยตรงในช่อง ACHE ที่มีอยู่หรือใหม่ การกำหนดค่าชุดประกอบ ได้แก่ แนวนอน (บังคับ/เหนี่ยวนำ) รูปตัว A (คอนเดนเซอร์ไอน้ำระบายความร้อนด้วยอากาศ) และรูปตัว V (การควบแน่นไอน้ำป้องกันการแข็งตัว)
| ส่วนประกอบ | วัสดุ / มาตรฐาน | พารามิเตอร์หลัก |
|---|---|---|
| ท่อฐาน | เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำไร้ตะเข็บดึงเย็น ASME SA179; ASTM A213 TP304L/316L | เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 15.88-50.8 มม.; ความหนาผนัง 1.2-5.0 มม. |
| ครีบ | อลูมิเนียม 1060 (Al1060); ทองแดง C1100 | ความสูงครีบสูงสุด 15.88 มม.; ความหนาครีบประมาณ 0.4 มม. |
| แผ่นท่อ | เหล็กกล้าคาร์บอน / เหล็กกล้าอัลลอยด์ตามการออกแบบ | สอดคล้องกับ ASME Sec. VIII Div.1 |
| กล่องหัวต่อ | SA516 Gr.70; 316L; Duplex 2205 | แบบปลั๊กหรือฝาปิดแบบถอดได้ตาม API 661 |
| โครงสร้าง | เหล็กกล้าคาร์บอนชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน หรือสแตนเลส | รับแรงลมและแผ่นดินไหว |
คุณสมบัติทางกลของท่อฐาน ASME SA179: ความต้านทานแรงดึง ≥325 MPa, ความแข็งแรงคราก ≥180 MPa, การยืดตัว ≥35%, ความแข็ง ≤72 HRB. การนำความร้อนของครีบ Al1060 ประมาณ 237 W/m*K, อุณหภูมิใช้งานต่อเนื่องสูงสุด 285°C. วิธีการทำครีบ ได้แก่ แบบฝัง G-type, แบบพัน L-foot, แบบ KL-type และอลูมิเนียมอัดขึ้นรูป — เลือกตามอุณหภูมิบริการ, การกัดกร่อนในบรรยากาศ และแนวโน้มการอุดตัน
| ประเภทการทดสอบ | มาตรฐาน / วิธีการ | เกณฑ์การยอมรับ |
|---|---|---|
| การทดสอบแรงดันน้ำ | ASME Sec. VIII Div.1 | 1.5 × ความดันออกแบบ; ถือ ≥5 นาที; ไม่มีการรั่วไหล |
| การทดสอบแรงดันลม | ASME Sec. VIII Div.1 | 1.2 × ความดันออกแบบ; ถือ ≥3 นาที; ตรวจสอบฟองอากาศใต้น้ำ |
| การทดสอบกระแสไหลวน | ASME SA179 / ASTM A179 | ตรวจสอบท่อ 100% สำหรับข้อบกพร่องพื้นผิวและใต้พื้นผิว |
| การตรวจสอบมิติ | API 661 / ISO 9309 | ตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกท่อ, ความสูงครีบ, ระยะห่างครีบ, ขอบเขตชุดประกอบ |
| การดึงครีบหลุด | ภายในบริษัทตามแนวทาง ASME | แรงดึงครีบ ≥70 N |
ชุดท่อครีบถูกนำไปใช้ในคอนเดนเซอร์ส่วนบนของโรงกลั่น, อินเตอร์คูลเลอร์คอมเพรสเซอร์, คอนเดนเซอร์ไฮโดรคาร์บอน, การทำความเย็นกระบวนการปิโตรเคมี, การควบแน่นไอน้ำในโรงไฟฟ้า และการแปรรูปก๊าซธรรมชาติ พื้นฐานการออกแบบ API 661 / ISO 13706 ครอบคลุมอุณหภูมิใช้งานตั้งแต่ −40°C ถึง +450°C และความดันออกแบบสูงสุด 10 MPa
การเลือกวัสดุเป็นไปตามสภาวะการใช้งาน: เหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับไฮโดรคาร์บอนที่สะอาดและบริการไอน้ำ (−20°C ถึง +425°C); สแตนเลสสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนโดยมีปริมาณคลอไรด์ต่ำกว่า 200 ppm; Duplex 2205 สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์สูงและ CO2 เปียก
ทำไมชุดท่อครีบจึงล้มเหลวก่อนอายุการออกแบบ?กลไกความล้มเหลวที่พบได้บ่อยที่สุดสองประการในการบริการแบบระบายความร้อนด้วยอากาศคือการกัดกร่อนแบบรอยแยกที่โคนครีบ — เร่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์, ซัลเฟอร์ หรือ CO2 เปียก — และความล้าจากการสั่นสะเทือนในตำแหน่งกลางช่วงที่ไม่มีการรองรับในกรณีที่บันทึกไว้ การระบุวิธีการยึดท่อครีบที่ให้คะแนนต่ำกว่าอุณหภูมิบริการจริง ทำให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนลดลง 28% ภายในแปดเดือนหลังจากการเริ่มใช้งาน เนื่องจากการคลายตัวของพันธะที่โคนครีบ
ครีบอะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปเหมาะสำหรับการใช้งานต่อเนื่องสูงสุดประมาณ 200–300°C; ครีบแบบฝัง G-type ถูกระบุสำหรับกระแสโรงกลั่นอุณหภูมิสูงถึง 400°C; ครีบแบบพัน L-foot มีประสิทธิภาพคุ้มราคาสำหรับงานระบายความร้อนด้วยอากาศภายนอกอาคารสูงสุดประมาณ 130°C
