API 660 Kabuk ve Borulu Isı Değiştirici
API 660 ve TEMA'ya göre üretilen kabuk ve borulu ısı değiştiriciler, proses akışkanlarını ısıtmak, soğutmak, yoğunlaştırmak ve yeniden kaynatmak için rafineri, petrokimya ve doğal gaz işleme tesislerinde kullanılır. Ünite bir kabuk, boru demeti, boru tablaları, deflektörler ve kanal içerir. Boru tarafı akışkanı boruların içinden geçer; kabuk tarafı akışkanı deflektör yönlendirmesi altında demetin karşısından geçer. Isı, daha sıcak akışkandan daha soğuk olana tüp duvarı aracılığıyla transfer olur.
Standartlar hakkında bir not: API 660 kabuk ve borulu ısı değiştiricileri kapsarken, API 661 hava soğutmalı ısı değiştiricileri için geçerlidir. İkisi ısı transfer mekanizması, yapım ve seçim girdileri açısından farklılık gösterir ve birbirinin yerine kullanılamaz. Bir sorguda standart sürümü belirlemeden önce ekipman türünü belirtin.
Yapı Tipleri ve TEMA Sınıflandırması
Üç konfigürasyon, TEMA arka başlık göstergesiyle tanımlanan çoğu proses görevini kapsar:
Sabit boru tablalısı (BEM / AEM)
- — boru tablaları kabuğa kaynaklanmıştır. Kompakt ve ekonomiktir. Küçük kabuk-boru sıcaklık farkları ve temiz kabuk tarafı hizmeti için uygundur. Fark büyük olduğunda, kabuktaki termal gerilim önemli hale gelir ve bir genleşme derzi gereklidir.U-boru (BEU)
- — bir boru tablası sabittir, diğer uç genleşmeye serbesttir. Demet bir ünite olarak çekilebilir. Yüksek sıcaklık farkları ve boru tarafında mekanik temizlik için uygundur; U-büküm bölümü mekanik olarak temizlenemez.Yüzer başlık (BET / AES)
- — bir boru tabası yüzer, termal gerilimi tamamen ortadan kaldırır. Demet çıkarılabilir ve her iki taraf da temizlenebilir. Büyük sıcaklık farkları, kirlenme hizmeti ve sık bakım için uygundur, ancak daha yüksek sermaye harcaması ve daha fazla sızdırmazlık noktası maliyetiyle.TEMA sınıfı doğrudan boru tablosu kalınlığını, minimum kabuk kalınlığını ve tahribatsız muayene kapsamını etkiler. Sınıf R, şiddetli rafineri hizmeti için, Sınıf C genel ticari hizmet için, Sınıf B kimyasal proses hizmeti için geçerlidir.
Tasarım Standartları ve Uyumluluk
Standart
| Kapsam |
Notlar |
API 660 |
| Petrol, petrokimya ve doğal gaz hizmetleri için kabuk ve borulu değiştiriciler |
Proje spesifikasyonuna göre sürüm (9. / 10.); boru-boru tablosu bağlantıları, boru tablosu hesaplaması ve denetimi üzerinde gereksinimler ekler |
TEMA |
| Yapı tipi ve minimum duvar kalınlığı |
Sınıf R / C / B |
ASME BPVC Bölüm VIII Div. 1 |
| Kurala göre tasarım ve imalat |
U damgası mevcut |
GB/T 151 |
| Yerli Çin projeleri |
ASME ile birlikte uygulandığında, sözleşme önceliği belirler |
PED 2014/68/AB |
| Avrupa Birliği'ne ihracat |
CE işareti ve onaylanmış kuruluş katılımı gereklidir |
NACE MR0175 / ISO 15156 |
| Islak H |
2S ve Cl⁻ konsantrasyonu)Malzeme sertliğini ve ısıl işlem durumunu sınırlar |
Tipik Tasarım Parametre Aralığı |
Parametre
| Aralık |
Kabuk nominal çapı |
| DN150 – DN2000 |
Boru boyutu |
| Ø19 × 2 mm, Ø25 × 2,5 mm |
Boru uzunluğu |
| 1500 – 9000 mm |
Boru tarafı tasarım basıncı |
| Tam vakum – 10 MPa |
Kabuk tarafı tasarım basıncı |
| Tam vakum – 6,4 MPa |
Tasarım sıcaklığı |
| -40 – 450 °C (karbon çeliği) |
Isı transfer alanı, birim başına |
| 1 – 2000 m² |
Tablo normal imalat kapasitesini belirtir, tek bir modelin sabit spesifikasyonunu değil. Nihai değerler proses paketinden, mukavemet hesaplamasından ve basınç düşüşü kontrolünden sonra belirlenir. Aralık uçları seçim değerleri olarak doğrudan alıntılanmamalıdır. |
Malzemeler ve Kritik Süreçler
Kabuk ve kanal.
SA516 Gr.70 veya Q345R'ye göre karbon çeliği. Aşındırıcı hizmet SA240 304/316L gerektirir; klorür içeren akışlar için dubleks S31803; deniz suyu ve agresif ortamlar için titanyum Gr.2.Boru.
SA179 / SA192'ye göre dikişsiz boru, SA249'a göre kaynaklı boru, paslanmaz çelik için SA213 TP316L. Boru çapı ve et kalınlığı, ısı transfer alanını ve korozyon payını birlikte karşılamalıdır - hiçbiri bağımsız olarak belirlenemez.Boru tablaları.
Karbon çeliği yapımı için SA266 Gr.2 veya paslanmaz çelik için SA182 F316L'ye göre dövme, kalınlık TEMA ve ASME sonuçlarının daha büyük olanı olarak alınır.Boru-boru tablosu bağlantıları.
API 660 burada açık gereksinimler belirler. Standart uygulama mukavemet genleşmesi artı sızdırmazlık kaynağıdır. İnce cidarlı veya titanyum borular, mekanik haddelemenin getirdiği iş sertleşmesini önlemek için hidrolik olarak genleştirilir. Kaynak prosedürleri ASME Bölüm IX'a göre niteliklidir.Kaynak ve ısıl işlem.
Boyuna ve çevresel dikişler, proje tarafından belirtildiği gibi RT veya UT alır. Belirtilen kalınlığın üzerindeki karbon çeliği üniteleri kaynak sonrası ısıl işlem görür.Hizmet Koşulları ve Endüstrileri
Rafineri
- — ham damıtma, hidroişlem ve katalitik reformlama işlemlerinde besleme/atık ısı değişimi, üst yoğunlaştırma ve yeniden kaynatmaPetrokimya
- — etilen çatlatma ve aromatik ünitelerinde yoğunlaştırıcılar ve yeniden kaynatıcılarDoğal gaz işleme
- — amin arıtma ve glikol dehidrasyonunda zayıf/zengin çözücü değişimiGenel endüstriyel
- — atık ısı geri kazanımı, hidrolik ve yağlama yağı soğutma, kazan besleme suyu ön ısıtmaSeçim İçin Gerekli Girdiler
Isı yükü veya her iki akışkan için giriş ve çıkış sıcaklıkları ve debileri
- Akışkan kimliği, fazı ve aşındırıcı bileşenleri (H
- 2S ve Cl⁻ konsantrasyonu)Tasarım basıncı, tasarım sıcaklığı, izin verilen basınç düşüşü
- Kirlenme faktörü ve temizleme yöntemi — kimyasal veya mekanik
- Kurulum alanı, nozül yönü ve bakım erişimi
- Standart sürümü ve sertifikasyon gereksinimleri (U damgası, PED/CE, NACE)
- Yukarıdaki her bir öğe olmadan, ısı transfer alanı ve yapı tipi benzersiz olarak belirlenemez. Proses veri sayfasının sorguyla birlikte sağlanması, çoğu ileri geri yazışmayı ortadan kaldırır.
Bakım Hususları
Çıkarılabilir bir demet mekanik temizliğe izin verir ve belirgin bir kirlenme eğilimi olan hizmetler için uygundur. Sabit boru tablalısı üniteler yalnızca kabuk tarafında temizliğe izin verir; boru tarafı kirlenmesi kimyasal temizlik gerektirir. Yüzer başlık ve U-boru tasarımları, kurulumdan sonra değil, inşaat tasarım aşamasında ayrılmış bakım boşluğu gerektirir.
