Tấm Lò Hơi Ống Kiểu API 660
Tấm lò hơi ống được chế tạo theo tiêu chuẩn API 660 và TEMA được sử dụng trong các nhà máy lọc dầu, hóa dầu và xử lý khí đốt tự nhiên để gia nhiệt, làm mát, ngưng tụ và tái sôi các dòng lưu chất quy trình.
Thiết bị bao gồm vỏ, bó ống, tấm ống, vách ngăn và đầu ống. Lưu chất phía ống đi qua các ống; lưu chất phía vỏ chảy ngang qua bó ống dưới sự dẫn hướng của vách ngăn. Nhiệt truyền qua thành ống từ dòng nóng hơn sang dòng lạnh hơn.
Lưu ý về tiêu chuẩn: API 660 bao gồm các tấm lò hơi ống, trong khi API 661 áp dụng cho các tấm lò hơi làm mát bằng không khí. Hai tiêu chuẩn này khác nhau về cơ chế truyền nhiệt, cấu tạo và các yếu tố đầu vào để lựa chọn, và không thể thay thế cho nhau. Hãy chỉ định loại thiết bị trước khi xác định phiên bản tiêu chuẩn trong yêu cầu báo giá.
Các loại cấu tạo và phân loại TEMA
Ba cấu hình đáp ứng hầu hết các yêu cầu quy trình, được xác định bằng ký hiệu đầu sau của TEMA:
- Tấm ống cố định (BEM / AEM) — các tấm ống được hàn vào vỏ. Nhỏ gọn và kinh tế. Phù hợp với chênh lệch nhiệt độ vỏ-ống nhỏ và dịch vụ phía vỏ sạch. Khi chênh lệch lớn, ứng suất nhiệt trong vỏ trở nên đáng kể và cần có khớp nối giãn nở.
- Ống chữ U (BEU) — một tấm ống cố định, đầu còn lại tự do giãn nở. Bó ống có thể được rút ra như một khối. Phù hợp với chênh lệch nhiệt độ cao và vệ sinh cơ học phía ống; phần ống chữ U không thể vệ sinh bằng cơ học.
- Đầu nổi (BET / AES) — một tấm ống nổi, loại bỏ hoàn toàn ứng suất nhiệt. Bó ống có thể tháo rời và cả hai phía đều có thể được vệ sinh. Phù hợp với chênh lệch nhiệt độ lớn, dịch vụ có cặn bẩn và bảo trì thường xuyên, với chi phí đầu tư ban đầu cao hơn và nhiều điểm làm kín hơn.
Lớp TEMA ảnh hưởng trực tiếp đến độ dày tấm ống, độ dày vỏ tối thiểu và phạm vi kiểm tra không phá hủy. Lớp R áp dụng cho dịch vụ lọc dầu khắc nghiệt, Lớp C cho dịch vụ thương mại thông thường, Lớp B cho dịch vụ quy trình hóa chất.
Tiêu chuẩn thiết kế và tuân thủ
| Tiêu chuẩn |
Phạm vi |
Ghi chú |
| API 660 |
Tấm lò hơi ống cho dịch vụ dầu mỏ, hóa dầu và khí đốt tự nhiên |
Phiên bản theo quy cách dự án (lần thứ 9 / lần thứ 10); bổ sung các yêu cầu về mối nối ống-tấm ống, tính toán tấm ống và kiểm tra |
| TEMA |
Loại cấu tạo và độ dày thành tối thiểu |
Lớp R / C / B |
| ASME BPVC Phần VIII Phân khu 1 |
Thiết kế theo quy tắc và chế tạo |
Có sẵn dấu U |
| GB/T 151 |
Các dự án nội địa Trung Quốc |
Khi áp dụng cùng với ASME, hợp đồng quy định quyền ưu tiên |
| PED 2014/68/EU |
Xuất khẩu sang Liên minh Châu Âu |
Yêu cầu đánh dấu CE và sự tham gia của tổ chức được thông báo |
| NACE MR0175 / ISO 15156 |
H2S ướt2Dịch vụ S |
Giới hạn độ cứng vật liệu và điều kiện xử lý nhiệt |
Phạm vi thông số thiết kế điển hình
| Thông số |
Phạm vi |
| Đường kính danh nghĩa vỏ |
DN150 – DN2000 |
| Kích thước ống |
Ø19 × 2 mm, Ø25 × 2.5 mm |
| Chiều dài ống |
1500 – 9000 mm |
| Áp suất thiết kế phía ống |
Chân không hoàn toàn – 10 MPa |
| Áp suất thiết kế phía vỏ |
Chân không hoàn toàn – 6.4 MPa |
| Nhiệt độ thiết kế |
-40 – 450 °C (thép carbon) |
| Diện tích truyền nhiệt, trên đơn vị |
1 – 2000 m² |
Bảng này mô tả khả năng chế tạo thông thường, không phải là quy cách cố định của bất kỳ mẫu đơn nào. Giá trị cuối cùng sẽ phụ thuộc vào gói quy trình, tính toán độ bền và kiểm tra sụt áp. Các điểm cuối của phạm vi không nên được trích dẫn trực tiếp làm giá trị lựa chọn.
Vật liệu và quy trình quan trọng
Vỏ và đầu ống.Thép carbon theo SA516 Gr.70 hoặc Q345R. Dịch vụ ăn mòn yêu cầu SA240 304/316L; dòng chứa clorua yêu cầu duplex S31803; nước biển và môi trường xâm thực yêu cầu titan Gr.2.
Ống.Ống liền mạch theo SA179 / SA192, ống hàn theo SA249, thép không gỉ theo SA213 TP316L. Đường kính ống và độ dày thành phải đáp ứng diện tích truyền nhiệt và dung sai ăn mòn cùng nhau — không thể cố định độc lập.
Tấm ống.Phôi rèn theo SA266 Gr.2 cho cấu tạo thép carbon hoặc SA182 F316L cho thép không gỉ, với độ dày được lấy là giá trị lớn hơn giữa kết quả TEMA và ASME.
Mối nối ống-tấm ống.API 660 đặt ra các yêu cầu rõ ràng ở đây. Thực hành tiêu chuẩn là giãn nở cường độ cộng với hàn kín. Ống thành mỏng hoặc ống titan được giãn nở bằng thủy lực để tránh làm cứng do cán cơ học gây ra. Quy trình hàn được chứng nhận theo ASME Phần IX.
Hàn và xử lý nhiệt.Các đường hàn dọc và ngang được kiểm tra RT hoặc UT theo yêu cầu của dự án. Các thiết bị thép carbon có độ dày trên quy định sẽ được xử lý nhiệt sau hàn.
Điều kiện dịch vụ và ngành công nghiệp
- Lọc dầu — trao đổi nhiệt đầu vào/đầu ra, ngưng tụ và tái sôi trong chưng cất dầu thô, xử lý hydro và tái tạo xúc tác
- Hóa dầu — thiết bị ngưng tụ và tái sôi trong các đơn vị cracking ethylene và aromatic
- Xử lý khí đốt tự nhiên — trao đổi dung môi lean/rich trong xử lý amine và khử nước bằng glycol
- Công nghiệp thông thường — thu hồi nhiệt thải, làm mát dầu thủy lực và dầu bôi trơn, gia nhiệt sơ bộ nước cấp lò hơi
Đầu vào cần thiết để lựa chọn
- Nhiệt tải, hoặc nhiệt độ đầu vào và đầu ra và lưu lượng cho cả hai dòng
- Danh tính lưu chất, pha và các thành phần ăn mòn (nồng độ H2S và Cl⁻)
- Áp suất thiết kế, nhiệt độ thiết kế, sụt áp cho phép
- Hệ số bám bẩn và phương pháp làm sạch — hóa học hoặc cơ học
- Không gian lắp đặt, hướng đầu nối và khả năng tiếp cận bảo trì
- Phiên bản tiêu chuẩn và yêu cầu chứng nhận (dấu U, PED/CE, NACE)
Nếu thiếu bất kỳ mục nào ở trên, diện tích truyền nhiệt và loại cấu tạo không thể được xác định duy nhất. Cung cấp bảng dữ liệu quy trình cùng với yêu cầu báo giá sẽ loại bỏ hầu hết các trao đổi qua lại.
Cân nhắc bảo trì
Bó ống có thể tháo rời cho phép vệ sinh bằng cơ học và phù hợp với các dịch vụ có xu hướng bám bẩn rõ rệt. Thiết bị tấm ống cố định chỉ cho phép vệ sinh phía vỏ; cặn bẩn phía ống yêu cầu vệ sinh bằng hóa chất. Thiết kế đầu nổi và ống chữ U cần dành không gian bảo trì trong giai đoạn thiết kế dân dụng, không phải sau khi lắp đặt.
