Mwen sonje premye fwa mwen te wè yon echanjeur tèt k ap flote rale apa pandan yon chanjman -se te yon inite manje/effluent nafta nan yon rafineri 150,000 bbl / jou, ak pake a te an sèvis pou prèske onz ane. Lè ekipaj la extrait li, tubesheet k ap flote a te montre kèk limyè galling sou sifas glisman an, men tib yo tèt yo te nan fòm konsiderableman bon. Sa a te lè mwen reyèlman te kòmanse peye atansyon sou sa konsepsyon sa a ka fè-e egalman enpòtan, kisa ki ka ale mal lè li pa espesifye oswa konsève byen.
Pandan ane yo, mwen te patisipe nan presize, enspekte, ak depanaj asanble sa yo atravè yon seri sèvis: tren prechofe brit, reboiler rejenerateur amine, echanjeur refòmatè katalitik, e menm kèk vaporisateur klò. Chak aplikasyon te anseye m 'yon bagay diferan sou fasontèt k ap flotekonpòte yo-ak ki jan fasil ti detay yo ka neglije nan pakè akizisyon yo.
Ki sa tèt la k ap flote aktyèlman fè
Lide de baz la senp ase. Nan nenpòt echanjeur kokiy-ak-tib, tib yo ak koki a nan diferan tanperati, pafwa trè diferan. Si ou fèmen tou de bout tib yo nan koki a-tankou nan yon konsepsyon fich-tib-diferans ekspansyon an dwe ale yon kote. Anjeneral, li antre nan estrès nan tib la-a-jinti fèy tib yo, epi evantyèlman, nan fant oswa tib rale.
Tèt la k ap flote rezoud sa a pa kite yon bout nan pake a glise axial andedan koki a. Men, gen yon trape: ke koòdone glisman gen kenbe yon sele, li gen siviv monte bisiklèt tèmik san yo pa sezi, epi li gen pou pèmèt pake a dwe rale soti pou antretyen. Detay mekanik yo gen plis enpòtans pase pifò enjenyè reyalize.
Pati kle yo senp: yon kouvèti detachable nan fen k ap flote, yon chanm ki bay plas pou ekspansyon, yon tubè k ap flote ki monte andedan twou koki a, ak yon bag fann oswa bag fè bak ki transmèt presyon pouse tounen nan bride koki a. Clearance anfòm ant fèy tubè flote a ak koki a se kritik. Nan yon pwojè mwen te revize, clearance a te espesifye nan 2.0 mm-jenere ase pou fè pou evite obligatwa, men li te vin lakòz twòp koule kontoune ki frape apeprè 8% nan pèfòmans tèmik echanjeur a. Plant la te fini ranplase tubè flote a ak yon anfòm pi sere, alantou 1.0 mm, ki te rezoud pwoblèm nan. Depi lè sa a, mwen te toujou trete clearance sa a kòm yon varyab konsepsyon ki bezwen optimize, pa sèlman yon tolerans yo dwe tcheke.
Fatig tèmik-Kote ekonomi reyèl yo soti
Avantaj durability nan tèt k ap flote se pa teyorik. Mwen te wè echanjeur fich-tubsheet nan sèvis idwojèn siklik devlope fant tubsheet apre sèlman sis a uit ane. Nan yon ka, yo te dwe re-tibe yon glasyè effluent hydrotreat de fwa nan yon fennèt dis-ane, chak fwa koute apeprè $400,000 nan materyèl ak travay, plis apeprè twa semèn nan D'.
Okontrè, yon echanjeur tèt k ap flote nan yon sèvis siklik menm jan an nan yon lòt plant-menm kalite inite, menm balans tanperati, apeprè 1,200 sik tèmik pou chak ane-te toujou ap fonksyone apre 18 ane ak yon sèl rale pake pou netwaye epi pa gen okenn fann fèy tib. Pandan yon enspeksyon rotation an 2021, nou te fè chèk pénétrant lank sou bride tèt k ap flote ak boulon, epi nou pa jwenn okenn endikasyon. Kalite fyab sa a tradwi dirèkteman nan ekonomi anba -.
Rediksyon estrès la se pa sèlman men-signe. Baze sou mezi tansyon-kalib nou te fè sou yon echanjeur refòmatè 1.5 m dyamèt pandan yon sekans demaraj-anrejistre done nan entèval 30-segondè pandan inite a te monte soti nan anbyen rive nan 380 degre -pik estrès prensipal la nan pwent{10}}tib la te apeprè 210 MPa k ap flote-fen tib te wè sèlman apeprè 75 MPa. Sa a se yon rediksyon nan prèske 65%, ki aliyen byen ak règ jeneral la nan gwo pous mwen te wè referans nan plizyè seminè konsepsyon TEMA. Mwen pa gen yon papye pibliye pou m site pou tès espesifik sa a-se te yon esè plant entèn-men li te matche ak prediksyon FEA nou te fè davans nan anviwon 7%.
Chanjman antretyen: Yon reyèl-Konparezon Tan Mondyal
Youn nan reklamasyon ki pi abuze nan maketing echanjeur chalè se "antretyen fasil." Men, mwen ka ba w chif aktyèl yo ki soti nan yon chanjman an 2023 nan yon izin chimik Gulf Coast, kote nou te gen de sèvis ki idantik-youn ki gen yon konsepsyon tèt k ap flote-e youn ki gen yon fèy tib fiks-tou de te okipe sèvis gwo fouling (monomè stirèn sou bò tib, dlo sou bò koki).
Pou inite fich-tib la, ekipaj la te oblije koupe nan kanalizasyon koki-bò a, deboulonne koki a soti nan sel li yo, epi woule tout seksyon koki a ale pou jwenn aksè nan eksteryè tib la. Sa te pran kat jou edmi, san konte travay re-aliyman an apre, ki te ajoute yon lòt jou edmi. Total: sis jou.
Pou inite tèt k ap flote-yo, yo retire kouvèti tèt k ap flote a, yo tache yon rale pake idwolik, epi yo glise pake a deyò sou yon kanpe. Netwayaj ak dlo presyon wo -(nan 40 MPa, lè l sèvi avèk yon bouch wotasyon) te pran apeprè 10 èdtan. Tout operasyon an-soti nan izolasyon rive nan reinsersyon pakèt la-te pran yon ti kras mwens pase 48 èdtan. Sa a se yon rediksyon 67% nan D '. Pi devan, manadjè plant la te di m 'ke menm apre yo te konsidere pi gwo pri inisyal la nan konsepsyon tèt k ap flote-(apeprè 22% pi chè lè w achte a), pri total sik lavi a te pi ba apeprè 15% lè yo te enkli tan antretyen an.
Mwen ta dwe sonje ke konparezon sa a te espesifik nan sèvis sa a. Nan sèvis pwòp, ki pa -fouling, avantaj la pi piti-pafwa pa vo yon pri kapital siplemantè. Men, nan nenpòt aplikasyon kote yo prevwa fouling, mwen rekòmande fèmman fè yon analiz de baz pri -benefis lè l sèvi avèk pri aktyèl Dènye plant ou a pa èdtan. Li souvan konsèy balans yo desizifman an favè tèt la k ap flote.
Diferans materyèl ki travay-ak kèk ki pa fè sa
Tèt k ap flote klere lè ou bezwen sèvi ak diferan materyèl pou tib ak koki. Egzanp ki pi komen mwen te rankontre se kondansasyon dlo lanmè-refwadi, kote tib yo se Titàn (koyefisyan ekspansyon sou 8.6 × 10⁻⁶/ degre ) ak koki a se asye kabòn (apeprè 11.7 × 10⁻⁶ / degre ). Plis pase yon ogmantasyon tanperati 100 degre, yon pake tib 6-mèt ap grandi sou 5.2 mm, pandan y ap koki a grandi sou 7.0 mm-yon diferans 1.8 mm. Nan yon konsepsyon fich-tib, diferans sa a ta dwe pran kòm estrès taye nan tib-a-soude tib la. Nan yon konsepsyon tèt k ap flote, li jis glise.
Men, mwen te wè tou konbinezon materyèl ki te kreye pwoblèm mete inatandi. Nan yon sèl plant amonyak, tubesheet k ap flote a te fè nan asye pur 316L ak twou koki a te asye kabòn ki pa gen okenn kouvri. Apre apeprè kat ane nan operasyon, twou asye kabòn nan te chire yon Groove prèske 1.5 mm pwofondè kote tubesheet la glise retounen ak lide. Plant lan te rezoud li nan pwochen ranplasman pake a lè li te aplike yon Stellite 6 di -fè fas a kouvri nan zòn nan glisman nan tib k ap flote a-pa koki a, paske sa a ta pi difisil nan jaden-machin. Kouvèti sa a te kenbe pou plis pase yon dekad kounye a ak mete minim mezirab.
Si w ap espesifye yon tèt k ap flote pou sèvis tanperati ki wo -pi wo pase 400 degre -di, nan yon tren manje aparèy chofaj coker reta-Mwen ta rekòmande gade nan alyaj ki reziste flue-tankou F11 oswa F22 pou flote tubesheet la, pa sèlman estanda 304. 304H te devlope twou vid apre sèlman senk ane nan 430 degre. Ranplasman an te itilize F22 e li te kouri byen depi. Leson an: pa jis matche ak materyèl tubesheet la ak materyèl tib la; konsidere devwa inik li kòm yon eleman ki kenbe presyon glisman-.
Bouche Joint-Pwen Fèb Persistent la
Si gen yon zòn kote tèt k ap flote toujou lakòz pwoblèm, li se gasket tèt k ap flote. Kontrèman ak yon gasket estasyonè, yon sèl sa a wè mouvman relatif pandan transient tèmik. Joint a dwe kenbe entegrite sele pandan y ap flote tubesheet la chanjman axial. Apre yon tan, aksyon an taye ka lakòz ekstrizyon oswa pèt konpresyon.
Mwen te jwenn ke espiral-garantite blese ak yon bag enteryè-espesyalman, 316 likidasyon ak filler fleksib grafit-pèfòme konsiderableman pi bon pase garnitur fèy plat nan sèvis siklik. Nan yon sèl plant, nou swiv lavi gasket sou twa vire youn apre lòt. Joint plat yo mwayèn de ane anvan flit te note pandan tès elyòm fuites (nou te itilize yon papòt de 10⁻⁴ mbar·L/s). Kalite blesi espiral-la te toujou dire pandan tout entèval enspeksyon senk-ane.
Jesyon boulon se jis kòm enpòtan. Nou te kòmanse mezire longè boulon anvan ak apre chak asanble, lè l sèvi avèk yon mikromèt kalibre. Nan yon vire 2022, nou te jwenn ke apeprè 12% nan boulon yo te long pa plis pase 2.5% nan longè orijinal yo-byen pi wo pase limit 2% mwen rekòmande jeneralman. Boulon sa yo te ranplase, epi nou te koupl nouvo yo lè l sèvi avèk yon tansyon idwolik olye ke yon kle koupl, ki te ban nou pi bon kontwòl sou gaye prechaj. Pousantaj nan koule apre demaraj te esansyèlman zewo, tandiske demaraj anvan yo te toujou gen kèk kriye ki te bezwen retorquing.
Limit elongasyon 2% sa a se pa yon nimewo abitrè mwen te retire nan yon manyèl. Li soti nan yon konbinezon de rekòmandasyon manifakti boulon an (yo te bay yon graf chaj kont souch pou alyaj espesifik yo) ak pwòp nou nan -tès kay, kote nou te fè yon pakèt boulon nan 50 sik tèmik nan yon fou tès ak mezire prechaj rezidyèl la. Pi lwen pase 2% seri pèmanan, prechaj rezidyèl la tonbe sevè -pa apeprè 30% apre pwochen sik tèmik la. Done sa yo konvenk gwoup antretyen nou an pou adopte règ ranplasman 2%.
Fwad Pull-Tès: Yon Tèks Senp Ki Trape Pwoblèm Bonè
Yon pratik mwen jwenn anpil valè, e ke anpil plant sote, se tès rale frèt-apre reinsertion pake a. Anvan echanjeur a tounen nan sèvis, mwen asire w ke yon moun fizikman pouse ak rale bout k ap flote nan pake a-anjeneral ak yon jack idwolik ki aplike yon fòs axial dou-epi mezire deplasman an ak yon kalib kalib.
Deplasman mezire a ta dwe matche ak kalkile valè ekspansyon tèmik (ΔL=× L × ΔT) pou tanperati opere espere. Si li siyifikativman mwens-di, 30% oswa plis pi ba pase valè kalkile a-gen prèske toujou yon obstak: yon deflteur ki pa aliye, yon bann sipò ki te koube pandan ekstraksyon, oswa pafwa jis debri ki rete nan chanm lan.
Nan yon ka nan yon plant ethylene Texas, deplasman an mezire te sèlman 40% nan valè a kalkile. Nou te sispann demaraj la ak borescoped chanm nan tèt k ap flote. Yon ti moso nan echèl te kase ki lach ak kwense ant fèy tib k ap flote a ak twou koki a. Li te pran apeprè 45 minit pou netwaye li, men li te sove nou anba yon are fòse de semèn pita lè ekspansyon tèmik la ta lakòz pake a mare epi pètèt pliye plizyè tib.
Mwen te wè tou opoze a-mezire deplasman siyifikativman pi gwo pase kalkile-ki anjeneral endike yon tirant kase oswa espas ki lach. Sa a egalman grav, paske li pèmèt tib yo vibre ak fret kont youn ak lòt. Nou te jwenn youn ka sa yo pandan yon chèk pre-demaraj, ranplase tij la, epi evite sa ki ta yon echèk tib nan kèk mwa.
Ki kote done yo soti
Mwen ta dwe klè sou sous nimewo yo mwen site yo. Gen kèk ki soti nan dosye entèn plant yo-pa egzanp, pwodwi chimik kòt Gòlf la pou fè travay plant yo ak mezi souch-mezisyon yo sou echanjeur refòmatè a. Moun sa yo pa pibliye okenn kote; yo soti nan dosye pwòp pwojè mwen an. Lòt figi, tankou estimasyon rediksyon lavi fatig (30-50% pou fèy tib fiks nan sèvis siklik), yo baze sou lekti ki soti nan ASME Seksyon VIII, Divizyon 2, Apendis 5 koub fatig, aplike nan jeyometri tipik asye kabòn ak yon balanse tanperati 150 degre. Mwen te verifye-sa yo ak modèl FEA ki soti nan de manifaktirè echanjeur diferan, ak rezilta yo te nan apeprè 10%.
Koefisyan ekspansyon materyèl yo se valè estanda ki soti nan ASTM E228, ke mwen te itilize nan kalkil deplasman tèmik pou plis pase yon deseni. Gid elongasyon boulon an (2% limit) soti nan tès entèn nou an, jan mwen mansyone, men mwen te wè tou rekòmandasyon menm jan an nan papye teknik ki soti nan Pressure Vessel Research Council-espesyalman PVRC Bulletin 356, ki diskite sou detant nan boulonje jwenti anba sikilasyon tèmik.
Mwen pa reklame nimewo sa yo aplikab inivèsèl. Chak plant gen diferan modèl fonksyònman, diferan pratik antretyen, ak diferan karakteristik fouling. Men, mwen te jwenn referans sa yo itil kòm pwen depa, e mwen espere ke yo ba ou yon sans reyalis sou sa ou dwe atann.
Panse final yo
Si mwen ta dwe bouyi eksperyans mwen ak asanble tèt k ap flote nan yon sèl konsèy, li ta sa a: trete tèt la k ap flote kòm yon sistèm, pa yon eleman. Pèfòmans li depann de entèraksyon ki genyen ant anfòm glisman an, gasket la, boulon an, estrikti sipò a ak pwosedi antretyen an. Yon chanjman nan nenpòt nan sa yo ka fè oswa kraze fyab nan echanjeur an antye.
Mwen te wè tèt k ap flote ki te kouri san defo pandan 20 ane, e mwen te wè lòt moun ki te kòmanse koule nan 18 mwa -souvan akòz yon sèl detay neglije, tankou lè l sèvi avèk move lubrifyan sou sifas glisman an, oswa pa konte pou kwasans tèmik nan sipò pake yo.
Depans siplemantè nan yon echanjeur tèt k ap flote -(tipikman 20-30% plis pase yon ekivalan fiks-tib pou menm devwa a) kapab yon vann difisil bay manadjè pwojè ki konsantre sou depans kapital yo. Men, lè ou faktè nan diminye tan antretyen an, longè kouri yo pi long, ak evite echèk tib katastwofik, ka biznis la se souvan irezistib -espesyalman nan sèvis ki gen gwo fouling oswa monte bisiklèt tanperati grav.
Rekòmandasyon mwen an se fè analiz pri sik lavi a ak pwòp done plant ou a, pa mwayèn endistri jenerik. Sèvi ak pri aktyèl D ' ou (ki gen ladan pwodiksyon pèdi), entèval tipik netwayaj ou a, ak to istorik echèk tib ou a. Nan pifò ka mwen te wè, tèt k ap flote a soti devan sou yon orizon 15 ane.
Men, si ou presize youn, pa sispann nan fichye a. Vizite boutik la pandan fabwikasyon epi gade tès fitment tubesheet k ap flote. Tcheke mezi clearance ou menm. Revize kalkil prechaj boulon an. Epi anvan premye demaraj la, fè tès frèt -sa a. Li pran mwens pase yon èdtan, epi li te sove m 'nan plis pwoblèm ke mwen ka konte.