Sabit boru levhası: kaynak ve montaj özellikleri 

Sabit boru levhası nedir ve ısı eşanjörünün hizmet ömrü neden buna bağlıdır?

Sabit borulu levha, kaynak kalitesinin 10 MPa'ya kadar basınç altındaki devrenin sızdırmazlığını doğrudan belirlediği kabuk-borulu ısı eşanjörünün kritik bir bileşenidir. Uygulamamızda, füzyon bölgesindeki mikro çatlakların, medyanın karışmasına ve 6 aylık çalışmanın ardından tüm petrol rafineri hatlarının kapanmasına nasıl yol açtığını gördük. Kurulumun ana özelliği, montaj sırasında kesin hassasiyet gerektiren özel kompansatörler olmadan sıcaklık genleşmesini telafi etmenin imkansız olmasıdır. Agresif ortamlar için ekipman satın almayı planlıyorsanız, ızgarayı gövdeye takmanın nüanslarını göz ardı etmek, proje tahminindeki en pahalı hata olacaktır.

Sabit ızgaraların kaynağının teknolojik özellikleri: kenar hazırlığından dikiş kontrolüne kadar

Boru levhasının ısı eşanjörü gövdesine kaynaklanması işlemi, metal kalınlığındaki farklılık ve boşluk bulunmaması gereklilikleri nedeniyle standart alın kaynağından kökten farklıdır. Uzun dikişler için otomatik tozaltı ark kaynağı kullanıyoruz, ancak son köşe bağlantıları kök nüfuziyetini sağlamak için her zaman manuel olarak Tig kaynağıyla yapılıyor. Burada dolgu malzemesi seçiminde bir hata kabul edilemez: Asitlerle çalışırken alaşımlı Sv-10KhGNM tel yerine Sv-08G2S telinin kullanılması, çalışmanın ilk yılında korozyon çatlamasına neden olur.

Kenar hazırlığı, tüm kaynak işleminin süresinin %40'ını alır. Yüzey, kenardan en az 20 mm genişliğe kadar metalik bir parlaklığa kadar temizlenmelidir ve nem veya yağın varlığı, görsel incelemeyle tespit edilemeyen gözeneklere neden olur. Bir durumda, müşterimiz elektrotların kurutulmasında zamandan tasarruf etmeye çalıştı, bu da dikişin hidrojenle doymasına ve ardından çalışma basıncından 1,5 basınçla hidrotest sırasında kırılgan kırılmaya yol açtı. Bu onlara iki haftalık atölye kesintisine ve ünitenin tamamen yeniden işlenmesine mal oldu.

Kaynak işleminin temel parametreleri

• Akım ve polarite:Östenitik çelikler için, ana metalin nüfuzunu en aza indirmek ve aşırı ısınmayı önlemek için ters polariteli doğru akımı kullanıyoruz.
• Kaynak alanı koruması:Izgara tarafından boruların iç boşluğunun argonla temizlenmesi zorunludur, aksi takdirde dönüş silindiri oksitlenerek korozyon kaynağı haline gelecektir.
• Sıcaklık:Kalıntıları 20 mm'nin üzerinde olan düşük alaşımlı çeliklerde, artık gerilimleri azaltmak için 150-200°C'ye ön ısıtma gereklidir.
• Katmanlama:Dikiş, her biri bir sonrakini uygulamadan önce cüruftan dikkatlice temizlenen birkaç geçişte gerçekleştirilir.

Sabit bir ızgaraya kaynaklı bağlantıların kalite kontrolü üç aşamada gerçekleştirilir: görsel muayene (VIK), ultrasonik test (UT) ve kılcal yöntem (PVC). GOST R 58907-2020'ye göre herhangi bir yüzey çatlağı, kapatılmamış kraterler ve çapı 0,5 mm'den fazla olan gözenekler kabul edilemez. Dahili kusurları görmenin tek yolu bu olduğundan, standart gerektirmese bile, müşterilerin bağlantıların en az %10'u için radyografik muayene (RA) protokollerine ihtiyaç duymasını öneriyoruz.

Sabit ızgaralı bir ısı eşanjörünün kurulumuna ilişkin adım adım kılavuz

Sert bir şekilde sabitlenmiş boru levhalarına sahip ısı değişim ekipmanının montajı, ihlali demet bozulmasına ve basınçsızlaşmaya yol açan katı bir eylem dizisi gerektirir. Aşağıda boşaltmadan devreye almaya kadar tüm tesislerimizde kullandığımız algoritma yer almaktadır. Bu adımları takip etmek, kurulum kuruluşlarının karşılaştığı yaygın sorunların %90'ını önleyecektir.

1. Ekipmanın kabulü ve depolanması.Çalışmaya başlamadan önce ürün pasaportunu ve işaretlerin tasarım verilerine uygunluğunu kontrol edin. Flanşların ve boru levhalarının sızdırmazlık yüzeylerinin durumuna özellikle dikkat edin: 0,1 mm'den daha derin çizikler veya ezikler mekanik müdahale gerektirir. Destek ayaklarının korozyona uğramaması için metalin yere temasını önlemek amacıyla cihaz ahşap destekler üzerinde sadece yatay konumda depolanmalıdır.
2. Desteklerin temeli ve kurulumu.Taban kesinlikle yatay olmalı ve yükseklik toleransı 1 metre uzunluk başına 2 mm'yi geçmemelidir. Temelin eğriliği, soğutucuyla doldurulduğunda cihazın gövdesinde bir bükülme momenti oluşturduğundan, düzlemi kontrol etmek için lazer seviyeleri kullanıyoruz. Ankraj cıvataları yalnızca konumun son hizalanmasından sonra sıkılır; bir somun diğerinin üzerine en az 2-3 diş kadar çıkmalıdır.
3. Askıya alma ve kaldırma.Cihazın kaldırılması yalnızca tasarım tarafından sağlanan özel yük taşıma cihazları (gözler) kullanılarak gerçekleştirilir. Boruları veya kapakları tutarak askıların kullanılması kesinlikle yasaktır; bu, flanş bağlantılarını deforme edecek ve mahfazanın içindeki boru demetinin geometrisini bozacaktır. Kaldırma sırasında izolasyona veya korozyon önleyici kaplamaya zarar vermemek için askıların gövdeye temas ettiği yerlerde yumuşak pedler kullanın.
4. Boru hatlarının bağlantısı.Bu en kritik aşamadır. Eşanjör boruları, boruların ağırlığından ve hattın termal genleşmesinden kaynaklanan kuvvetleri absorbe etmemelidir. İlk boru hattı desteklerinin aparatın flanşından en fazla 1-1,5 metre uzağa kurulmasını talep ediyoruz. Flanşların cıvatalı bağlantıları, contanın eşit şekilde sıkıştırılmasını sağlamak için bir tork anahtarı ile üç adımda (%30, %70, %100 kuvvet) çapraz olarak sıkılır.
5. Hidrolik test ve teslimat.Kurulumdan sonra, çalışma basıncını 1,25-1,5 kat aşan (PB 03-576-03'e göre) su ile bir test basıncı gerçekleştirilir. Basınca maruz kalma süresi en az 30 dakikadır ve bu süre zarfında tüm kaynaklar ve flanş bağlantıları sızıntılara karşı incelenir. Manometre üzerindeki basınçta 0,05 MPa kadar bir azalma bile, kabul sertifikasını imzalamadan önce ortadan kaldırılması gereken gizli bir sızıntının varlığını gösterir.

Montajcıların yaptığı yaygın bir hata, sıcak boru hatlarına bağlanırken sıcaklık boşluklarını göz ardı etmektir. Hat gerilim altına alınırsa, 200°C'ye ısıtıldığında ortaya çıkan gerilimler boruyu gövdeden yırtabilir veya boru tabakasını deforme edebilir. Boru sisteminin serbestçe genişlemesi için daima yer bırakın.

Sabit kafesli yapılarda termal genleşme sorunları ve bunları çözme yöntemleri

Sabit boru levhalı cihazların ana sınırlaması, kasa ile borular arasındaki sıcaklık farkının karbon çelikleri için 50°C'yi, paslanmaz çelikler için ise 30°C'yi aşmamasıdır. Bu sınırın aşılması durumunda, boruları levhalardan yırtabilecek veya gövdeyi deforme edebilecek devasa termal gerilimler ortaya çıkar. Uygulamamızda, bir kimya tesisinde, bu kuralın göz ardı edilmesinin, bir boru demetinin ilk çalıştırmadan sonra mahfazaya doğru bir "yay" gibi bükülmesine ve ortamın akışını engellemesine yol açtığı bir durum vardı.

Genişlemeyi telafi etmek için bu tür cihazlar gövdeye yerleştirilmiş lens dengeleyicileri kullanır. Bu, yay gibi çalışan ve boruların uzamasını üstlenen oluklu bir parçadır. Ancak bir kompansatörün takılması cihazın maksimum çalışma basıncını azaltır ve üretimini zorlaştırır. Alternatif bir seçenek de yüzer kafalar veya U şeklinde borular kullanmaktır, ancak proje sabit bir ızgara gerektiriyorsa (örneğin, tüpler arası boşluğun kimyasal bir yöntem kullanılarak kolayca temizlenmesi için), o zaman gerilim hesaplaması zorunlu bir tasarım aşaması haline gelir.

Teknolojik prosesiniz borular arası boşluğun kireç veya tortu ile kirlenmesini içeriyorsa, mahfaza kapağını çıkarmanıza ve tüm borulara doğrudan erişim sağlamanıza olanak tanıyan sabit bir elek tek seçenek olarak kalır. Bu durumda sıcaklıklardan ödün vermeniz veya pahalı genleşme derzleri kurmanız gerekir; ancak bu, bakım maliyetlerinin azalmasına neden olur.

Malzeme seçimi ve çevrenin sabitleme ünitesinin dayanıklılığı üzerindeki etkisi

Boru levha malzemesi genellikle gövde malzemesinden farklıdır, bu da kaynak sırasında galvanik çift sorunu yaratır. Örneğin, titanyum borular ve çelik bir gövde kullanıldığında, bimetalik bir kesici uç veya ızgaranın temas yüzeyinin titanyum ile kaplanması gerekir. Müşterinin yüzey kaplamadan tasarruf ettiği bir durumla karşılaştık ve bir yıl sonra temas bölgesi yoğun bir elektrokimyasal korozyon bölgesi haline gelerek metalin ciddi şekilde hasar görmesine yol açtı.

Agresif ortamlar için (asitler, alkaliler, deniz suyu), 08Х18Н10Т veya 10Х17Н13М2Т östenitik çelik kalitelerinden yapılmış ızgaraların kullanılmasını öneririz. Çelik kalitesinin kendisinin dayanıklılığı garanti etmediğini anlamak önemlidir: kaynak sonrası metalin yapısı ısıl işlemle (sertleştirme) eski haline getirilmelidir. Temperleme olmadan, krom karbürler ısıdan etkilenen bölgede çökelir ve çelik korozyon önleyici özelliklerini kaybederek tanecikler arası korozyona karşı savunmasız hale gelir.

Boru tabakasının kalınlığı sadece basınca değil aynı zamanda boruları çekme kuvvetine göre hesaplanır. Borular genişletildiğinde boruyu tutan ızgara deliklerinde gerilim oluşur. Kartın kalınlığı yetersizse deforme olabilir (“dalga”) ve bağlantıyı zayıflatabilir. Mühendislerimiz, yalnızca tablo değerlerini değil, gerçek yükleri de dikkate alarak her zaman GOST 34233.1-2017'ye göre mukavemet hesaplamaları yapar.

Tipik işletim hataları ve bunlardan nasıl kaçınılacağı

Kusursuz şekilde kaynaklanmış ve monte edilmiş bir ısı eşanjörü bile işletme personelinin hatası nedeniyle arızalanabilir. En yaygın sorun su darbesidir. Girişteki kapatma vanalarının aniden açılması, özellikle ek kaynak gerektirmeden yalnızca havşa ile yerinde tutulduklarında boruları ızgaralardan dışarı çıkarabilecek bir basınç dalgalanması yaratır. Titreşim damperlerinin kurulmasını ve personelin yumuşak başlatma prosedürleri konusunda eğitilmesini önemle tavsiye ederiz.

Bir diğer gizli tehdit ise durgun bölgelerdir. Cihaz tam kapasitede çalışmıyorsa boruların bir kısmı kullanılmamış olabilir. Bu borularda ortam durgunlaşır, yerel aşırı ısınma meydana gelir veya tam tersine kışın donma durdurulur. Donmuş su genleşir ve boruyu tam anlamıyla patlatır veya ızgarayı deforme eder. Kışın suyun tamamen tahliyesi için cihazın en alt noktalarına mutlaka drenaj muslukları koyun.

Stres korozyonu sabit ızgaraların bir diğer düşmanıdır. Agresif ortam ve artık kaynak gerilimlerinin birleşimi, çatlakların hızla oluşmasına yol açar. Bu riski azaltmak için, tüm kaynak işleri tamamlandıktan sonra fırında tüm aparatta gerilim giderme işlemi (yüksek temperleme) gerçekleştiriyoruz. Bu, üretim maliyetini %10-15 artırır ancak hizmet ömrünü önemli ölçüde uzatır.

Uluslararası standartlara uygunluk ve sertifikasyon

Sabit borulu levha ısı değiştiricilerin üretimi sıkı düzenlemelere tabidir. Rusya ve EAEU ülkelerinde ana belge TR CU 032/2013 “Aşırı basınç altında çalışan ekipmanın güvenliği hakkında”dır. Yasal işlem için bu yönetmeliğe uygunluk belgesi gereklidir. Cihazlarımız ayrıca ASME Bölüm VIII Div. Diğer bölgelere ihracat için 1 numara, bu da yüksek düzeyde kalite kontrolünü doğruluyor.

Önemli bir husus etiketlemedir. Her boru levhasında bir kaynakçı işareti ve muayene tarihi bulunmalıdır. Bu izlenebilirliği sağlar: Bir kaza durumunda kaynağı kimin yaptığını ve hangi malzemelerin kullanıldığını tam olarak belirlemek mümkündür. Siparişinizin üretiminde kullanılan her elektrot ve tel partisi için kalite sertifikalarını 10 yıl boyunca arşivliyoruz.

Tedarikçi seçerken kendi sertifikalı NDT (tahribatsız muayene) laboratuvarının varlığına dikkat edin. Kontrolü dış kaynaklardan sağlayan fabrikalar çoğu zaman kusurların derhal düzeltilmesini garanti edemez, bu da sevkıyat sürelerini geciktirir. Laboratuvarımız modern hata dedektörleri ile donatılmıştır ve kritik dikişlerin %100 denetimini doğrudan üretim alanında gerçekleştirmemize olanak sağlar.

Neden bizden üretim sipariş etmelisiniz: deneyim, teknoloji, garanti

Sadece metal yapılar satmıyoruz, aynı zamanda göreviniz için bir mühendislik çözümü sunuyoruz. Deneyimlerimiz, sabit bir tüp tabakasının doğru tasarımının, cihazın kullanım ömrü boyunca bakım maliyetlerinde %30'a kadar tasarruf sağladığını göstermektedir. Izgaralarda 0,05 mm hassasiyetle delik açmak için CNC makineleri kullanıyoruz, bu da boruların mükemmel uyumunu sağlıyor ve ağız açma aşamasında sızıntıları ortadan kaldırıyor.

Wuxi Kaisheng Electric Power and Petrochemical Equipment LLC, özellikle bu tür karmaşık görevler için yüksek teknolojili çözümlerin geliştirilmesi ve üretilmesi konusunda uzmanlaşmıştır. Portföyümüz titanyum kabuk ve borulu ısı eşanjörlerini, ASME yüksek basınç ünitelerini ve C46400 deniz pirinci, bakır-nikel alaşımları ve N06625 nikel alaşımlarından yapılmış özel boru demetlerini içermektedir. Karbon çelikleri, alaşımlı çelikler, titanyum ve bakır alaşımlarını kullanarak 321 paslanmaz çelik ve C70600 alaşımlı boru levhaları içeren bileşenler üretiyoruz. Ürünler PED ve ASME sertifikalı olup, dünya çapındaki müşterilerimize petrol rafineri, kimya, deniz suyu tuzdan arındırma ve gemi inşa endüstrileri için ekipman tedarik etmemize olanak sağlamaktadır. Bizi seçerek yalnızca bir ürün değil, aynı zamanda yüksek korozyon direncine ve termal verimliliğe sahip, özel çalışma koşullarınıza uyarlanmış istikrarlı bir çözüm elde edersiniz.

Standart bir ısı eşanjörünün üretim süresi 4-6 hafta, standart dışı projeler için ise 10 haftaya kadardır. St3'ten VT1-0 titanyuma kadar her derecedeki metalle çalışıyoruz ve ana seriyi piyasaya sürmeden önce teknolojiyi onaylamak için test kaynağı yapmaya hazırız. Kaynak dikişlerinin sızdırmazlık garantisi 24 aydır ancak cihazlarımızın fiili hizmet ömrü, çalışma koşullarına bağlı olarak 15 yılı aşmaktadır.

Belgesiz ucuz ekipman satın alarak üretiminizin güvenliğini riske atmayın. Sabit boru levhası, ısı eşanjörünün kalbidir ve kalitesinden tasarruf etmek, bir gökdelenin temelinden tasarruf etmekle eşdeğerdir. Üretimi, süreçlerin fiziğini anlayan ve sonuçtan sorumlu olan profesyonellere emanet edin.

Sıkça Sorulan Sorular

Sabit ızgaralı bir cihaz için boru demetinin maksimum uzunluğu nedir?

Teknik olarak uzunluk, nakliye ve kurulum olanakları ile sınırlıdır, genellikle 6-12 metreye kadardır. Bununla birlikte, termal gerilimler açısından bakıldığında, demet ne kadar uzun olursa, tüplerin mutlak uzaması da o kadar büyük olur. Uzun cihazlar (> 4 metre) için, küçük sıcaklık farklarında bile lens kompansatörünün takılması zorunlu hale gelir. Teknoloji izin veriyorsa, uzun bölümleri daha kısa uzunlukta seri bağlı birkaç cihaza ayırmanızı öneririz.

Sabit ızgaralı bir ısı eşanjöründeki boruları, tüm aparatı sökmeden değiştirmek mümkün müdür?

Evet, bu tasarımın ana avantajlarından biri bu. Muhafaza kapağını çıkararak tüm borulara erişebilirsiniz. Hasarlı boruların, ısı transferini yeniden hesaplamadan toplamın% 10'una kadar tıkanmasına izin verilir. Kirişin tamamen değiştirilmesi mümkündür ancak açma ve yeni genişletme için özel ekipman gerekir. Muayenehanemizde yedek borular ve değiştirme talimatlarını içeren tamir takımları sağlıyoruz.

Hangi boru sacı kaynak muayene yöntemi en etkilidir?

Ultrasonik test (UT) ve kılcal yöntemin (renk kusuru tespiti) birleşimi. Ultrasonik test, dahili penetrasyon ve gözenek eksikliğini ortaya çıkarır ve kılcal yöntem, yüzeyde ultrasonun göremediği mikro çatlakları gösterir. Izgara sabitleme köşe kaynaklarına yönelik radyografik testler (X-ışını), montajın geometrisi nedeniyle etkisizdir. Sonuçları dijital olarak kaydetmek için otomatik ultrasonik test kullanıyoruz.

Sabit bir ızgaranın kaynaklarını çalışma koşullarında onarmak mümkün müdür?

Yerel onarımlar ancak cihaz tamamen durdurulduktan, ortam boşaltıldıktan, buhara maruz bırakıldıktan ve gazdan arındırıldıktan sonra mümkündür. "Anında" veya basınç altında yemek pişirmek kesinlikle yasaktır. Onarımlar, kusurlu alanın ön talaşlanmasıyla onaylanmış teknoloji kullanılarak gerçekleştirilmelidir. Onarımdan sonra tekrarlanan hidrolik pres gereklidir. Dikişin aynı bölümünde ikiden fazla onarım yapılmasını önermiyoruz, çünkü bu metal yapıyı bozar.

Isı değişim ekipmanının seçimi hakkında hâlâ sorularınız varsa veya parametrelerinize göre sabit boru levhalı bir cihazın maliyetini hesaplamanız gerekiyorsa bugün bizimle iletişime geçin. Mühendislerimiz teknolojik sürecinizin tüm nüanslarını dikkate alarak ticari bir teklif hazırlamaya hazırdır.

Bu bölümde kapasitif ekipman üretimine yönelik yeteneklerimiz hakkında daha fazla bilgi edinin.basınçlı kap üretimiveya çalışkaynak kontrol yöntemleriFabrikamızda kullanılmaktadır.