Меню

Технология сборки трубного пучка



Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Сборка — трубный пучок

Сборка трубного пучка производится в соответствии с требованиями пп. [2]

Сборка трубного пучка включает сборку каркаса, набивку трубных решеток и закрепление труб. [3]

Сборку трубного пучка с фиксированием перегородок выполняют в следующем порядке. Перегородки трубного пучка или каркаса, если он предусмотрен в конструкции, устанавливают в специальные зажимы приспособления, выверяют их положение ( должны образовать правильный цилиндр) и закрепляют ( рис. 16), чтобы они под действием усилий, возникающих в процессе введения трубы, не сместились и в течение всего процесса сборки сохраняли заданное положение. [5]

Сборку трубного пучка с использованием ловителя осуществляют в такой последовательности. Перегородки 9 и трубные решетки устанавливают в приспособления, фиксирующие их положение, и набивают несколько рядов труб. Их размещение через шаг позволяет избежать попадания трубы в соседнее отверстие, так как оно прикрыто телом втулочных элементов. [7]

Сборку трубного пучка с корпусом можно производить вертикально, наклонно и горизонтально. Вертикальная и наклонная сборка применяются ограниченно. Трубные пучки с корпусом обычно собирают лебедкой с использованием мостового крана для поддержания пучка. [8]

Трудоемкость сборки трубного пучка составляет до 35 % от обшей трудоемкости сборочных работ. При сборке трубных пучков вследствие погрешностей изготовления отдельных деталей ( расположения отверстий в перегородках, криволинейности труб и др.) диаметр прилегающего цилиндра трубного пучка оказывается больше расчетного, что значительно усложняет сборку пучка с кожухом. Наличие погрешностей расположения отверстий в перегородках и трубных решетках требует приложения повышенных усилий при набивке труб, что ведет к повреждению контактных поверхностей трубы и отверстий в решетках, снижающих герметичность вальцовочных соединений. [10]

Технология сборки трубного пучка зависит от типа тепло-обменного аппарата. Для теплообменных аппаратов с плавающей головкой трубный пучок всегда собирают отдельно и затем вводят в кожух. Для теплообменных аппаратов других типов, например с неподвижными решетками, его чаще собирают непосредственно в кожухе. [11]

Возможность сборки трубного пучка по рассматриваемой схеме обеспечивается точностью размещения отверстии перегородки и поперечной ориентации перегородок в трубном пучке и определяется расстоянием А. [13]

Технология сборки трубного пучка зависит от типа теплообменника. Рассмотрим сборку трубного пучка теплообменника с плавающей головкой, у которого трубный пучок всегда собирают отдельно и затем вводят в корпус. Для теплообменников других типов ( с приварными решетками, с компенсатором на корпусе) его можно собирать также отдельно, но у аппаратов больших диаметров его чаще собирают непосредственно в корпусе. [14]

Технологический процесс сборки трубного пучка начинается с подготовки труб, которые обрезаются в размер, после чего их концы зачищаются до металлического блеска. С одного конца зачистка производится на длине, равной толщине решетки плюс 10 мм, с другого конца ( предназначенного для центровки отверстий) — на двойную толщину решетки плюс 10 мм. Собирается тележка с постановкой на раму катков, осей и ригелей. Оси фиксируются ригелями и прикрепляются к раме болтами. На сборочный стеллаж устанавливается неподвижная решетка таким образом, чтобы место под установку опорной тележки было сверху На стеллаже устанавливаются перегородки, разделенные распорными трубками пазами вверх под установку опорной тележки в верхнем положении. В отверстия перегородок вводятся стяжки. [15]

Источник

Добыча нефти и газа

нефть, газ, добыча нефти, бурение, переработка нефти

Трубные пучки

Сборка трубного пучка с двумя трубными решетками без стяжек и перегородок). Трубная решетка стыкуется с корпусом и прихватывается сваркой в нескольких местах. Устанавливаются 10 контрольных трубок, на концы которых надевается вторая

Гидроиспытание теплообменного аппарата. При гидроиспытании межтрубного пространства на трубный пучок в сборе с корпусом устанавливается приспособление и закрепляется на фланцах корпуса шпильками и гайками.

Перед установкой приспособления приварочные и резьбовые поверхности смазываются антикоррозионной смазкой. На штуцера устанавливаются заглушки с прокладками и закрепляются шпильками и гайками. В муфты вворачиваются пробки с прокладками.

На площадке гидроиспытания корпус устанавливается с уклоном в осевом направлении менее 5°. Межтрубное пространство наполняется водой, включается насос и испытывается давление, указанное в чертеже. После проведения испытания давление снимается, устраняются (на сборочном месте) обнаруженные дефекты и производится вторичное гидроиспытание.

Технологический процесс сборки трубного пучка начинается с подготовки труб, которые обрезаются в размер, пос.че чего их концы зачищаются до металлического блеска. С одного конца зачистка производится на длине, равной толщине решетки плюс 10 мм, с другого конца (созданного для центровки отверстий) — на двойную толщину решетки плюс 10 мм.

Собирается тележка с постановкой на раму катков, осей и ригелей. Оси фиксируются ригелями и прикрепляются к раме болтами. На сборочный стеллаж устанавливается неподвижная решетка таким макаром, чтобы место под установку опорной тележки было сверху На стеллаже устанавливаются перегородки, разделенные распорными трубками пазами вверх под установку опорной тележки в верхнем положении. В отверстия перегородок вводятся стяжки.

Реактор для сернокислотного алкилирования с перемешивающим устройством имеет внутренний трубный пучок 3 для отвода теплоты реакции, по которому циркулирует охлаждающая жидкость (рис. ). В нижней части реактора расположен пропеллерный насос 4, создающий интенсивное перемешивание поступающего снизу сырья И поступающей сверху кислоты.

Читайте также:  Операция лапароскопия продувание маточных труб

Наружный диаметр труб н их расположение в трубном пучке зависят от коэффициента оребрения

Перед разборкой ремонтируемый теплообменник должен быть освобожден от продуктов, продут инертным газом или паром и отглушен от действующих аппаратов. Для проведения ремонтно-очистных работ необходимо подвести пар и воду к каждой группе теплообменных аппаратов.

Снятие крышек, выемка трубных пучков, также чистка труб теплообменников должны быть механизированы. До работ после снятия крышек трубное и межтрубное пространства теплообменного аппарата снова продувают паром, при всем этом нельзя производить какие-либо работы с противоположной стороны теплообменника, продуваемого паром. Продукты, которые могут быть разлиты при снятии крышек, должны быть смыты водой.

Зависимо от диаметра аппарата и его длины сборка трубных пучков теплообменников с неподвижными трубными решетками производится в различных вариантах.

Продуктовые холодильники. Обычно, на установках отмечается неудовлетворительная теплопередача в водяных холодильниках, связанная с низким качеством оборотной воды, загрязняющей трубные пучки, В составе действующих установок гидроочистки эксплуатируют два типа конструкций продуктовых холодильников кожухотрубчатые и труба в трубе . Низкое качество оборотной воды особенно сказывается на работе последних. В условиях высокой
Это означает следующее испаритель типа IV, рассчитанный на условное давленне в кожухе 16 кгс/см и в трубном пучке 16 кгс/см , диаметр корпуса 800 мм материальное исполнение по норме—Ml.

Исходя из коррозионной способности среды, насыщенный раствор МЭА направляют в трубное, а регенерированный раствор — в межтрубное пространство теплообменника. Аппарат выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 46—69, категория исполнения Б. При таком материальном оформлении аппарата можно применять трубки трубного пучка диаметром 20 мм, располагая их по квадрату.

Для уменьшения коррозии принимают относительно невысокие скорости потока в трубном пространстве (0,5—0,8 м/с), чтобы потери напора были оптимальны даже при четырехходовой но трубному пространству конструкции и сдвоенном расположении аппаратов. При всем этом длина трубок трубного пучка составляет 6000 мм. Диаметр аппарата выбирают при линейных скоростях потоков в трубном пространстве 0,5—0,8 м/с, а в межтрубном — не ниже 0,3 м/с. Площадь поверхности теплопередачи рассчитывают на основании практических значений коэффициента теплопередачи — для рассмотренных условий —350 Вт/(м -°С).89

Теплообменные аппараты наиболее подвержены загрязнению и коррозии, в связи с чем их периодически приходится очищать от накипи, отложений солей, грязи, продуктов коксования и микроорганизмов. Количество отложений и их состав зависят от свойств продуктов и температур процесса теплообмена.

Способы очистки трубок и трубных пучков выбирают с учетом состава отложений и их количества. Применяют механические, гидравлические, химические, ультразвуковые, гидропневматические и пескоструйные способы очистки теплообменной аппаратуры. Наиболее безопасные условия труда обеспечиваются ультразвуковыми, химическими и гидропневматическими способами очистки.

На установках гидроочистки длина трубок в трубном пучке составляет 6000 и 9000 мм, в большинстве случаев 6000 мм.84

Аппарат типа АВГ. Основная часть аппарата (рис. 27) — горизонтально расположенные секции из оребренных труб, обдуваемые потоком воздуха, который нагнетается осевыми вентиляторами. Проходя через трубные пучки, он охлаждает продукт, находящийся в трубах.100

I — ящик 2 — каркас трубных пучков 3 — холодильные трубы 4 — карман нагретой воды 5 —подставка для пучков 5 — перегородка 7 —растяжка, / — охлаждающая вода // — горячий продукт /// — нагретая вода /К — охлажденный продукт.

Теплопередача через какую-либо стенку от более нагретого теплоносителя к другому, более холодному теплоносителю, является относительно сложным явлением. Если взять, например, трубный пучок испарителя, который обогревается дымовыми газами, то налицо имеется три элементарных способа передачи тепла, которые рассматриваются в качестве основных. Тепло дымовых газов передается к трубкам пучка посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Через стенки трубок тепло передается только посредством теплопроводности, а от внутренней поверхности трубки- к19

На установке сернокислотного алкилирования выключили конденсатор, установленный в холодильном отделении, что было вызвано ограниченной проходимостью охлаждающей воды по трубному пучку. Однако межтрубное пространство конденсатора не освободили от жидкого пропана и конденсатор не отглушили от действующих трубопроводов.

При ремонте и очистке конденсатора в трубный пучок направили пар с температурой °С. Вследствие линейного расширения трубного пучка и жесткой конструкции создалось повышенное напряжение в местах соединения трубной решетки и корпуса конденсатора. Оставшийся в межтрубном пространстве жидкий пропан начал интенсивно испаряться, давление в межтрубном пространстве быстро возросло, в результате чего конденсатор разорвался и пропан воспламенился.

У больших конденсаторов можно улучшить теплообмен с помощью специальных наклонных перегородок, устанавливаемых в трубном пучке.90

Сборка трубного пучка вне корпуса аппарата с перегородками диаметром до 0 мм). На трубной решетке намечаются места установки и прихватываются сваркой прутки, на которые надеваются промежуточные перегородки параллельно трубной решетке, с требуемым расстоянием между ними.

Через перегородки пропускают до 10 контрольных трубок. Прутки прихватывают и приваривают к перегородкам. После приварки производится правка каркаса.

Трубы со стороны перегородок пропускаются через их отверстия и закладываются в отверстия трубной решетки. Трубный пучок подводится к корпусу аппарата, выставленному на сборочном стенде, и вводится в него. На концы контрольных трубок надевается вторая трубная решетка, которая стыкуется с корпусом и прихватывается к нему сваркой в 3—4 местах. В отверстия второй решетки заводятся концы остальных труб.

Читайте также:  Труба сталь 40х в екатеринбурге

Лучеиспускание произвольного объема газа. Теплоизлучение большого объема газа или газа, находящегося в промежутке между пучками труб, если этот промежуток шире 1 м., к трубному пучку может быть определено в соответствии с зависимостью

При определении теоретически необходимой поверхности нагрева с учетом действительно существующих условий теплопередачи и гидродинамики обычно по конструктивным соображениям бывает необходимо некоторое округление полученных величин. Для увеличения надежности работы оборудования это округление производят в сторону увеличения расчетной поверхности нагрева. Например, при расчете трубчатого теплообменника полученное расчетом число трубок заданной длины может быть увеличено с учетом целесообразной компоновки трубного пучка в кожухе теплообменника.

Одним из факторов, затрудняющих сборку теплообменных аппаратов, является прогиб решеток при изготовлении трубных пучков. Прогиб происходит в главном от двух причин остаточных напряжений, вызванных приваркой трубных решеток к корпусу (в теплообменниках типов ТН и ТК), и остаточных напряжений, вызванных развальцовкой.

Конструкции различных кожухотрубчатых теплообменников представлены на фиг. и —. Кожухотрубчатый теплообменник состоит из трубного пучка, помещенного в цилиндрический

Общая сборка распредкоробки, корпуса и колпака). На сборочную площадку устанавливаются корпус и трубный пучок. Нижняя часть корпуса внутри смазывается солидолом. На фланец корпуса со стороны неподвижной решетки устанавливается прокладка.

Трубный пучок собирается с корпусом и производится гидроиспытание межтрубного пространства. Привалочные поверхности фланцев корпуса, распредкоробки, плавающей головки и резьбовые поверхности шпилек и гаек очищаются от грязи и ржавчины, промываются уайт-спиритом и покрываются антикоррозионной смазкой (пушечным салом).

Распредкоробка устанавливается на неподвижную решетку, ее положение выверяется по чертежу, после этого коробка-соединяется с фланцем корпуса. На распредкоробку и крышку распредкоробки устанавливаются прокладки, полукольцо и накладки.

Далее устанавливаются прокладки плавающей головки и крышки. Соединение коробки с корпусом головки и крышки, закрепление прокладок, также колпака производятся шпильками и гайками. Производится гидроиспытание трубного пространства.

На колпак устанавливаются прокладки и снова производится гидроиспытание трубного пространства. После отделки аппарат подается в камеру для окраски.

В тех случаях, когда очистка аппаратуры ультразвуковым, химическим или гидропневматическим способами не достаточна (или не применяется вовсе), теплообменники вскрывают и очищают каждую трубку в отдельности механическим способом (различными сверлами), струей воды высокого давления или с помощью пескоструйного устройства. Иногда целесообразно для сокращения срока ремонта и обеспечения безопасных условий труда заменить трубный пучок другим, очищенным на специальной площадке в межремонтный период. Несмотря на большую трудоемкость и повышенную опасность механических способов очистки, они еще значительно распространены на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах.

СБОРКА ТРУБНОГО ПУЧКА

В кожухотрубчатых теплообменных аппаратах трубный пучок. является самостоятельной сборочной единицей, сборка которой производится на отдельном рабочем месте.

Для центровки отверстий в перегородках и решетках в последние заводятся 20 труб, равномерно расположенных по диаметру перегородок и решетки. Трубы заводятся длинными концами. Положение перегородок выверяется и закрепляется на стяжках гайками.

Набивается нижняя часть трубного пучка трубами (половина от полного количества). На пучок устанавливается и приваривается тележка. В отверстия решеток и перегородок заводятся остальные трубы так, чтобы их концы выходили за плоскость решетки на толщину последней.

При «проталкивании через решетки и перегородки труба встречает препятствие из-за несоосности отверстий и небольших изгибов самой трубы, что затрудняет процесс сборки. В целях устранения указанного недостатка используется специальный конус-ловитель.

Сборка /-образного трубного пучка производится в такой последовательности. На сборочный стенд устанавливается трубная решетка 1 (рис. ).

Устанавливаются и привариваются к решетке стяжки 2. В соответствии с чертежом вставляются поочередно дистанционные трубки и перегородки образные трубки 4 так, чтобы концы выходили за границы решетки на 40—50 мм. Концы выравниваются, чтобы они выступали за решетку менее чем на 5 мм.

Производится крепление труб в решетках. Устанавливаются и привариваются нижний и верхний отбойники. После сборки трубный пучок

Сборка трубного пучка в корпусе аппарата (с диаметра 0 мм и выше). Первая трубная решетка стыкуется с корпусом аппарата и прихватывается к нему сваркой. В корпусе аппарата намечаются места установки промежуточных перегородок. Последние устанавливают в корпусе аппарата последовательно одну за другой, пропуская одновременно через их отверстия и отверстия трубной

В химических производствах приходится перемещать различные твердые материалы, сортировать их, а также загружать и выгружать нх из аппаратов пли машин, укладывать футеровку, катализатор, производить ремонтные работы. Для выполнения работ ио монтажу, демонтажу, чистке и замене трубных пучков подогревателей, холодильников, кс)идепсаторов, змеевиков, коммуникаций иеоб.хс)димо предусматривать соответствующие средства мехаппза-цнн. Должны быть максимально механизированы загрузка и выгрузка ядовитых и взрывоопасных веи еств, иодача веществ в опасные Оны (вальцы, каландры, прессы). В современном многото-

Коррозионностойкие металлы наиболее полно используются для изготовления конденсационно-холодильного оборудования. Подвергающиеся интенсивной коррозии трубные пучки из углеродистых сталей и нестабилизированной латуни почти повсеместно заменены трубками из латуней, стабилизированных мышьяком ЛОМТ-70-1-0,06 или ЛАМШ-77-2-0,0б. На многих установках первичной переработки нефти углеродистые трубы на линиях после конденсаторов бензина, наиболее часто подвергающиеся сквозной коррозии, заменены нержавеющими. В тех случаях, когда выявляется недопустимо сильный коррозионный износ отдельных аппаратов или узлов, привлекают научно-исследовательские организации (ВНИИНефтемаш, ВНИИНефтехим и др.), которые выявляют причины коррозии и дают обоснованные предложения по замене материала или другим способам зашиты.73

Читайте также:  Завод ока трубопроводная арматура

Замена ручной дуговой сварки в нижнем положении (при вертикальном расположении трубного пучка теплообменника) сваркой в инертных газах в вертикальной плоскости (горизонтальное расположение пучка теплообменника) при приварке труб к трубной решетке способствует значительному повышению прочности и плотности сварных швов, увеличению работоспособности сварного соединения, снижению брака при сварке и повышению производительности труда.

Трубный пучок теплообменника для большего удобства обварки труб устанавливается под углом 10—15° к горизонтали.

Поперечные перегородки в трубном пучке устанавливаются с помощью распорных трубок, стяжек и гаек. В аппаратах с неподвижным трубным пучком (типов ТН и ТК) допускается приварка перегородок к стяжкам при условии соблюдения перпендикуляр-

Иногда порядок расчета кожухогрубчатых теплообменников изменяют. В данном случае в интересах интенсификации процесса теплообмена сначала определяют размеры корпуса аппарата, а потом производят расчет трубчатки.

Это предпринимается для того, чтобы, независимо ог числа трубок в трубном пучке, создать оптимальные условия теплоотдачи в межтрубном пространстве, задавшись необходимой для данного расхода теплоносителя площадью сечения межтрубного пространства. Скорость течения теплоносителя внутри трубок в данном случае (а следовательно, и значение коэффициента теплоотдачи в трубках) может корректироваться изменением числа ходов по трубному пространству аппарата.

При этом увеличение числа ходов в теплообменном аппарате, имеющем определенное число трубок, приводит к у.меньшению числа трубок в одном ходе, а следовательно, к увеличению скорости течения теплоносителя в них. В многоходовых теплообменниках все количество жидкости, поступающее в трубное пространство, проходит сначала одну группу трубок, затем при помощи перегородок, отлитых или заваренных в крышках аппарата, поворачивается и поступает в другую группу трубок и т. д. (фиг. ).

При гидроиспытании трубного пространства корпус в сборе с трубным пучком, распредкоробкой, крышкой и плавающей головкой устанавливается на площадку с уклоном в осевом направлении не более 5°. Заглушаются штуцеры и устанавливаются муфты.

Трубное пространство заполняется водой, подключается насос и производится испытание при необходимом давлении. При испытании не должно быть течи и потения. После гидроиспытания аппарат просушивается сжатым воздухом.

В установках гидроочпстки старого тппа применялись теплооб-меинтгки с диаметром трубок 25 мм. Трубки располагали в трубной решетке по квадрату. Практика показала, что прп гидроочистке моторных топлив можно использовать теплообменники с диаметром трубок трубного пучка 20 мм при том же расположении труб в трубной решетке. Это удешевляет стопмость аппарата и упрощает чистку трубною пучка.86

Вертикальный термосифонвый рибойлер. Служит для подогрева раствора МЭА до температуры регенерации, при которой разрушаются сульфосоединения (выделяется из раствора НаЗ) и образуются пары, поступающие вместе с отгоняющимися газами в конденсатор. Раствор МЭА подается в трубный пучок, греющий агент (пар) — в межтрубное пространство.97

Секция аппарата может состоять из 4, б, 8 рядов труб. Трубпые пучки выполняются одно-, двух- или четырехходовыми. Число ходов может быть изменено в пределах ширины секции. Зависимо от коэффициента оребрения и числа рядов труб в трубном пучке число труб в секции колеблется от 492 до 8.

Сварные соединения труб с трубной решеткой подвергаются пневмоиспытаниям (подача в межтрубное пространство сжатого воздуха от заводской сети под избыточным давлением 6—7 кгс/см ), испытаниям аммиаком (подача в межтрубное пространство аммиака из баллона под избыточным давлением 42 кгс/см ). На одной трубной решетке пневмоиспытаниями было обнаружено около 2% труб, имеющих дефекты (в том числе дефекты самой трубы). После каждого этапа испытания трубного пучка дефекты исправляют ручной аргонодуговой сваркой горелкой АР-9.

Приварка алюминиевых труб к алюминиевым трубным решеткам производится ручной аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадочной проволокой. Перед сваркой вокруг каждого отверстия выполняется кольцевая канавка. Сварку производят с обязательным предварительным подогревом трубной решетки для сплава АМцС температура подогрева —°С, для сплава АМ — 100° С.

Два штуцера распредкоробок спариваются между собой с постановкой между ними прокладок. На их наружной поверхности наносятся две диаметрально расположенные осевые линии в соответствии с расположением штуцеров на корпусах аппаратов и наносятся риски на расстоянии, равном вылету штуцера.

На нижний корпус устанавливается распредкоробка с постановкой прокладок и решеток трубных пучков и скрепляется шпильками и гайками. Главные осевые линии корпусов и распредкоробок должны совпадать. В отверстия нижней распредкоробки вводятся спаренные штуцера и поворачиваются так, чтобы осевые линии, нанесенные на штуцерах, совпадали с осевой линией распредкоробки. На верхний корпус устанавливается распредкоробка с постановкой прокладок и решеток между корпусом и распредкоробками и скрепляется с корпусом шпильками и г-айками.

Источник