バンドルエクストラクターの仕組み: 完全なメンテナンスガイド

すべての製油所のターンアラウンドには、後ろに時計が刻々と刻まれています。熱交換器はその時計の中心に位置し、洗浄、検査、交換のためにチューブの束が出てくる必要がある場合、束抽出器はスケジュールを立てたり壊したりするものです。ゆっくりと引っ張ったり、位置合わせが失敗したりすると、ユニット全体が数日間停止する可能性がありますが、適切に実行された抽出は数時間で終了します。.

このガイドは、バンドルエクストラクターの背後にある動作原理、油圧システムとフレーム内で何が起こっているのか、そして - 同じくらい重要な - 圧力がかかっているときに実行するように機械を維持する方法を分解するチューブを使用して最初のターンアラウンドを計画しているかどうか バンドルプーラー または、次のダウンタイムを削減したいと考えている場合、ここでの情報は、作業を管理する現場での実践、機器の仕様、業界標準に基づいています。.

バンドルエクストラクターとは何ですか?

バンドル抽出器は、シェルとチューブの熱交換器からチューブの束を安全かつ制御された力の下で引き出すために作られた機械です。石油化学工場、製油所、発電所では、熱交換器は、円筒形のシェルの中に収容された束管のバンクによって分離された 2 つの流体間で熱エネルギーを伝達します。時間の経過とともに、汚れ、腐食、機械的摩耗により、チューブの束と熱交換器のシェルの間の結合が締め付けられ、メンテナンスのために取り外しが必要になります。そして、そこにバンドル抽出器が入ってきます。.

専用の抽出機械が存在する前は、作業員はクレーンと艤装のみに依存していました。このアプローチは、より小さなユニットでは今でも機能しますが、大規模な製油所サービスの束は重量が 45 トン以上、長さが 9 ～ 12 メートルに及ぶ場合があります。その塊をスリングとクレーンのフックだけでシェルから水平に引き出すと、専用のチューブバンドル抽出器によって排除されるリスク、つまり制御されていない横荷重、ピンチポイント、チューブシートを損傷する位置合わせエラーが発生します。.

の The API 660 規格 石油サービスにおけるシェルアンドチューブ熱交換器の設計と製造、およびメンテナンスを管理します。それと並行して、 TEMA規格 ー 1939 年から管状交換器製造者協会によって発行 ー 交換器をクラス R (製油所)、クラス B (化学)、およびクラス C (一般商業) に分類し、それぞれ抽出プロセスに対する要求が異なります。.

バンドル抽出機の主要コンポーネント

バンドル抽出器は単一のメカニズムではありません ー 協調部品のシステムであり、重い負荷の下で連携して動作する必要があります 各コンポーネントを理解することで、オペレーターは問題をより迅速に診断し、熱交換器のメンテナンスを正確に計画できます コアサブシステムは次のとおりです:

1. メインフレームとガイドレール iastructural backbone, typically a durable steel I-beam or box-section frame.ガイドレールは全長を走り、抜管時にチューブ束を支える走行キャリッジを運びます。そのフレームは、引っ張る力によるたわみを防ぐのに十分な剛性を持たなければなりません。これは、大型の機械では 45 トンを超える可能性があります。.
2. 油圧パワーユニット = これを機械の心臓部と考えてください 油圧ポンプ (通常はディーゼルエンジンまたは電気モーターによって駆動される) は油圧オイルを加圧し、引っ張ったり押したりする力を生成するシリンダーに供給します。一般的なシステムは 200-350 bar で動作します。その同じ油圧システムは、クランプ機構と移動駆動にも動力を供給します。.
3. 油圧シリンダー (複数可) ~ 1 つまたは複数のシリンダーが油圧を直線的な機械力に変換します。その主シリンダーは、まずチューブ束のブレークフリーストローク ~ 数ヶ月または数年間休眠状態にあった後にチューブ束をシェルから解放するために必要な初期運動を提供します。その後、小型の二次シリンダーが漸進的な牽引力を提供します。.
4. シェルクランプアセンブリ ー 調節可能なジョーまたはフォークアームのクランプアセンブリが熱交換器のシェルフランジをグリップします。 2つの役割を果たします:シェルに対して抽出器を固定します;バンドル抽出中の反力を吸収するため、機械が熱交換器から自動的に遠ざかることがありません。.
5. チューブシートコネクタ ー 束のチューブシートにクロスバー、フック、またはネジ付きロッドが接続します 油圧シリンダーと荷重の間のすべての機械的接続は、ここで直接接続されます 係合は正確でなければなりません ー コック付きまたは弓形接続は、コネクターとチューブシートに曲げ荷重を与え、損傷の危険を冒します。.
6. 走行キャリッジ = ガイドレールに乗り、シェルから出るときにチューブバンドルをサポートします。 過度の速度は望ましくありません; さまざまな配置では、減速機とトランスミッションを介して駆動輪を回転させるトラクションモーター、またはシリンダーからの油圧プッシュが使用されます。.
7. 制御システム ー 手動操作のシンプルなバルブバンクから、比例バルブとデジタル読み出しを備えたリモートコントロールコンソールまで、何でも可能 リモート操作により、オペレータは取り出し中に負荷を回避できるため、安全性の大きな利点となります。.

バンドル抽出器はどのように機能しますか?ステップバイステップの抽出プロセス

バンドル抽出プロセスは定義されたシーケンスで発生します。これらの主要なステップのそれぞれが重要です ー 1 つスキップすると、チューブバンドル、シェル、または抽出プロセス機器に損傷を与える可能性があります。水平シェルアンドチューブ熱交換器上の典型的な抽出シーケンスの例:

1. 熱交換器を分離し、減圧します。 lockout/Tagout.drain、フラッシュおよびすべての流体およびガスの電源を切って下さい。 channelの頭部および浮遊頭部を管シートを露出させるために取除いて下さい。.
2. バンドル抽出機を配置します。交換機の前の位置に機械を輸送します。自走式ユニットの場合は、抽出機を駆動します。クレーンに取り付けられたユニットの場合は、機械を所定の位置に「持ち上げます」。中心線上の位置合わせが重要です。 = 抽出器の引張軸はシェル ボアの中心と交差する必要があります。.
3. シェルに合わせ、クランプする シェルクランプジョーを調整してフランジまたはシェル本体をグリップします 調整ネジまたは油圧レベリングシリンダーをシフトして水平方向と垂直方向のアライメントを微調整します この段階では、オペレーターが引っ張ると、位置ずれがチューブバンドルへの摩擦負荷の増加に直接変換されます。.
4. チューブシートに接続します-クロスバーまたはプルロッドをチューブシートに固定します。中心にあり、きつく締まっていることを確認します。スプレッダーバーは、チューブシートの表面に荷重を分散させるために乗組員によって使用されることがあります。.
5. バンドルを壊す 自由に-遅い速度で主要な油圧シリンダーを係合します。 - スケールとして、腐食プロダクトおよび熱拡張は、すべて適合をぴったりと-プロセス条件の下でシェルに熱交換器のバンドルが解決されているので最初の壊れ目のない最も力を必要とするオペレーターは油圧ゲージを注意深く監視します定格限界内の力を保つために。.
6. バンドルを抜く-バンドルが動いた後、プログレッシブプルモードを起動します キャリッジはガイドレールに沿って前進し、シェルから引き抜くときにバンドルの重量を支えます 動作速度は意図的に遅く、定常です-一般に毎分1〜3メートル-衝撃荷重を防ぐためにバンドルが完全に引き抜かれる前に機械がシリンダーエンドストロークに達した場合、シリンダーを格納し、再び係合して進みます。.
7. サポートと移動-束の除去が完了したら、抽出器のキャリッジの全負荷をサポートします。オペレーターは、バンドルをクリーニングクレードル、検査プラットフォーム、またはトランスファートレーラーに降ろしたり持ち上げたりすることができます。.
8. 置く バック-After維持、バンドルの取付けは引くことか、油圧シリンダーが押す代わりに後方に走る同じ機械を使用します。 cockedバンドルが貝の穴をえぐったり、バッフルに損傷を与えることができるので、位置合わせはここに更に重大である場合もあります。.

“「中東と東南アジア全域でターンアラウンドを整備した経験では、単一の最大のタイムセーバーは、油圧力が加えられる直前にセンターラインのアライメントを取得することです。 15分間のアライメントチェックにより、バンドルが途中で詰まったときに4時間再引っ張るのを防ぐことができます。」”

――BOSHIYA グループ、メンテナンス 機器部門

バンドル エクストラクターの種類: 操作に適合するものはどれですか?

各バンドル抽出タスクに最適なマシンは、バンドルのサイズと重量、サイトへのアクセス、利用可能なリフティングアセットによって異なります。主要なタイプの比較は次のとおりです:

空中バンドル抽出器は、熱交換器が盛り上がったパイプラックに設置される大量の製油所ターンアラウンドに最も人気のある機械を使用します。クレーンが抽出器を作業位置に持ち上げ、機械が単独で水平方向の牽引を行います。能力は最高で 125 トンで、長さは 6 ～ 14.5 メートルに達します。これは、石油化学サービスにおける最大のシェルアンドチューブ熱交換器に十分な長さです。.

自走式モデルは、クレーンのアクセスが制限されている場所や熱交換器が地面にある場所の隙間を埋めます。自力で所定の位置に移動し、重要なセットアップ時間を節約します。ただし、最大容量は 25 ～ 50 トンの範囲で若干少なくなります。.

バンドル抽出器の必須メンテナンス慣行

折り返し時に故障するバンドル抽出器は、1 つも持っていないよりも悪いです ー 乗組員はすでに抽出計画にコミットしており、ジョブの時間中に代替方法に変更すると、作業にかかる時間の間にマシンを維持するということは、定期的なメンテナンススケジュールを守ることを意味します。.

使用前チェック (すべてのジョブの前)

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  油圧ホースと継手に漏れ、摩耗、膨らみがないか確認してください
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  油圧オイルレベル、色 ~ 汚染されたオイルが黒色および/または不透明であることを確認します
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  シェルクランプジョーの摩耗を確認してください。摩耗すると、荷重がかかっても保持されなくなります
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  グリース ガイド レールとキャリッジ ホイール
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  リモート コントロール動作をテストします (存在する場合) - デッドマン スイッチが動作することを確認します
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  油圧シリンダーがすべての値にわたって伸び/後退していることを確認してください

予定されているメンテナンス間隔

“「機械が「最後の停止で正常に動作した」ため、ターンアラウンドチームが使用前の作動油チェックを無視しているのを見てきました。その後、2 年間の保管中にリザーバー内で水分が凝縮したため、ポンプは引き抜きの途中でキャビテーションが発生します。20 分間のチェックにより、20 時間のスクランブルが節約されます。」‘

――BOSHIYA グループ、フィールドサービスチーム

バンドル抽出器の一般的な問題とトラブルシューティング

引張中にバンドル抽出器が停止すると、オペレータは迅速に分析する必要があります。一般的な障害と最初に確認すべき場所は次のとおりです:

新しいオペレーターが犯すエラーの 1 つは、ブレーキフリー ストローク後のわずかな位置ずれのドリフトを見逃すことです。その最初の引っ張りは静摩擦を克服し、荷重が伝達されるにつれて機械がわずかに動く可能性があります。その時点で再測定しないと、抽出の途中で束がシェル壁にバインドする可能性があります。 2 時間の作業を 8 時間の回復作業に変える。.

バンドル抽出操作中の安全対策

バンドル抽出には、重い負荷、油圧、限られた作業スペースが含まれます。安全性と効率性を徹底的に追求することは、傷害統計に直接影響します。以下の実践は一貫しています OSHA 1926.251 (マテリアルハンドリング用艤装品) および一般的な業界運営ガイドライン:

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  負荷定格検証 ーバンドルの重量を(植物の記録か計算から)抽出器の定格容量を超過しないことを確認して下さい。決して推定しなさい.
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  立ち入り禁止区域 ¤ 抽出経路の周囲に明確なゾーンを設定します。牽引中に、バンドルのスイング半径内または抽出器の後ろに人員を配置しないでください。.
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  ロックアウト/タグアウト ¤ 機械的作業を開始する前に、熱交換器を完全に隔離し、排水し、減圧する必要があります。ゼロエネルギーチェックで検証します。.
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  毎日のスリングとリギング検査 ⁄ OSHA によれば、すべてのスリングと留め具は、使用前に毎日有能な担当者によって検査されなければなりません。損傷したハードウェアは直ちに拒否してください。.
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  現場で適格なリガー ¤ OSHA は、資格のある掘削機が吊り上げ活動を指揮することを要求しています。この担当者は、空中抽出装置のクレーン リフトを監督し、掘削接続を確認します。.
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  証明テスト ⁄ カスタムリフティングアクセサリー (スリング、スプレッダーバー、アダプタープレート) は、最初の使用前に定格荷重の125%に対してプルーフテストを受ける必要があります OSHA 1926.251.
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  PPE の要件 ¤ ハードハット、安全メガネ、スチールトゥブーツ、手袋は最低限。ディーゼル駆動のエクストラクターが作動する場合は聴覚保護具を追加します。.

の The ASME ボイラーおよび圧力容器コード (BPVC) また、直接適用されます。熱交換器自体は圧力容器であり、その完全性を損なう可能性のある操作 (抽出中のシェルボアのえぐりなど) は、コードに従って再検査する必要があります。.

よくある質問frequently Asked Questions