バンドル プラー: タイプ、プル手順、および選択ガイド

バンドル プラー: 型、手順、および機器の選択に関するフィールド エンジニア ガイド

バンドルプラーは、熱交換器のターンアラウンド中に、単一の最も価値のある機械をハンズダウンします ――そして、どのような理由であれ、最も評価されていないものの1 つです。熱交換器の信頼性への完全なアップグレードの一環として、この記事では、熱交換器がどのように動作するか、特定の条件に最適なスタイルは何か、およびほとんどのユニークな交換器からの抽出をスケジュールどおりに、予算内で維持してきた正確なプロセスを紹介します。製油所や石油化学プラントがシェルアンドチューブ交換器に依存している場合、重要な機器の知識ベースを強化するために費用がかかります。.

バンドルプラーとは何ですか?

チューブバンドルプーラーは、メンテナンスや検査の一環として、または熱交換器を交換するときに、シェルアンドチューブ交換器からチューブバンドルを取り外すために使用される油圧駆動の機械で、チューブシートまたは専用のプリングリングにクランプし、通常 0.3 メートル/分 (ゆっくりとした引き) から 1.5 メートル/分 (速い引き) の間の速度でバンドルをシェルから滑り出すために、慎重に計量された水平力を加えます。.

理解することが重要なのは、これは配線設備でよく使用されるケーブルまたはワイヤのバンドル牽引装置とはまったく異なる装置であるということです。これは、このタスク専用に設計された重工業用メンテナンス装置です。製油所、石油化学コンビナート、発電機、LNG (液化天然ガス) ターミナルはすべて、ほぼすべてのターンアラウンド サイクルでそれらに依存します。バンドル プラー シリーズの各製品は、5 トン未満の小さなチューブ バンドルから 100 トンを超える大規模な産業ユニットまで、特定の熱交換器メンテナンス アプリケーションに使用されます。.

単にクレーンを使用しないのはなぜですか? 3 つの理由 1 つは、多くのシェルアンドチューブ熱交換器が、負荷精度に対してクレーンを取り付けて遠すぎるパイプラックまたはその他の孤立した構造物の内部に収容されていることです。 2 つは、クレーンが水平荷重をバンドルに垂直に加えることを強制することです。 = シェルボアまたはバッフルサポートタブを破壊する危険があります。 3 つは、回転速度です。クレーンは、専用のスクイーズリフトシステムほど迅速かつ簡単に速度負荷をかけません。このようなハードウェアは、シフトごとに約 2 倍の効率的なチューブバンドル抽出を実行します。.

BOSHIYAはの完全ラインを供給します バンドルプーラーソリューション 25 ～ 150 トンの荷重を加えることができ、下流および中流部門で運営されているシェルアンドチューブ熱交換器市場の全範囲をカバーします。.

チューブバンドル抽出の仕組み ――力学と力の計算

機能は簡単な油圧です。, ディーゼル駆動または 220 V 電気モーターは、オイル量を加圧し、1 つ (またはいくつか) 油圧シリンダーに供給油圧ポンプを駆動します。, 油圧シリンダーは、コンポーネントに線形力を適用します。コンポーネントは、任意のタイプのバレル プランジャー, レシプロ ラムまたはその他のアクチュエーター設計であってもよい。シリンダーは、機械的に固定されている一端 (この場合は、ヒーター バンドル (または固定端交換機のチューブ シートの面) を囲むリング) にこの力を適用します。.

セットアップのアクティブ化により、油圧シリンダーは、選択されるモードに応じて、長手方向軸に沿ってシェルからバンドルを引き出すために伸縮します。ほとんどの新しいパッケージシステムでは、デッドストレートガイドレールを採用して、抽出中にチューブバンドルを完全に位置合わせします。チューブバンドルは、抗力を低減するために、経路に沿って保持されたレールまたはローラー上を滑空します。.

強制要件

によると ScienceDirect のエンジニアリング リファレンス, 、水平バンドルプル荷重を支える装置は、取り外し可能なチューブバンドルの重量の1.0 倍、最小2,000 ポンド (9.0 k N) の引っ張り力を発揮できなければなりません。これは最小限です。必要な実際の引っ張り力は、ほぼ常にはるかに大きくなります。摩擦により。.

現場での真の引張力が理論上の最小値をはるかに上回る結果となる摩擦要因は 3 つあります。 束の外管表面とシェルボア間の腐食膜の蓄積により、スケール、コークス、バイオフィルムなどの汚れ堆積物が長期 (4+ 年) で付着剤として機能するため、摩擦係数が 0.15 (きれいな炭素鋼表面に対するきれいな炭素鋼) から 0.4+ に上昇する可能性があります。特に、組み立て中にリテーナボルトが最初に締めすぎ、時間の経過とともに緩まなかった場合、管板とシェルフランジ間のガスケット圧縮も束縛を引き起こす可能性があります。.

油圧システムの作業圧力は通常 200 bar ～ 350 bar です。シリンダー サイズは、軽量ユニットのボアが 150 mm から大型モデルのボアが 300+ mm までです。サイクルあたりのストローク移動量は 300 mm から最大 1500 mm までで、大きな機器を横切って引き手が到達し、ラックとピニオンが各サイクルで 1 ストローク以上になると仮定して、レール システムから数回の引き手を得ることができます。.

バンドル プラーの種類: ディーゼル vs 電気 vs 空中

バンドルプーラーは、設計されている環境のタイプに基づいて 4 つのグループに分類できます。間違ったタイプを選択すると、ターンアラウンドスケジュールでさまざまな遅延、安全上の危険、混雑が発生します。.

ディーゼルバンドルプーラー

ディーゼル駆動ユニットは屋外ターンアラウンドの中核を形成します。彼らは独自の電源、通常は 53 kW ディーゼル エンジンを生成するため、遠隔地、オフショア プラットフォーム、またはグリーン フィールドの開発に最適な電源から完全に独立しており、交換機が運用用に設置されるまでオフサイトで排出物を生成するため、その運用はプロセスエリアの密閉空間には適していません。.

電気バンドルプーラー

電気ユニットは、一般的に380-480vの3 相電力で動作します。それらは、オフサイト排出物を生成せず、LNG施設、危険なプロセスエリア、排出削減センターの大部分によって必要とされます。容量のサイズに応じて37-75kWの間を必要とします。それらはディーゼルよりも大幅に静かで、1メートルで85-95dBではなく、1メートルで72-78dBです。.

空中/クレーン搭載バンドルエクストラクター

熱間熱交換器アレイは、多くの場合、地上 10 ～ 20 メートルの高さに設置されており、クレーン ブームまたはアンテナ付きの専用マストが必要です バンドルエクストラクタ 取り付けられています。彼らはある程度の自由な牽引能力を犠牲にし、通常は仰角の変化を可能にするために最大100トンです。実際のバンドルの牽引は依然として水平方向に行われ、事実上、ベイはクレーンを動かしてブームを正しい仰角に配置し、その後油圧シリンダーが牽引できるようにする必要があります。.

自走式ユニット

自走式バンドルプラーは、モバイルシャーシと油圧バンドル抽出システムを組み合わせます これらのユニットは、専用の輸送車両の展開に依存するのではなく、交換機間を独自の電力で移動します 自走式バンドルプラーは、特定のターンアラウンドウィンドウ内でサービスをスケジュールする20 +交換機を備えた大規模な製油所複合施設内で普及する傾向があります。.

比較表

ディーゼル バンドル プラー ――利点と制限

電気バンドル プラー ――利点と制限

BOSHIYAメーカーは容量クラスの電気メーカーと一致しています ディーゼル駆動のバンドルプーラー, 、電源タイプ間の切り替えでツーリングやマウントを再構成する必要はありません。 dieselとelectricの両方のモデルの油圧駆動システムは、リモート操作機能を備えた効率的なバンドル抽出を提供し、それらを標準的な製油所メンテナンス機器にします。.

バンドル引き手順: ステップバイステップ

安全で体系的なバンドルプルは、慎重に決定された操作順序の繰り返しを含みます ツーリング、ステップの進行、および次の7 ステップの手順の厳格な遵守は、シェルアンドチューブ熱交換器バンドルを水平方向に取り外すときに害とスケジュールの遅延の両方を最小限に抑えます (この手順は、主にシェルアンドチューブ熱交換器で構成される一般的な製油所および石油化学用途に焦点を当てているため、重過汚損ユニットやその他の特殊な状況を考慮していません)

1. すべてのエネルギー源を隔離してロックアウトします。. フォロー OSHA 29 CFR 1910.147 ロックアウト/タグアウト (LOTO) 要件 これは、プロセス流体、ポンプへの電力、蒸気供給、および機器の空気をカバーします 抽出ゾーンの各作業者は、独自のロックを適用する必要があります 続行する前に、圧力計と電圧テスターでゼロエネルギー状態を確認します。.
2. 熱交換器を排水し、減圧します。. シェルとチューブの両側に低点排水管を開きます。 校正されたゲージを使用して両側にゼロ圧力を確認します。 ¤制御室の測定値のみに依存しないでください。 炭化水素を扱う交換器の場合、可燃性ガス検出器で残留蒸気をテストします。 プロセス流体が危険な残留物を残した場合の水洗。.
3. チャネルカバーのボルトを外し、チューブシートを露出させます。. フランジ応力を均等に解放するために星型パターンでボルトを取り外します。 (シェル直径 >1,200 mm) 大型交換器では、フランジ面の損傷を防ぐために、衝撃レンチではなく油圧ボルトテンショナーを使用します。ボルトを再組み立てするためにラベル付きの容器に脇に置きます。.
4. 管シートの表面を点検して下さい. 腐食孔食、ガスケットの溝の損傷、チューブ間の接合部の漏れ、浸食パターンがないか確認します。写真で所見を記録します。この検査には 15 ～ 30 分かかり、再組み立てに影響を与える状態が頻繁に明らかになります。 - スキップすると、ターンアラウンド後に繰り返し漏れが発生します。.
5. バンドルプラーを取り付け、シェルの中心線に沿って整列させます。. 引張軸がシェルボア中心線から±3 mm以内になるようにプーラーフレームを配置します。適切なアダプターを使用して、引張ヘッドをチューブシート引張リングに固定するか、チューブシート面に直接固定します。.
   涔️ 警告: 抽出中の位置ずれは、シェルボアの切り込みやバッフル損傷の最も一般的な原因の 1 つです。管板で 5 mm オフセットすると、束の長さ 10 メートルにわたって横方向の偏差が 15+ mm になる可能性があります。油圧を加える前に、必ずレーザーポインターまたはストリングラインとの位置合わせを確認してください。.
6. 制御された油圧力を加えてバンドルを抽出します。. 低圧試験の引力 (定格力の10 ~ 15%) で開始し、初期の静摩擦を遮断します。 油圧ゲージの引力を監視します ⁄ 突然のスパイクは障害物を示します。 抽出速度は1.5 m / minを超えてはなりません。ローラー上のバンドルをサポートし、シェルを出てたるみやチューブの損傷を防ぎます。.
7. 束を洗浄または検査エリアまで輸送します。. 引き手の統合レール システムまたはバンドル トランスポーターを使用して、抽出されたバンドルを移動します。裸地を横切ってバンドルを引きずらないでください。 - これはチューブを曲げてバッフルに損傷を与えます。一般的な折り返し作業員は、この手順を使用して 10 時間のシフトごとに 5 ～ 6 回のバンドル引張を完了します。.

引き抜き前検査チェックリスト

適切なバンドル プラー機器を選択する方法

適切なバンドルプーラーを購入すると、最終的には、容量、バンドルの長さ、電源、アクセシビリティという 4 つの異なる尺度のバランスがとれます。不適切な選択は、必要な作業を実行できない機械か、交換器の周囲の利用可能なスペースが特大の機器ソリューションの本拠地となるモデルミスにつながります。.

1.容量

ワークシート上の最も重いチューブバンドルから始めます。取り付けられたフローティングヘッドまたはバッキングリングの重量を追加します。摩擦を調整します。新しく整備された交換機では 1.3 を掛けます。既知の蓄積がある数十万の稼働時間では 1.5 もかかります。この数字は、必要な最小の引張力を示します。.

2 バンドルの長さ

レンタルまたはサービス範囲の最長のチューブパッケージの寸法を決定します。 購入したユニットのベースレールシステムがチューブバンドルの経路の全長に沿ってその設置をサポートすることを保証することは重要です: 長い ――左から右へ。.

3.電源

屋外で作業していて排出に制限がない場合、ディーゼルが最も多くの選択肢を提供します。屋内、LNG プラント、または排出監視機能を備えた施設で作業すると、電気的になります。一部のサイトでは、プロセス構築ユニットに電気、タンクファーム交換器にディーゼルの両方が必要です。デュアルパワーマシンは存在しますが、運用コストが高く複雑です。.

4.サイトアクセス

今あなたのスコープ内の交換器のそれぞれへのアクセスを決定します.1 つの方向のための1 つのポイント, 道路幅をチェック, オーバーヘッドクリアランス, 床荷重強度と角度で回転半径.フルレールシステムを持つ150 トンの引き手を取ります.ディーゼルは15-20 トンの重さであり、12 +メートルを測定します 輸送構成.あなたの交換機がパイプラックに上昇している場合, 空中バンドル抽出器が唯一の選択肢かもしれません。.

家賃と購入の分析

複数のターンアラウンドクロスサイトを持つフリート購入の場合、buy-vs-rent損益分岐点は伝統的に総レンタルコストの約14 ヶ月であり、その後、所有権はより経済的に合理的です 購入する場合は、メンテナンスのために購入価格の年間10-15%を許可します 3-5 年の間隔でターンアラウンドを持つシングルサイトオペレーターは、おそらく最良のアプローチを借りることを見つけるでしょう。.

家賃は、容量クラス、地域、その他の変数によって分類されます。北米で月額約 $8,000-$15,000 のコストでレンタルされている 60 トン範囲の電気ユニット。月額約 $18,000-$30,000 のコストでレンタルされている 150 トンの容量のディーゼル ユニット。基本的なオペレーター指導を含みますが、これらのコストは一般に動員/動員解除の輸送コストには影響しません。.

私たちをチェックしてください フルバンドルプーラーの範囲 25Tから150Tまでのすべての容量クラスで、スコープとアクセスに最適な一致を決定します。仕様には寸法図が含まれます。.

安全基準と検査プロトコル

重量物を持ち上げる作業が圧力容器の構造や場合によっては危険な雰囲気と交差する点として、バンドル牽引は多くの基準によって規制されています。製油所メンテナンスの専門家の役割の一部は、特定の仕事のどの側面にどの基準が適用されているかを区別することです。.

適用される規格

シェルアンドチューブタイプの熱交換器は、次のように設計および製造されています API スタンダード 660. 。 の規定には、ロールエッジ(シェル内部の束を支えるレール)が丸みを帯びているか、引っ張っているときにチューブが損傷しないように面取りされているという要件が含まれています。マルチピースプルアタッチメント(プリングラグ)の仕様もそこに文書化されています。.

バンドルを引っ張る前に、ロックアウトおよびタグアウトの標準を遵守してください ()OSHA 29 CFR 1910.147)が義務付けられている。 (熱、プロセス流体、電気、空気圧)すべてのエネルギー源は、バンドルの除去前に隔離され、確保されなければならない。 lotoc手順のレビューは毎年行われます。.

OSHA 29 CFR 1910.146 許可が必要な密閉空間に関するもの。 (バンドル除去後の)交換シェルに職員が立ち入らなければならない場合は、密閉空間許可、行政認可、大気監視、救助規定が義務付けられます。.

ASME セクション VIII ディビジョン 1 圧力容器の設計仕様をカバーします。バンドルプラーは、特にノズル接続とサドルサポートで、シェルの設計荷重制限を超える力を課してはなりません。.

TEMA規格 熱交換器をタイプ (製油所、化学薬品、一般) ごとに整理し、抽出クリアランスを定義する管板の厚さ、バッフル間隔、サポート プレートの寸法などの一般的な機械設計パラメータをリストします。.

運航前の安全チェックリスト

メンテナンス、トラブルシューティング、ライフサイクルコスト

バンドルプラーは、発電所の敵対的な環境で動作する油圧プレスです メンテナンスチームが規律あるプログラムを実行していないとき、最も耐久性のある油圧プレスでさえ、性能損失に苦しんでいますからのデータ バルメットの油圧メンテナンス研究 初期発生後にバーストを修復する事後メンテナンスは、機器のライフサイクル中に予防メンテナンスの 3 ～ 5 倍のコストがかかることを示しています。.

メンテナンススケジュール

ライフサイクルコストデータ

計画的メンテナンスと事後メンテナンスの間には大きな違いがあります。たとえば、計画的な油圧ポンプの再調整には部品と人件費が $3,000 ～ $8,000 かかり、計画的な停止中にダウンタイムなしでスケジュールできます。一方、計画外のターンアラウンドポンプの故障により、部品は $15,000 ～ $40,000 以上となり、さらに重労働時間とチューブバンドルが $50,000 ～ $200,000 のままターンアラウンドのタイミングに波及効果が生じます。.

メンテナンスのために、バンドルプーラーの購入価格の年間10-15%を許可します 年間$25,000-$37,500 に相当する$250,000 機械で 内部ゴムが時期尚早に老化するので、油圧ホースは外観に関係なく、5-7 年ごとに日常的に交換する必要があります 摩耗したコンポーネントの適切な取り外しと交換により、抽出システムは全耐用年数にわたって信頼性が高まります。.

よくある質問frequently Asked Questions