自動チューブ洗浄と手動チューブ洗浄: どの方法があなたの植物に合いますか?

自動チューブ洗浄と手動チューブ洗浄 ⁄ 産業用熱交換器の側面比較

すべてのターンアラウンド プランナーは、-バンドル シェルから汚れのあるチューブを取り外さなければならないとき - 手作業でチューブを掃除するか、自動化を導入するか? チューブ数、汚れの状態、ターンアラウンド ウィンドウ、予算はすべてクリーンアップ セットアップの要素です。ここでの間違いにより、手直しや計画外のダウンタイムにより余分な費用がかかります。.

このクイック比較は、すぐに自動化された詩を示します手動チューブクリーニング 6 つの重要な属性に沿って 保全エンジニアが集中して凝縮器、熱交換器とシェルアンドチューブコンポーネントをスコープに重要な時間を節約するために経験に基づくハード番号; TEMA閾値ガイダンスと診断は、個々のインスタンスごとに適切な呼び出しを行うのに役立ちます。.

工業用植物における手動チューブ洗浄の仕組み

手動洗浄は、汚れたチューブへの由緒ある従来の機械化学薬品を使用しないソリューションです; ただし、これは労働集約的で体に負担がかかります。技術者はハンドランスを挿入します - 通常、半硬質または柔軟なスチールチューブ - ジェットノズルを備えたチューブの端に挿入し、2人目の乗組員がポンプを稼働させ、スポッターがプロセスのブラインド側に詰まりがないことを保証します。.

手動洗浄は、この標準的な洗浄プロセスに従います:

1. すべてのチューブを低圧水 (50-100 bar) で事前にフラッシュします
2. チューブ ID に合わせてハンドランスと回転ノズルを取り付けます。.
3. オペレーターガイドランスと同じ速度を船舶で探しながら、約 0.3 ～ 0.5 メートル/秒でランスを前進させます
4. 引き戻し、再度行く 2-3x 深刻なスケーリング/土壌のためのチューブごとのため
5. 問題のある堆積物や汚れた堆積物のために、再穿刺またはブラシロッドを使用する前に、頑固な場合はアルカリクリーナーまたは酸で化学浸漬を適用してください

手動洗浄は、生物学的汚れや軽いカルシウムの蓄積を伴う小規模なバンドル(チューブの長さ 3 メートル未満)では正常に機能しますが、2-3 時間の折り返し窓で 10 本以上のチューブで分解し始めます。 400 以上のチューブバンドルで激しい汚れが発生すると、1 時間あたり 3-8 本のチューブを洗浄すると時間が消費されるため、作業員が交代で作業する必要があります。.

手動ランスハッセルは単に物理的に要求が厳しいものではありません ――それはプロセス内の変動とエラーの主な原因です 一部のオペレータは迅速に供給し、他のオペレータは時間と世話をします クリーニング結果は標準的に同じ露光時間で同じチューブシート間で25-30%を変動させる 頑丈 ディーゼル駆動のバンドルエクストラクター バンドルを素早く描くことができますが、ボトルネックは常に掃除したままです。.

自動チューブ洗浄システムの仕組み

自動チューブ洗浄技術は、PLC制御のランスドライブに人間の手を置き換えます。 online ATCS (スポンジボールまたはブラシでユニットがオンラインになっている間に実行される自動チューブ洗浄システム) と、シャットダウン中の高圧ウォータージェットプロセスを自動化するオフラインフレックスランスシステムの2種類があります。.

折り返し規模の作業の場合は、 フレックスランスバンドル洗浄システム より関連性の高い発明であるようです 自動化されたシステムは次のように動作します:

マルチランスヘッド ー 一度に1~5 個のランスを運ぶ ー サーボ駆動の位置決めフレームに座る 技術者はフレームをチューブシート面の中心に配置し、チューブパターンとピッチを制御システムに入力し、システムが残りを実行する 各ランスは、はるかに一定の送り速度で伸び、後退し、その後、その後のチューブ位置に割り出し、繰り返します これが自動化技術の中核となる強みです。 すべてのチューブは、同じ滞留時間、同じ圧力、同じパス数を取得します。.

自動化されたシステム洗浄効率を定量化できます。 1 チューブあたり 20-30 秒で並列動作する 5 つのランスは、1 時間あたり 15-40 チューブの流量を生成します。 1 時間あたり 15-40 チューブの流量を生成します。手動作業に比べて 3-5 倍の改善を表します。圧力と流量の制御の同時ライブデータ収集により、各チューブがログに記録され、ISO 45001 文書に必要なデジタル洗浄記録が作成されます。.

それを超えて、それは技術者を高圧ジェットから安全な距離に追いやる 技術者は、コントロールパネルを越えて、チューブシートの面から都合よく離れたままである (通常は3-5 m離れている) この技術的進歩により、会話は「何人の技術者が必要ですか?」から「シフトごとに何個のバンドルでチューブを掃除できますか?」に変わりました。.

クリーニングの一貫性とスケール除去の有効性

そのプロセスの結果は、圧力と堆積タイプとの結合に依存します。 ファウリングの異なる構成には異なるニーズがあるため、ここでは、4 つの堆積タイプにわたる熱交換器チューブ洗浄の現場検証済みデータを紹介します:

現場で検証された圧力範囲 ASME/ベヒト洗浄方法の比較.

テスト結果は明らかにシリカや酸化鉄のような粘り強い堆積物のために、手動洗浄の圧力限界は決してそれらが管壁から完全に取除くことができないことを意味します。 十分な圧力を生成できないオペレーター、限界は機械によって導かれるランスの安定性2,000-2,800 bar iau圧力技術者はランスを保持するべきではないです。.

一貫性の面では、, 自動化された屈曲ランス システムは、手動作業のための25-30%分散と比較して、チューブ間の3-5%分散を生成します。 、に従って、この洗浄効果の変動は熱伝達に影響を与えます TEMA 耐汚れ性データ; チューブ壁の後部は、1 mm あたりの熱伝達の約 10% の減少をサポートします。汚れ堆積物を完全に除去し、一握りではなく各チューブの 80-90% 圧力降下性能に戻すと、スクリーニング結果が大幅に改善されます。.

洗剤または酸洗浄剤による化学洗浄が適合する場合: 適用はスケールを緩めるための前処理として最適です (特に混合堆積物の汚れの場合) その後の機械的フラッシュで、化学洗浄のみを備えた高耐久性交換体に必要なチューブボアの清浄度の高レベルに到達することはほとんどありません-乾燥残留物を物理的に除去する必要があります。.

安全性、労働、コンプライアンスに関する考慮事項

高圧ウォーター ジェッティングは、産業メンテナンスで使用されている最も危険な洗浄用途である可能性が非常に高いです。 1,000+ bar の圧力での水は、革手袋、スチール キャップ ブーツなどをまっすぐに切断することができます。注射に関連した高圧ウォーター ジェットの損傷は、多くの場合致命的であることが判明しています ――場合によっては四肢の切断が続きます - 参照 OHS オンラインウォータージェット 安全性 調査.

過去 10 年間の産業安全衛生ニュース: 技術安全データシートによると、700 bar 以上の圧力でのランス装置の手動取り扱いは、作業現場の損傷と強く相関しています。ランスの手動取り扱い - バルブやポンプ制御などのライブ機器への配置 - は、高圧ゾーンの安全「ホットスポット」の一例です - 他の例には、高圧地下水面やランス角度制御ゾーンが含まれます。自動化されたランス取り扱いにより、オペレーターが高圧ゾーンに接触する必要がなくなります。.

手動チューブ洗浄プロジェクトでは、多くの場合、シフトごとに 3-4 人の作業員が必要です。 - ランス オペレーター 1 人、ランス電気技師/ウォーター ポンプ コントローラー 1 人以上、安全監視員 1 人、チューブ排出エンド スポッター - シフトごとに、一部の作業では 2-3 チューブごとに安全担当者が設置されます。 - 自動システム - ランス、ポンプ、排出 - は、その労働力の数をチューブあたり 1-2 人の作業員に減らすことができます。 - 手動で高圧機器を取り扱う危険にさらされる作業員の数は 50-67 パーセント減少します。.

ヒューマンエラーのリスクは、多くの場合、同様に重くのしかかります。 疲労関連傷害の発生率は、6 時間の反復的な手動処理作業後に劇的に増加します。 200 本のチューブを穿刺した人は、通常、最後の 50 本を急いでいます。 自動化されたシステム ――どちらも実行しません ―― オペレーターの疲労を軽減し、遅延させ、プログラムされていない安全エラーは発生しません。.

コストの比較 ――手動と自動チューブ洗浄

各チューブのボア後の清浄度記録: (automated-log; manualcheckbox レポート)

コンデンサーチューブの洗浄コストの問題は、もはや「どちらがより費用対効果が高いか」という問題ではなく、「どのタイムスケールで自動化がより費用対効果が高いか」という問題です。チューブの在庫のサイズ、継続的な汚れの重症度と性質、および予定外のダウンタイムの相対的なコストはすべて重要な役割を果たします。チューブ数が多く、頻繁に汚れがあり、チューブの在庫が大きいプラントは、自動化による最大の節約効果を見ています。最大のコスト削減は、所要時間の短縮 ⁄ 洗浄範囲を 12 時間短縮することで、生産時間の回復に直接つながります。.

機器レンタル $50,000+の資本支出に耐性のある植物に洗浄方法を実装する手頃な手段を提供します。5 このオプションは、年間 2-4 回の洗浄サイクルの場合にも魅力的です。.

水とエネルギーの枯渇は、持続可能性と環境の観点から別の重要な要素です 自動化では、ランスが必要な滞留時間 (定義上) を正確に費やすため、各チューブに必要な水が30%少なくなり、それ以上ではなく、ポンプの稼働に消費されるエネルギーも減り、水処理を必要とする水の量も減ります。.

を使います ターンアラウンドダウンタイムコスト計算機 チューブとターンの数ごとに実際の節約をシミュレートします。.

どのチューブクリーニング方法を選択する必要がありますか?

正しい洗浄方法の決定には、4 つの測定された要因が含まれます。以下は、数百のシェルおよびチューブ熱交換器の洗浄作業で成功した方法に基づいた決定木です:

ほとんどのプラントは、最終的にはハイブリッド洗浄システムを採用することになります。 - 大部分のストレートチューブ交換機 (すべての洗浄のうち 70-80%) に自動フレックスランス、複雑なチューブパターンまたは非常に困難なアクセスを備えた特殊バンドルに関するマニュアル。. 電動バンドルプーラー フレックス ランス システムを使用すると、洗浄から再取り付けまでの時間が最速でバンドルアウトできます。.

あなたのクリーニングが、あるべきように、固定スケジュールではなくチューブの状態情報によって駆動されると仮定すると、チューブのクリーニングアプローチ自体が汚れパターンに適合する必要があります。冷却水凝縮器内の軽いバイオフィルムは、粗製予熱交換器に酸化鉄スケール 3 mm を配置するという別の課題です。逆ではなく堆積する手段を一致させます。.

よくある質問frequently Asked Questions

産業用チューブ洗浄の主な方法は何ですか?

自動化された機器が利用可能であっても、手動による清掃が必要なのはなぜですか?

熱交換器チューブにスケールが蓄積する原因は何ですか?

薄肉チューブを損傷することなく、適切な圧力設定をどのように決定しますか?

1 ターンアラウンドあたりの自動チューブ洗浄と手動チューブ洗浄の典型的なコスト差はどれくらい

自動チューブ洗浄は、U ベンドとフィン付きチューブ バンドルを処理できますか?

高圧チューブの洗浄中にどのような安全プロトコルに従う必要がありますか?