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チューブバンドルクリーナーを購入: 選択ガイド

施設に適したチューブバンドルクリーナーを購入する方法

によって文書化されるように、先進国における熱交換器チューブ束内部の汚れのコストは年間 GDP の約 0.25% です 米国 エネルギー省 報告。汚れチューブを備えた原油予熱トレインは、生産効率だけでも 1 日あたり 100 万ドルを超える損失を被る可能性があります。.

解決策は明確です, しかしながら: 純粋にあなたの機器と汚れの状況に一致するチューブバンドルクリーナーを購入します. 残念ながら, ほとんどの購入者はここで不足しています - 彼らはコストだけで選択, チューブの材料の制約を肩をすくめるか、または特定の汚れのカテゴリを達成することができないシステムを選択する. この記事では、仕様を概説します, システムの品種, サイズや欠陥のための考慮事項は、購入する前に考慮する必要があります。.

チューブバンドルクリーナーとは何ですか?いつ必要ですか?

チューブバンドルクリーナーとは何ですか?いつ必要ですか

チューブバンドルクリーナーは、シェルアンドチューブ熱交換器内のチューブバンドルからスケール、スラッジ、腐食生成物、生物学的堆積物を機械的に除去するために設計された産業用機器であり、機械式、油圧式、または自動式技術を採用して熱伝達効率を高め、計画外の停止を回避し、製油所、石油化学プラント、発電所、および HVAC 施設での機器の寿命を延ばします。.

ファウルされたバンドルを無視するコストは十分に文書化されています。 A DOE が資金提供した分析 熱交換器が汚れると、米国の産業だけで毎年 2.9 兆 BTU のエネルギーが浪費されることが明らかになりました。機器レベルでは、管表面にわずか 0.6 mm の厚さの鉱物スケールの層があると、ボイラーの燃料需要が 40% 増加します。.

専門家による洗浄を行っても、ほとんどの熱交換器は元のクリーン熱負荷の 85% 未満を達成します。したがって、適切なクリーナーと洗浄アプローチを選択することは、どのようなパフォーマンスの回復が期待できるかに大きな影響を与えます。.

0.25%
先進国におけるファウルにより失われたGDPのうち
40%
0.6mmスケール層から燃料が増加
2.9 クワッド
米国の産業で年間エネルギーが無駄に

熱交換器チューブクリーナーが克服しなければならない典型的な汚れ現象は、炭酸カルシウムのスケール(冷却水中の鉱物の硬い堆積)とスラッジ、生物学的汚れ(開ループシステムにおけるバイオフィルムと藻類の成長)、腐食生成物(錆と金属)です。酸化物)、微粒子汚れ(表面に沈殿する懸濁液や堆積物)、製油所のプレヒートトレインでのコークス化などの反応汚れ。.

チューブサイドクリーニングとシェルサイドクリーニング: どのシステムが用途に適合しますか?

どのシステムが用途に適合するか、チューブサイドとシェルサイドのクリーニング

あらゆる種類のシェルおよびチューブ熱交換器の洗浄プロジェクトを行うとき、私たちは常に次の 1 つの質問に直面します。まず、チューブの内側 (チューブ側) またはチューブとバッフル間の外面 (シェル側) で汚れが発生しているかどうかです。?

チューブサイド洗浄: すべてのチューブには、回転ブラシクリーナー、発射体発射システム、または水/蒸気/ホウ素/ダイヤモンド高圧穿刺を使用して洗浄できる内孔があります。発射体洗浄は、長さに関係なく、チューブあたり 10 秒以内に完了できます。高圧穿刺では、チューブの内壁から炭素堆積物を取り出すために、平方インチあたり 10,000 ~ 25,000 ポンドの水を使用します。.

特別なフレキシブルランスは U チューブの曲がりを通過できます。.

シェルサイドクリーニングは、チューブの外側だけでなく、外側のバッフルプレート上の堆積物を戦います 通常、これは、ロボットノズルがその長さに沿って移動しながら、シェルからチューブを取り外し、その後、チューブを回転させる自動シェルサイドクリーナーを特別な チューブサイドバンドルクリーナー 同期ノズルを備えた PLC によって制御されるマルチランス動作により、5 本のチューブが一度に洗浄され、手動穿刺と比較して所要時間が半分になります。.

要因 チューブサイドクリーニング 貝殻側面のクリーニング
ターゲット表面 チューブボア内(ID) チューブ+バッフル(OD)の外側
アクセス 必須 チャンネルヘッド/ボンネットを取り外します シェルからのフルバンドル抽出
一次方法 ロータリーブラシ、発射体、HP穿刺 自動ブラスター、ハイドロブラスト、超音波バス
典型的な圧力 機械式: <700 PSI / HP ランシング: 10,000 ~ 25,000 PSI 10,000 ~ 22,000 PSI (最大 1,500 bar)
スピード 発射体: <10 秒/チューブ バンドルあたりの時間 (自動化)
有効性 方法に応じて 85 ~ 100% ハイドロブラスト~85%; 超音波~100%
ベスト フォー 内部堆積物 (スケール、バイオフィルム、スラッジ) チューブとバッフル間の外部堆積物
💡 プロのヒント

TEMAの設計ガイドライン: より高い汚れ傾向の流体を管側に置くことを好む これは、管側の洗浄がより速く、より費用効果が高く、その剥離が再組み立てに要する時間が短いためです 熱交換器が適切に設計または維持されている場合、洗浄の70-80%は管側になります。.

チューブバンドル洗浄装置を購入する前に評価すべき主な仕様

チューブバンドル洗浄装置を購入する前に評価すべき主な仕様

不適切な仕様を選択すると、購入に不便が生じるだけでなく、チューブ壁の損傷、安全上の危険、または堆積物が残ってしまう可能性もあります。 A 臨床研究 研究 が 国立衛生 研究所 データベース 掲載 は、高圧のウォータージェットが580 PSIで人間の皮膚を貫通する可能性があり、ウォータージェットが外科的プロセスで6 時間以上の遅延で終わる事故により、切断率が58 %になったことを示しており、適切な圧力定格は性能安全性の決定です。.

チューブバンドル洗浄装置を評価する際に実行する必要があるアッセイとその方法は次のとおりです チューブサイド洗浄システム 実際に測定する:


  • 作動圧力: 汚れタイプに一致します。ソフトバイオフィルム:1,000~4,000 PSI。カルシウムのスケール:10,000~21,000 PSI。硬質ケイ酸塩またはコークス:25,000~40,000 PSI.

  • チューブ直径の範囲: マシンが処理できる最小チューブ ID を確認します。フレックス ランス OD の範囲は 8 ~ 15 mm です。ロボット システムでは通常、最小 10 mm ID が必要です。.

  • 最大チューブの長さ: 標準ロボット システムは最大 10 メートル (32.8 フィート) に達します。製油所では通常 12 ~ 24 フィートのチューブが使用されます。発電所は30フィートを超える場合があります。.

  • 電源: 電気式(コンパクト、環境に優しい)、空気圧式(危険エリアの場合は火花なし)、または油圧式(最高出力、マルチランス動作の場合は 300 ~ 500 馬力)。.

  • 安全機能: 自動化システムのリモート オペレーター ステーション (チューブシートから 10+ フィート)、緊急遮断、圧力リリーフ バルブ、およびフル エンクロージャ。.

  • 携帯性: ポータブルランスユニットの重量は 17 ~ 43 kg です。トレーラーに取り付けられた自動システムは、請負業者にとって現場間の移動性を提供します。.

WJTA、 ウォータージェット 技術 協会, 、 “オレンジブック” 出版 ー高圧ウォータージェット装置のための主な北米の安全参照 10,000 PSI以上のすべてのチューブ洗浄システムのオペレーターは、PPE、オペレーターのトレーニングおよび動作前のステップテストに関連するその推奨事項に従う必要があります; OSHA 29 CFR 1910.146 現代のほぼすべての膜プレート交換器のメンテナンス活動に一般的に適用される密閉空間侵入条件を導入します。.

手動式と半自動式と完全自動式のチューブ洗浄機

手動式と半自動式と完全自動式のチューブ洗浄機

熱交換器チューブの洗浄の機械化をこの程度まで自動化することは、人件費、洗浄結果、そして ――最も重大なのは ――オペレータの安全性に影響を与えるでしょう。 3 つのレベルの自動化が実際の使用にどのように耐えられるかは次のとおりです:

要因 マニュアル 半自動化 完全に自動化されています
方法 手持ちランスまたはロッドアンドブラシ オペレーター制御を備えた足踏みランス PLC制御ロボットマルチランス
乗務員サイズ フルクルー 削減された乗組員 手動クルーの半分
クリーニング時間 1バンドルあたり16〜20時間 手動より~40%より少し 9.5 時間(~50%の減少)
オペレーターの位置 チューブシート面に直接取り付けます チューブシートから10+ ft リモートキャビンまたはコントロールステーション
一貫性 オペレーターのテクニックによって異なります 定速ランス送り プログラム可能な、反復可能なサイクル
ベスト フォー 軽い汚れ、小さなユニット 請負業者、中規模工場 製油所、大量生産によるターンアラウンド

フロリダ州の製紙工場の一つの文書化された例では、自動化されたトリプルランスシステムが、予測された16 - 20 時間の実地時間 (半分の乗組員で) と比較して、9.5 時間でバンドルを自動化しました チューブバンドル洗浄システム 入口ストロークと仕上げストロークの両方に 100% の圧力を加えるため、効果は 2 倍になります (人間はこの圧力を維持するのが困難です)。.

涔️ 重要

手動ハイドロブラストは、ロボットによる洗浄が不可能な場合、業界の専門家によって「HSE リスク」とみなされます。これは、オペレーターが 10,000 ± 40,000 PSI (700-2800 bars) で顔から 12 インチ未満の距離で作業する場合、単純な高圧ウォーター ジェットが 580 PSI (7 bars) で人間の皮膚を貫通する可能性があるという事実から簡単に理解できます。ロボット化されたシステムは、人間が油圧ジェットに直接さらされるのを防ぎます。.

熱交換器用のチューブバンドルクリーナーのサイズを決定する方法

熱交換器用のチューブバンドルクリーナーのサイズを決定する方法

クリーナーと交換機のマッチング 交換機用のクリーナーを見つけるには、機器の銘板とメンテナンス履歴から 5 つのデータを取得する必要があります。それらのいずれかを正しく取得しないと、清掃が不完全になったり、チューブが損傷したりする可能性があります

これらの値の参照は、ネームプレート 1 とメンテナンス履歴 2 から確認できます。.

  1. 管のODおよびID: 標準範囲は5/8 ″ (15.88mm)から2 ″ (50.8mm)です。 refineryサービスの最も普及したサイズは3/4 ″です(19.05mm)。 notzleスプレー パターンのための部屋が付いている管IDにあなたのクリーナーのランスOD入ることを確かめて下さい。.
  2. 管の長さ。 standardは6、8、12、16、20 および24 フィートを動かします 発電所のコンデンサーは30-40 フィートの管を使用できます あなたのランスの旅行を確認して下さい チューブバンドルクリーナー 全長をカバーします.
  3. チューブカウントとバンドル直径 数百本のチューブで最大60 インチのシェル直径 チューブの数が多いほど、自動マルチランスシステムが合理的なターンアラウンドスケジュールに魅力的になります。.
  4. チューブ配置とピッチ. TEMA最小ピッチは1.25xチューブODです。正方形のピッチは、シェル側の行間の機械的なブラシアクセスを可能にします; 三角形のピッチは、より高い密度を可能にしますが、シェル側のクリーニングアクセスを阻害します。.
  5. 汚れの種類と重症度 バイオフィルムは適度な圧力を必要とします 炭酸カルシウムは10,000-21,000 PSIを必要とします 硬質ケイ酸塩またはコークスの堆積物は25,000+ PSIまたは2 段階の化学的/機械的アプローチを必要とします。.
汚れのタイプ 圧力が必要です アプローチ
バイオフィルム/藻類 1,000 ~ 4,000 PSI 中圧噴射または発射体
炭酸カルシウムスケール 10,000 ~ 21,000 PSI 高圧ウォータージェッティング
ケイ酸塩スケール 25,000 ~ 40,000 PSI 超高圧噴射
重質炭化水素/コークス 化学 + 10,000 ~ 25,000 PSI 化学軟化、その後機械的除去

TEMA は、バンドルの取り外しとクリーニングへのアクセスに影響を与えるシェルのタイプも分類します。プルスルー フローティング ヘッド (AET/BET) 設計は、最も単純なチューブの取り外しを提供します。固定チューブシート設計 (NEN、BEM) では、バンドルの取り外しはまったく許可されず、チューブの端からシェル側の洗浄が残ります。.

チューブバンドル洗浄装置を購入する際に注意すべきこと

チューブバンドル洗浄装置を購入する際に注意すべきこと

当社の BOSHIYA チームは、50 か国以上の製油所や石油化学コンビナートで機器の購入においてこれらの間違いに何度も遭遇してきました。これらを回避することで、時間とお金の節約につながります。.

  1. 管の物質的な両立性を無視して下さい。 carbon鋼鉄は高圧サービスのために評価されます。 copper合金凝縮器の管(admiralty黄銅、cu-ni)は圧力訂正を要求する柔らかい金属です ⁄ 初期レベルは100-200 棒の刻み目で上方に及ぶ500 棒であるべきです。 copper合金への炭素鋼の圧力の使用は急速に穿孔につながります。.
  2. 安全認証要件を回避する EUの規制によりCE認証が義務付けられている 爆発性雰囲気を持つ製油所や石油化学プラントに設置される機器にはATEXマーカーが必要 (指令2014/34/EU) 分類ゾーン内での未認証機器の使用は、オペレーターに重い責任を課すことになります。.
  3. スペアパーツの在庫と技術分野のサポートを無視する 大洋横断貨物船で交換シールが 3 週間離れている間、チューブクリーナーがターンアラウンド中にアイドル状態にあると、初期購入コストの利点が無効になります スペアパーツのバックオーダー時間、技術サポート、およびフィールドサービスサポートを確認します。.
  4. サイトアクセス制限を無視する。 による BLS データ, 、閉鎖空間は、92 人のアメリカ人の死者と年間11,000 人の負傷者を占め、清掃と維持中のそれらの25%は、クレーンアクセスのための計画を策定し、除去された束のためのスペースを敷設 (最大20 トン) 、および OSHA 29 CFR 1910.146 限られた空間に関するアクション.
  5. 洗浄技術と汚れ汚染の判断を誤る 化学洗浄だけではわずか 30-85% を達成します。化学物質を事前に使用する必要がある場合、炭化水素高圧洗浄のみを目的として構築されたシステムに過剰に支出するのは無駄です。.
💡 プロのヒント

首都の購入に先立つクリーニングの試験か試験運用を常に要求して下さい。 trusted製造業者は彼らの植物であなたの実際の管束を実行することに同意します; 少なくとも、それらは同じような汚損問題のためのクリーニングの結果を公表します。.

よくある質問frequently Asked Questions

施設に適したチューブバンドルクリーナーを購入する方法

Q: チューブバンドルクリーナーの価格はいくらですか?

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価格はめったに公開されません。 請負業者用のポータブル電気または空気圧チューブクリーナーは、1 台あたり数百ドルから数千ドルの範囲で始まります。 オペレーター制御を備えた半自動ランスシステムは、コストが大幅に高くなります。完全自動化された PLC 制御マルチランスマシン ¤ リモートキャビン操作で一度に 3 ~ 5 本のチューブを洗浄できる ¤ は、設備投資が最も高いものの、省人化と所要時間の短縮により最速の ROI を実現します。アプリケーション向けに、特定のチューブの直径、長さ、汚れの種類を持つメーカーに見積もりを依頼します。.

Q: 熱交換器の管に必要な圧力定格はどれくらいですか?

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汚れの重症度に圧力を合わせます。バイオフィルムと藻類: 1,000 ~ 4,000 PSI。炭酸カルシウムのスケール: 10,000 ~ 21,000 PSI。硬質ケイ酸塩またはコークス: 25,000 ~ 40,000 PSI。チューブの壁を損傷しないように、低く始めて徐々に増やします。.

Q: 1 台の機械は管側および貝側両方をきれいにできますか?

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一般的にはいいえ。 チューブサイドクリーナー (バンドル内クリーナー) は、チューブボアを介して供給するランスを使用します。 シェルサイドクリーナー (バンドル外クリーナー) は、抽出されたバンドルの外側を横切るロボットノズルアームを使用します。 2 つの操作には、異なる機械形状とノズル構成が必要です。一部のメーカーは、両方を同じ製品ファミリー内の別個のモデルとして提供しています ¤ たとえば、BOSHIYA はチューブサイド作業用の IBC とシェルサイド洗浄用の OBC を製造しています。.

Q: どのくらいの頻度でチューブバンドルを洗浄する必要がありますか?

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ほとんどのプラントで1~3 年ごとに 全体的な熱伝達係数が設計値より15~25%低下したときにクリーンになる その時点で、エネルギー損失がシャットダウンコストを上回ります。 API 510、API RP 572、およびASMEセクションVIIIは、検査スケジューリングをカバーします。.

Q: 化学および機械管のクリーニングの違いは何ですか?

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化学洗浄は、溶媒または酸をその場で交換器を通して循環させます ⁄分解は必要ありませんが、その有効性は手順に応じて30%から85%の範囲です 機械的洗浄 (ハイドロブラスト、ロータリーブラシ、発射体) は約85%の有効性を達成し、堆積物を物理的に除去します 最も徹底的な結果を得るために、多くの施設は2 段階のアプローチを使用しています: 最初に化学軟化、次に機械的除去 キャビテーション浴に束を浸す超音波洗浄は、有機堆積物と無機堆積物の両方で100%近くに達します。.

Q: 自動チューブバンドルクリーナーはオペレーターにとって安全ですか?

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自動化システムは手動式よりも大幅に安全です。オペレーターを高圧ゾーンから 10 フィート以上離れた場所、または完全に密閉された遠隔キャビン内に配置します。これにより、10,000 ~ 40,000 PSI で動作するウォーター ジェットに直接さらすことがなくなります。 WJTA の「オレンジ ブック」と OSHA のガイドラインはどちらも、人員を高圧スプレー ゾーンから遠ざけることを強調しています。最新の自動クリーナーには、緊急遮断制御、油圧ロック システム、一貫性のない手動操作によって引き起こされる圧力スパイクを防止する定速ランス給電も含まれています。.

適切なチューブバンドルクリーナーを選択する準備はできていますか?

当社のエンジニアは、お客様の正確なチューブ寸法、汚れ条件、および施設要件に機器の仕様を一致させることができます。 探索する BOSHIYAのチューブサイドバンドルクリーナーのラインナップ または相談をリクエストしてください.

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この分析について

BOSHIYAグループは管を製造しました バンドルクリーニング 15 年以上にわたり、50+ か国に 2,000 台以上が設置され、精製、石油化学、発電の業務に従事している機器。この記事の圧力評価、サイジング ガイドライン、および洗浄方法の比較は、TEMA、ASME、および WJTA から発行された規格と相互参照されている、当社の IBC、OBC、および Flex Lance 製品ラインの現場データに基づいています。業界全体の統計が引用されている場合、元の情報源は以下の参考文献セクションにリンクされています。.

参考文献と情報源

  1. 米国における熱交換器の汚れのコスト ⁄ 米国エネルギー省科学技術情報局
  2. 産業用高圧流体注入傷害の管理 ⁄ 国立衛生研究所 / PubMed Central
  3. 限られたスペース: 概要と規制 ⁄ 米国労働安全衛生局
  4. 限られた空間における致命的な職業上の傷害、2011 ~ 2018 年 ⁄ 米国労働統計局
  5. 高圧ウォータージェッティングの安全リソースとベスト プラクティス ――ウォータージェット技術協会
  6. 熱交換器の洗浄方法の比較 ――ベヒトエンジニアリング
  7. 高圧表面準備のための PPE の選択 ――OSHA eTool