チューブクリーニング用のフレックスランスとリジッドランスの比較

フレックス ランスまたはリジッド ランス ――実際にチューブをきれいにするのはどれですか?

熱交換器の汚れは、毎年$42 億から$10 億の間で米国の産業を排水します この数字は、失われた熱効率、計画外のシャットダウン、およびチューブバンドルをサービスに戻すのに必要な労力を説明しています 機械的なチューブの洗浄の場合、フレックスランスとリジッドランスのどちらを選択するかによって、堆積物をどれだけ徹底的に除去するか、 ⁄ 機器がどれだけ早く完全な生産に戻るかを決定します この記事では、フレックスランスとリジッドランスを、チューブの形状リーチ、洗浄力と圧力定格、オペレータの安全性、ターンアラウンド速度、総所有コストの5 つの主要領域で比較します プラントがストレートスルーコンデンサーまたはきつく湾曲したUチューブのいずれで実行しても、右ランスシステムはダウンタイムを半分に短縮したり、頑固な汚れを残したりすることができます フィールドデータ、業界標準、および実際の圧力と流量の数値に裏付けられた直接対決の内訳を読み進めます。.

一目でわかるフレックス ランス vs リジッド ランス

剛性ランスは、高圧ポンプに接続された真っ直ぐな鋼管 (通常はステンレス鋼) です。オペレーターまたは機械は、単一の直線パスでチューブを通してこのランスを供給します。剛性ランスは、チューブシートからチューブシートへの経路が曲がりがゼロのストレートスルー熱交換器チューブに優れています。対照的に、フレックスランスは、曲線、U 字型、およびオフセットチューブのレイアウトに従う編組鋼で強化された柔軟な高圧ホースアセンブリです。両方のランスタイプは、ウォータージェットをチューブ壁に向けてスケール、バイオフィルム、およびコークスの堆積物を吹き飛ばすノズルに接続します。.

結論: 剛性ランスはストレートチューブに最大の圧力と速度を供給します。フレックスランスは、剛性ランスが物理的に不可能な場所に到達します。多くの工場では両方が必要です。.

チューブの形状とクリーニングのリーチ

チューブの形状は、ランス選択における唯一の最大の要素です。フレックスランスは、180° で U チューブの曲げを通過し、1.5 インチ (3.8 cm) までのきつい曲げ半径を処理し、剛性機器が単純に入ることができないオフセットチューブ経路に従います。リジッドランスは、ストレートスルーアクセスに限定されており、曲げ半径が鋼管が許容できる範囲を超えるとチューブが詰まったり損傷したりする危険があります。 ――一般に、半径 3 インチよりきつく締まったものはすべて、リジッドランスを完全に排除します。両方のランスタイプはパイプとチューブの洗浄作業を行いますが、通路の形状によって、どちらが物理的に作業を完了できるかが決まります。.

標準的なフレックス ランスの長さは、50 フィート、75 フィート、および100 フィートのセクションで提供され、オペレータは深いバンドルまたはマルチパス交換器のリーチを拡張することができます 剛性ランスの長さは、10 から40 フィートまで実行され、直管設計のチューブシート間の距離に一致するサイズで、必要な長さは、チューブの長さに加えて、挿入クリアランスとノズルの移動を考慮するのに十分な余分な長さに依存します。.

アンダー TEMA規格 (管状交換機製造者協会) 、3 つの最も一般的な管バンドルの種類は、固定管シート、Uチューブ、およびフローティングヘッドです。 それぞれが異なる洗浄課題を提示します:

私たちの バンドルクリーニング BOSHIYAグループのプロジェクトでは、180° 曲がるU管交換器は、チューブを完全にカバーするためにフレックスランシングを一貫して必要とします 狭い半径のチューブでの剛性ランスの試みがチューブエンドの損傷を引き起こし、ターンアラウンドスケジュールに日数を追加したケースについて詳しく説明します フレックスランスバンドル洗浄 そして、チューブの形状が選択をどのように推進するか。.

クリーニングの電力と圧力の評価

圧力定格は、硬質ランスが紙上で明らかな利点を保持している場所です。硬質ランス システムは 10,000 ～ 40,000 PSI で動作し、強力なカルシウム スケール、コークス堆積物、重合汚れを噴射する集中した前方ジェット出力を供給します。フレックス ランスは通常 5,000 ～ 20,000 PSI で動作しますが、Derc Salotech などのメーカーの特殊システムは最大 1,500 bar (約 21,750 PSI) のプッシュ フレックス ランス定格を備えています。.

違いはピーク圧力だけではありませんどのくらいの圧力が堆積物表面に達するかです硬質ランスはノズルでほぼ100%のポンプ出力を維持しますなぜならウォータージェットは真っ直ぐで障害物のない鋼管を伝えますフレックスランスは各屈曲部での摩擦や方向の変化によりエネルギーをいくらか失いますが現代の強化ホース構造ではその損失を180° の1回の旋回でおよそ5 ~ 12%に抑えます。.

ノズルの選択は圧力と同じくらい重要です。 剛性ランス機械は一般的に回転ラインモルを使用 ⁄ NLB Corporation だけでも、チューブの全周を精練するために高い RPM で回転する ⁄ 40 以上のノズルモデルを提供しています。 フレックスランスノズルは、後向きのジェットを使用してチューブを通してホースを引っ張る自走設計に向かう傾向がありますが、前向きのジェットは堆積物を攻撃します。ノズルを交換する際にはねじの互換性が重要です。剛性ランスシステムでは通常、NPT または BSPP ねじ接続が使用されますが、フレックスランス継手にはメーカーや圧力クラスに応じてアダプターねじサイズが必要になる場合があります。.

“「硬度を堆積するための圧力の一致は方程式の半分です。残りの半分は、圧力が実際に汚れの表面に到達することを確認しています。U チューブの入り口に向けられた 40,000 PSI の剛性ランスは何も達成しません。 ――ウォーター ジェットは曲がり部に触れることはありません。」”

――BOSHIYAグループ、産業清掃部門

オペレーターの安全性と遠隔操作

産業メンテナンスにおいて、高圧ウォータージェットは最も危険な作業の一つです。 からの報告によると、5,000 PSI以上で動作するウォータージェットは、医療専門家が銃撃による傷と比較する傷害を与える可能性があります 労働安全衛生 (OHS オンライン). ランス システムの適切な選択は、オペレーターが衝撃点からどれだけ離れているかに直接影響します ――そしてその距離は、日常的なシフトと医療搬送の違いを意味する可能性があります。.

ランス洗浄の安全性を管理する 3 つの規制および業界の枠組み。. OSHA 29 CFR 1910.147 (ロックアウト/タグアウト) では、熱交換器のメンテナンス作業の前に、蓄えられたエネルギーを隔離する必要があります。. OSHA 29 CFR 1910.146 密閉空間への進入プロトコルをカバーします。 ¤ オペレーターが交換器シェル内で作業しなければならない場合に関連します。ザ WJTA 業界ベスト プラクティス (第 2 版、2021 年) 安全なスタンドオフ距離、機器の検査間隔、個人用保護具の要件に関するウォーター ジェッティングに特化したガイダンスを提供します。.

剛性ランスマシンは、オペレータの分離の最高レベルを提供します 最新のマルチランスシステムは、オペレータをチューブシートから最大30 フィートの高架の温度制御されたキャブに配置します このマシンは、ランスの挿入、送り速度、および後退を完全にリモコンで処理する設計により、高圧ウォータージェットのキックバックや飛散物への直接曝露を排除します。.

フレックス ランス システムは自動供給機構をますます提供していますが、手動操作は依然として一般的です ――特に小型のポータブル リグでは 手動フレックス ランシングにより、オペレーターはチューブ入口のアームの手の届く範囲に配置されます バックアウト防止装置 (引き出し防止装置とも呼ばれます) は、両方のランス タイプにとって重要です。このフィッティングは、チューブシートのランスの周囲をクランプし、ノズルが詰まりに遭遇した場合の突然の排出を防ぎます。.

現場で見られる最も一般的な間違い: バックアウト防止装置を取り付けずに高圧フレックス ランス操作を実行すること。これは、乗組員が急いでターンアラウンドの期限を守り、「軽微な」フィッティングと思われるものをスキップしたときに発生します。その 1 つの省略により、業界で最悪のウォーター ジェット事故が発生しました。.

クリーニングの速度と所要時間

ターンアラウンド期間は、すべての熱交換器洗浄プロジェクトの収益性を定義します。 剛性ランス機械は、手動ロッディングまたは化学浸漬方法よりも最大 3 倍速くストレート チューブを洗浄します。 マルチランス機械はその利点をさらに押し上げます ¤ 1、2、3、または 5 つの剛性ランスを同時に備えたセットアップにより、1 台の機械がパス サイクルごとに複数のチューブを洗浄できるようになります。.

からの結果を公開しました コンコ テクノロジー 自動化されたリジッドランス装置を使用した製油所のターンアラウンドで、29 台の熱交換器にわたる洗浄時間の 60% 削減を文書化します。その時間の節約は、ダウンタイムのコストの削減とユニットの再起動の早さに直接つながります。.

フレックス ランスの洗浄は、チューブごとに遅くなります。各曲げにより、真っ直ぐに押す場合と比較して 15 ～ 30 秒の供給時間が追加され、オペレーターまたは自動システムは、ホースが曲げ入口でよじれるのを防ぐために挿入速度を慎重に制御する必要があります。 500 チューブの U チューブ バンドルの場合、チューブあたりの余分な時間が追加作業に何時間もかかります。.

しかし、速度比較は臨界点を逃します。 チューブが曲がっている場合、剛性ランスはチューブをまったく掃除できません。バンドルの 40% をきれいにしない「より速い」システムは、実際には速くありません ⁄ 不完全です。自動フレックス ランス供給システムは、手動介入なしで曲げによるホースの移動速度を一貫して維持することで、速度ギャップを狭めます。.

BOSHIYAグループにおける当社のアプローチ: 堆積物の種類とチューブの形状を最初に評価し、次にチューブ表面の100%をカバーするランスシステムを選択します。混合バンドルの場合、直線パスには剛性ランスを展開し、Uチューブセクションにはフレックスランスを展開します ⁄ 総所要時間を最小限に抑える2 システム戦略を探ります BOSHIYAのフレックスランシングソリューション この二重アプローチの詳細については、こちらをご覧ください。.

コストと ROI の考慮事項

製油所および石油化学のダウンタイムコストは、生産損失、フレアペナルティ、緊急労働プレミアムを織り込む際に、交換機あたり$600,000 を超える可能性があります。 が発表した分析によると Digital Refining, 、熱交換器ネットワークにおける汚れ関連の効率損失は、製油所運営における最大の制御可能なコストの 1 つを表しています。このような背景から、ランス システムの選択は単なる洗浄の決定ではありません ――それは財務的な決定です。.

剛性ランスマシンは、より高い初期設備コストを運びます。ポンプユニット、制御キャブ、ノズルの在庫を備えたマルチランス自動化システムは、多額の設備投資となる可能性があります。トレードオフ: 一度導入されると、剛性ランスマシンは洗浄が速くなり、必要なオペレーターが少なくなるため、管あたりの運用コストが低くなります。大きな直管バンドルを備えたプラントでは、2 ～ 3 回のターンアラウンド サイクル内でも ROI が低下します。.

フレックス ランス装置の取得コストは低くなります。コア コンポーネント ¤ 強化された高圧ホース、継手、ノズル、および互換性のあるポンプ ¤ は、よりシンプルで持ち運びが容易です。ただし、特に手動供給操作の場合、労働集約度は高くなります。各チューブには時間がかかり、熟練したオペレーターはターンアラウンド シーズン中にプレミアムな日数料金を管理します。.

ROIの決断の枠組みは管束の構成に帰着します。 40%より多くあなたの束がU管の構造から成っている場合、屈曲ランスROIは明確です他の機械方法はそれらの沈殿物に達することができませんので。.

直線交換器と湾曲交換器の両方を維持するプラントの場合、両方のランス タイプを所有または契約します ――メーカーから直接購入するか、正規ディーラーを通じて調達するかにかかわらず ――は、最も費用対効果の高い長期戦略です。多用途の 2 システム アプローチは、洗浄品質や回転速度を損なうことなく、あらゆるチューブ構成をカバーします。.

どのランスシステムを選択する必要がありますか?

すべてのチューブバンドルには、ジオメトリ、デポジットプロファイル、およびアクセス制約があります。これら 3 つの変数を右側のランスに合わせると、ダウンタイムを最小限に抑えながら洗浄品質を最大化できます。以下の決定マトリックスは、チームが遭遇する最も一般的な 5 つのプラントシナリオをカバーしています。.

複雑なまたは混合された交換器フリートを有するプラントの場合、理想的なソリューションは、リジッド ランス システムとフレックス ランス システムの両方を運用するサービス パートナー (サービス パートナー) であると ¢ しながら、それぞれをいつ使用するかを参照してください フレックスランスが湾曲したチューブバンドルをどのように処理するか 構築とアプリケーションを詳細に理解するため。.

よくある質問frequently Asked Questions

フレックスランスとは何ですか?

フレックスランスとリジッドランスの違いは何ですか?

フレックスランスは重い汚れの付着物をきれいにできますか?

正しいランスの長さを選択するにはどうすればよいですか?

ランスチューブの洗浄にはどのような安全上の注意が必要ですか?

同じ熱交換器でフレックス ランスとリジッド ランスの両方を使用できますか?

この分析について

BOSHIYAグループは、110 年以上の産業メンテナンスと機器サービスの経験をこの比較にもたらします この分析は、さまざまな建設タイプの熱交換器上のフレックスランスとリジッドランスの両方を含むチューブバンドル洗浄プロジェクト全体で収集された現場データに基づいています 圧力評価、洗浄時間、およびアプリケーションガイダンスは、製油所、石油化学、発電アプリケーションにわたる実際のパフォーマンスを反映しています。.

参考文献と情報源

1. OSHA 29 CFR 1910.147 ¤ 有害エネルギーの管理 (ロックアウト/タグアウト)。米国労働省。. osha.gov
2. 高圧ウォータージェット装置の使用に関するWJTA業界のベストプラクティス、第2版、2021年。ウォータージェット技術協会。. wjta.org
3. 管状交換器製造者協会の TEMA 規格。. tema.org
4. ウォータージェットによる怪我の防止。労働安全衛生。. ohsonline.com
5. 熱交換器クリーニング事例 Conco Technology. conco.net
6. 熱交換器ネットワークの汚れと洗浄の分析。デジタル精製. digitalrefining.com