Puller de pacote: tipos, procedimento de puxar e guia de seleção

Puller de pacote: o guia do engenheiro de campo para tipos, procedimentos e seleção de equipamentos

Um puxador de pacote mãos para baixo a máquina mais valiosa durante um trocador de calor turnaround (voltar para um trocador de calor) é por qualquer motivo, um dos menos apreciados Parte da atualização para a confiabilidade de um trocador de calor, este artigo mostrará como eles operam, qual estilo é melhor para suas condições específicas e os processos precisos que mantiveram a maioria das extrações exclusivas de ex-trocadores dentro do cronograma e do orçamento Se sua refinaria ou planta petroquímica depende de trocadores de casco e tubo, vale a pena aprimorar sua base de conhecimento de equipamentos críticos.

O que é um puxador de pacote?

Um extrator de feixe de tubos é uma peça de maquinaria acionada hidraulicamente usada para remover feixes de tubos de trocadores de casco e tubos, seja como parte de manutenção ou inspeção, ou ao substituir um trocador de calor. Ele se fixa na folha do tubo ou em um anel de tração dedicado e aplica força horizontal cuidadosamente medida para deslizar o feixe para fora do casco em velocidades normalmente entre 0,3 metros/minuto (tração lenta) e 1,5 metros/minuto (tração rápida).

Importante entender é que este é um equipamento completamente diferente para o cabo ou feixe de fios puxando equipamentos frequentemente empregados em instalações de fiação Este é o equipamento de manutenção industrial pesado projetado especificamente para esta tarefa Refinarias, complexos petroquímicos, geradores de energia e terminais de GNL (gás natural liquefeito) todos dependem deles durante quase todos os ciclos de retorno Cada produto na gama de bundle puller serve uma aplicação específica de manutenção de trocadores de calor, desde pequenos feixes de tubos sob 5 toneladas até grandes unidades industriais superiores a 100 toneladas.

Por que não simplesmente usar um guindaste? três razões. Um, muitos trocadores de calor de casco e tubo estão alojados dentro de tubulações ou estruturas isoladas que montam guindastes muito longe para precisão de carga. Dois, um guindaste forçará a aplicação vertical da carga horizontal ao feixe (bundle). Dois, um guindaste forçará a aplicação vertical da carga horizontal ao feixe (bundle).O risco de destruir o furo do casco ou as abas de suporte do defletor Três, velocidade de retorno Os guindastes não aceleram a carga tão rápida ou facilmente quanto os sistemas dedicados de elevação de compressão. Tal hardware executa cerca de duas vezes mais extrações eficientes de feixes de tubos por turno.

BOSHIYA fornece uma linha completa de soluções puxador feixe capaz de aplicar cargas a partir de 2550 toneladas, cobrindo todo o espectro dos mercados de trocadores de calor de casco e tubo que operam nos setores downstream e midstream.

Como funciona a extração do tubo, pacotes e cálculo de força

A função é hidráulica simples Um acionamento a diesel ou motor elétrico de 220 V aciona uma bomba hidráulica que pressuriza uma quantidade de óleo e o alimenta a um (ou vários) cilindros hidráulicos Um cilindro hidráulico aplica força linear a um componente O componente pode ser qualquer tipo de êmbolo de cano, aríete alternativo ou outro projeto de atuador O cilindro aplica essa força a qualquer extremidade que seja fixada mecanicamente (neste caso, um anel que envolve um feixe de aquecedores (ou as faces da folha de tubo para um Trocador de Extremidade fixo).

A ativação da configuração resulta no cilindro hidráulico estendendo ou retraindo, dependendo de qual modo é selecionado, a fim de puxar o feixe para fora da casca ao longo de seu eixo longitudinal A maioria dos sistemas de embalagem mais recentes emprega um trilho guia reto morto para manter o feixe de tubos perfeitamente alinhado durante a extração O feixe de tubos desliza sobre trilhos ou rolos mantidos ao longo do caminho, a fim de reduzir o arrasto.

Força Requisitos

De acordo com Referências de engenharia da ScienceDirect, um dispositivo que suporta cargas horizontais de tração do feixe deve ser capaz de exercer uma força de tração de 1,0 x o peso do feixe de tubos removível, mínimo de 2.000 lb (9,0 k N).Este é o mínimo necessário. A força de tração real necessária é quase sempre muito maior; devido ao atrito.

Existem três fatores de atrito que resultam na verdadeira força de tração no local bem acima do mínimo teórico O acúmulo de filme de corrosão entre as superfícies externas do tubo do feixe e o furo do casco pode elevar os coeficientes de atrito de 0,15 (aço carbono limpo contra uma superfície limpa de aço carbono) para 0,4+, pois depósitos incrustantes como incrustações, coque, biofilmes atuam como aderentes em um longo período de tempo (4+ anos).A compressão da junta entre a folha do tubo e o flange do casco também pode causar a ligação do feixe, especialmente se os parafusos retentores foram inicialmente super apertados durante a montagem e não se soltaram ao longo do tempo.

A pressão de trabalho para os sistemas hidráulicos é normalmente entre 200 bar e 350 bar Os tamanhos dos cilindros são de furo de 150 mm em unidades de serviço leve a furo de 300 + mm para modelos de serviço pesado O curso por ciclo pode ser de 300 mm até 1500 mm permitindo que o extrator alcance equipamentos grandes e obtendo vários puxões do sistema ferroviário assumindo que o rack e o pinhão irão além de 1 curso a cada ciclo.

Tipos de puxadores de pacotes: diesel vs elétrico vs aéreo

Os puxadores de pacotes podem ser divididos em 4 grupos, com base no tipo de ambiente para o qual foram projetados Selecionar o tipo incorreto resulta em diferentes atrasos, riscos de segurança e congestionamento em seu cronograma de retorno.

Puxadores de pacote diesel

Unidades acionadas a diesel formam o núcleo da reviravolta externa Como geram sua própria fonte de energia, geralmente um motor diesel de 53 k W, são totalmente independentes de quaisquer fontes de energia elétrica, perfeitas para locais remotos, plataformas offshore ou desenvolvimentos de campo verde até que um quadro de distribuição seja instalado para uso operacional Eles gerarão emissões fora do local o que torna sua operação inadequada para áreas de processo espaços fechados.

Puxadores elétricos de pacote

As unidades elétricas operam em energia elétrica trifásica, comumente 380-480 V. Eles não geram emissões fora do local e são exigidos pela maioria das instalações de GNL, áreas de processo perigosas e centros de redução de emissões Eles exigem entre 37-75 kW, dependendo do tamanho da capacidade Eles são significativamente mais silenciosos do que o diesel, 72-78 d B a 1 metro em vez de 85-95 d B a 1 metro.

Extratores de pacotes aéreos/montados em guindaste

Matrizes quentes de trocadores de calor frequentemente localizadas a 10 metros acima do nível do solo e requerem uma lança de guindaste ou uma antena dedicada extrator pacote montado. sacrificam alguma capacidade de tração livre, tipicamente max 100 toneladas para permitir mudanças da elevação O puxão real do feixe ainda ocorre horizontalmente, eficazmente a baía deve ser capaz de mover o guindaste para colocar o crescimento na elevação correta, a seguir permitir que os cilindros hidráulicos façam o puxão.

Unidades Autopropulsadas

Os extratores de feixe autopropelidos emparelham um chassi móvel com o sistema de extração de feixe hidráulico Essas unidades viajam sob sua própria potência entre os trocadores, em vez de depender da implantação de um veículo de transporte dedicado Os extratores de feixe autopropelidos tendem a ser predominantes em extensos complexos de refinaria com mais de 20 trocadores agendando o serviço dentro de uma janela de retorno específica.

Tabela Comparação

Puller de pacote diesel com vantagens e limitações

Puller de pacote elétrico Vantagens e limitações

Desde BOSHIYA fabricantes que combinam classe de capacidade elétrica e puxadores de feixe acionados a diesel, é desnecessário reconfigurar ferramentas ou montagens com alternância entre tipos de energia O sistema de acionamento hidráulico em ambos os modelos diesel e elétrico oferece extração eficiente de pacotes com capacidade de operação remota, tornando-os equipamentos padrão de manutenção de refinaria.

Procedimento de puxar pacotes: passo a passo

Uma tração segura e sistemática do feixe envolve a repetição de uma ordem cuidadosamente determinada de operações Ferramentas, progressão de passo e uma adesão estrita ao seguinte procedimento de 7 etapas manterão os danos e os atrasos de cronograma ao mínimo ao remover feixes de trocadores de calor de casco e tubo na orientação horizontal. (O procedimento concentra-se em aplicações comuns de refinaria e petroquímica compostas principalmente por trocadores de calor de casco e tubo e, portanto, não leva em conta unidades pesadas com superincrustações e outras circunstâncias especiais)

1. Isole e bloqueie todas as fontes de energia. Seguir OSHA 29 CFR 1910.147 Requisitos de bloqueio/tagout (LOTO).Isso abrange fluidos de processo, energia elétrica para bombas, fornecimento de vapor e ar para instrumentos Cada trabalhador na zona de extração deve aplicar seu próprio bloqueio Verifique o estado de energia zero com manômetros e testadores de tensão antes de prosseguir.
2. Drene e despressurize o trocador de calor. Abra drenos de baixo ponto em ambos os lados do casco e do tubo Confirme a pressão zero em ambos os lados usando medidores calibrados hidrocarbonetos não dependem apenas de leituras da sala de controle Para trocadores que manuseiam, teste o vapor residual com um detector de gás combustível Água-lavagem se o fluido do processo deixa resíduo perigoso.
3. Desparafuse a tampa do canal e exponha a folha do tubo. Remova os parafusos em um padrão de estrela para liberar a tensão do flange uniformemente Em trocadores grandes (diâmetro do casco >1.200 mm), use tensores hidráulicos de parafuso em vez de chaves de impacto para evitar danos na face do flange Coloque os parafusos de lado em recipientes rotulados para remontagem.
4. Inspecione a face da folha do tubo. Verifique se há corrosão pit pit, danos na ranhura da junta, vazamentos na junta tubo-a-folha e padrões de erosão Descobertas de documentos com fotografias Esta inspeção leva 150 minutos e frequentemente revela que afetam a remontagem (pulando) leva a vazamentos repetidos após a reviravolta.
5. Anexe o extrator de pacote e alinhe com a linha central do shell. Posicione a estrutura do extrator de modo que o eixo de tração esteja dentro de ±3 mm da linha central do furo do casco. Prenda a cabeça de tração ao anel de tração da folha do tubo ou diretamente à face da folha do tubo usando o adaptador apropriado.
   ️ Aviso: O desalinhamento durante a extração é a única causa mais comum de pontuação do furo do casco e danos do defletor Um deslocamento de 5 mm na folha do tubo pode se traduzir em 15 + mm de desvio lateral ao longo de um comprimento de feixe de 10 metros Sempre verifique o alinhamento com um ponteiro laser ou linha de corda antes de aplicar qualquer força hidráulica.
6. Aplique força hidráulica controlada para extrair o feixe. Comece com uma tração de teste de baixa pressão (fricção nominal de 51TP3 T de baixa pressão) para quebrar a força de tração estática inicial Monitore o medidor hidráulico. Um pico repentino indica uma obstrução A velocidade de extração não deve exceder 1,5 m/min. Apoie o feixe nos rolos ao sair do casco para evitar flacidez e danos ao tubo.
7. Transportar o pacote para a área de limpeza ou inspeção. Use o sistema de trilhos do extrator ou um transportador de feixe integrado para mover o feixe de nunca arraste um feixe através do solo nu isso dobra tubos e danifica defletores Uma tripulação de retorno típica completa 5 puxões de feixe por turno de 10 horas usando este procedimento.

Lista de verificação de inspeção pré-puxada

Como selecionar o equipamento extrator de pacote certo

A compra do extrator de pacote apropriado, em última análise, se resume a um equilíbrio de quatro medidas distintas: capacidade, comprimento do pacote, fonte de energia e acessibilidade A seleção inadequada resultará em uma máquina incapaz de fazer o trabalho necessário ou em um modelo de tamanho incorreto, em que o espaço disponível ao redor do trocador apresenta a casa para uma solução de equipamento superdimensionada.

1. Capacidade

Comece com o feixe de tubos mais pesado na folha de trabalho Adicione o peso de qualquer cabeça flutuante anexada ou anel de apoio Ajuste para atrito: multiplique por 1,3 para trocadores recém-servidos, tanto quanto 1,5 para centenas de milhares de horas de funcionamento com acumulação conhecida Essa figura indica a força de tração mínima necessária.

2. comprimento do pacote

Determine as dimensões do pacote de tubos mais longo no escopo de aluguel ou serviço Garantir que o sistema de trilhos base de uma unidade comprada suporte sua instalação ao longo de todo o comprimento do caminho do feixe de tubos é fundamental: longo à esquerda para a direita.

Fonte de alimentação 3

Se você estiver ao ar livre e não houver restrições de emissões, o diesel lhe dá mais opções Trabalhando em ambientes fechados, usinas de GNL, ou em qualquer instalação com meios de monitoramento de emissões Alguns locais exigem tanto (s) unidades de construção de processo diesel para os trocadores de fazenda de tanques Máquinas de dupla potência existem, mas são mais caras e complicadas de operar.

4. Acesso ao Site

Agora determine o acesso a cada um dos trocadores dentro do seu escopo Um ponto para cada direção, verifique a largura da estrada, folga aérea, resistência de carga do piso e raio de giro em ângulos Pegue um extrator de 150 toneladas com um sistema de trilho completo O diesel pesa 15-20 toneladas e mede 12+ metros na configuração de transporte Se seus trocadores estiverem elevados em racks de tubos, um extrator de feixe aéreo pode ser sua única escolha.

Análise de aluguel vs compra

Para compras de frota com vários locais de retorno, o ponto de equilíbrio buy-vs-rent tradicionalmente é de cerca de 14 meses de custos agregados de aluguel, após o que a propriedade faz mais sentido financeiro Permitir 10-151TP3 T de preço de compra anualmente para manutenção se os operadores de um único local com uma reviravolta em intervalos de 3-5 anos provavelmente encontrarão alugar a melhor abordagem.

O aluguel é classificado por classe de capacidade, região e outras variáveis Unidades elétricas na faixa de 60 toneladas sendo alugadas na América do Norte a um custo de cerca de $8.000-$15.000 por mês Unidades diesel de capacidade de 150 toneladas vão para cerca de $18.000-$30.000 por mês Embora incluindo a instrução básica do operador, esses custos geralmente não levam em consideração os custos de transporte de mobilização/desmobilização.

Confira nosso gama completa do extrator do pacote em todas as classes de capacidade de 25 T a 150 T para determinar a melhor correspondência para o seu escopo e acesso As especificações incluem desenhos dimensionais.

Normas de Segurança e Protocolos de Inspeção

Como um ponto onde o trabalho pesado cruza com a construção de vasos de pressão e atmosferas possivelmente perigosas, a tração de feixes é regulada por muitos padrões Parte do papel do profissional de manutenção de refinaria é distinguir qual padrão se aplica a qual aspecto de um determinado trabalho.

Normas Aplicáveis

Os trocadores de calor do tipo casco e tubo são projetados e fabricados para Padrão API 660. Incluídos em suas estipulações estão os requisitos de que as bordas do rolo (trilhos que sustentam o feixe dentro do invólucro) sejam arredondadas ou chanfradas para evitar danos aos tubos durante a tração. Uma especificação para um acessório de tração de múltiplas peças (tampa de tração) também está documentada nele.

Antes de qualquer pacote ser retirado, aderência ao padrão Lockout e Tagout (OSHA 29 CFR 1910.147) é obrigatório Todas as fontes de energia (térmica, fluido de processo, elétrica, pneumática) devem ser isoladas e fixadas antes da remoção do feixe As revisões do procedimento Lotoc são realizadas anualmente.

OSHA 29 CFR 1910.146 refere-se a espaços confinados exigidos por permissão Se um invólucro de trocador (após a remoção do feixe) deve ser inserido pelo pessoal, uma permissão de espaço confinado, autorizações administrativas, monitoramento atmosférico e disposições de resgate são obrigatórias.

ASME Seção VIII Divisão 1 abrange as especificações de projeto do vaso de pressão O extrator de feixe não deve impor forças superiores aos limites de carga de projeto do casco, especialmente nas conexões dos bicos e nos suportes dos selins.

Padrões TEMA organize os trocadores por tipo (refinaria, química, geral) e liste parâmetros gerais de projeto mecânico, como espessura da folha do tubo, espaçamento dos defletores e dimensões da placa de suporte, que também definem folgas de extração.

Lista de verificação de segurança pré-operatória

Manutenção, solução de problemas e custo do ciclo de vida

o extrator de feixe é uma prensa hidráulica operando no ambiente hostil da usina Quando a equipe de manutenção não está executando um programa disciplinado, mesmo as prensas hidráulicas mais duráveis sofrem com a perda de desempenho Dados de A pesquisa de manutenção hidráulica da Valmet mostra que a manutenção reativa, reparando a explosão após a ocorrência inicial, custa de três a cinco vezes mais do que a manutenção preventiva durante o ciclo de vida do equipamento.

Cronograma de Manutenção

Dados de custo do ciclo de vida

há uma enorme diferença entre a manutenção planejada e reativa Por exemplo, um recondicionamento planejado da bomba hidráulica custará $3.000-$8.000 em peças e mão de obra e pode ser programado durante uma interrupção planejada, sem tempo de inatividade Considerando que, uma falha não planejada, no meio da volta da bomba definirá $15.000-$40.000 ou mais em partes, além de horas de trabalho pesadas e efeitos de arrastamento no tempo da volta para cada dia em que o feixe de tubos permanece inoperante em $50.000-$200.000.

Permitir 10-151TP3 T do preço de compra do extrator de pacote por ano para manutenção Em uma máquina $250.000 que equivale a $25.000-$37.500 por ano As mangueiras hidráulicas devem ser trocadas rotineiramente a cada 5-7 anos, independentemente da aparência, pois a borracha interna envelhece prematuramente A remoção e substituição adequadas dos componentes desgastados mantêm o sistema de extração confiável durante toda a sua vida útil.

Perguntas frequentes