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Compre limpador de pacote de tubo: Guia de seleção

Como comprar o limpador de pacote de tubo certo para suas instalações

O custo de incrustação dentro de feixes de tubos trocadores de calor em países industrializados é de cerca de 0,251TP3 T do PIB por ano, conforme documentado por Departamento de Energia dos EUA relatórios. Um trem de pré-aquecimento de petróleo bruto com tubos incrustantes é capaz de perder mais de 1 milhão de dólares por dia apenas em eficiência de produção.

A solução é clara, no entanto: compre um limpador de feixe de tubos que corresponda genuinamente ao seu equipamento e às circunstâncias de incrustação. Infelizmente, a maioria dos compradores fica aquém aqui. Eles escolhem apenas o custo, eliminam as restrições de material do tubo ou selecionam um sistema que não consegue atingir sua categoria específica de incrustação. Este artigo delineia as especificações, variedades de sistemas, considerações de dimensionamento e falhas que devem ser pensadas antes da compra.

O que é um limpador de pacotes de tubos e quando você precisa de um?

O que é um limpador de pacotes de tubos e quando você precisa de um

Um limpador de feixes de tubos é um equipamento industrial projetado para a remoção mecânica de incrustações, lamas, produtos de corrosão e depósitos biológicos dos feixes de tubos dentro de trocadores de calor de casco e tubo Eles empregam técnicas mecânicas, hidráulicas ou automáticas para aumentar a eficiência da transferência de calor, evitar desligamento não planejado e prolongar a vida útil do equipamento em refinarias, usinas petroquímicas, usinas de energia e instalações de HVAC.

O custo de negligenciar pacotes sujos está bem documentado. A Análise financiada pelo DOE revelou que a incrustação do trocador de calor desperdiça 2,9 quatrilhões de BTU de energia a cada ano apenas nas indústrias dos EUA No nível do equipamento, uma camada de incrustação mineral de apenas 6 mm de espessura nas superfícies dos tubos aumenta a demanda de combustível da caldeira em 40%.

Mesmo com os trocadores de limpeza especializados alcançam menos de 85% de seu serviço de calor limpo original, então escolher a abordagem adequada de limpeza e limpeza tem um grande impacto no tipo de desempenho que você pode esperar recuperar.

0.25%
do PIB perdido devido à incrustação nas nações industrializadas
40%
aumento de combustível da camada de escala de 0,6 mm
2.9 Quadrados
energia anual desperdiçada na indústria dos EUA

Os fenômenos típicos de incrustação que o limpador de tubos do trocador de calor deve superar são incrustações de carbonato de cálcio (depósitos duros de minerais na água de resfriamento) e lamas, incrustações biológicas (crescimento de biofilme e algas em sistemas de circuito aberto), produtos de corrosão (ferrugem e metal óxidos), incrustações de partículas (suspensões e sedimentos depositados nas superfícies) e incrustações de reação, como coqueificação nos trens de pré-calor nas refinarias.

Limpeza lateral do tubo versus limpeza lateral do casco: qual sistema se adapta à sua aplicação?

Limpeza lateral do tubo versus limpeza lateral do casco, qual sistema se adapta à sua aplicação

Como fazemos todos os tipos de projetos de limpeza de trocadores de calor de casco e tubo, sempre encontramos esta questão: a incrustação ocorre dentro do tubo (lado do tubo) ou nas superfícies externas entre o tubo e os defletores (lado do casco)??

Limpeza do lado do tubo: Cada tubo tem um furo interno que pode ser limpo usando limpadores de escova rotativos, sistemas de lançamento de projéteis ou lancetagem de alta pressão de água/vapor/boro/diamante A limpeza do projétil pode ser concluída em menos de 10 segundos por tubo, independentemente do comprimento. A punção de alta pressão usa água de 10.000 a 25.000 libras por polegada quadrada para retirar depósitos de carbono das paredes internas do tubo.

Lanças flexíveis especiais são capazes de passar por curvas em tubo em U.

Limpeza do lado da concha luta depósitos na parte externa dos tubos, bem como placas defletoras externas Normalmente, isso envolve a remoção do tubo da concha, em seguida, limpadores automatizados do lado da concha girando o tubo, enquanto bicos robóticos se movem ao longo de seu comprimento especial limpador de pacote tubular apresentando operação multi-lança controlada por um PLC com bicos sincronizados limpa cinco tubos de uma só vez, reduzindo pela metade o tempo de retorno versus lancetagem manual.

Fator Limpeza lateral do tubo Limpeza lateral da casca
Superfície Alvo Furo interno do tubo (ID) Fora dos tubos + defletores (OD)
Acesso Necessário Remova a cabeça do canal/capota Extração completa do pacote da casca
Métodos Primários Escovas rotativas, projéteis, punção HP Blasters automatizados, hidrojateamento, banho ultrassônico
Pressão Típica Mecânico: <7.000 PSI/HP: 10.000 PSI <7.000 PSI 10.000 PSI 2.000 PSI (até 1.500 bar)
Velocidade Projétil: <10 seg/tubo Horas por pacote (automatizado)
Eficácia 85 1001TP3 dependendo do método Hidrojateamento ~85%; Ultrassônico ~100%
Melhor Para Depósitos internos (escala, biofilme, lodo) Depósitos externos entre tubos e defletores
💡 Dica profissional

Diretrizes de projeto do TEMA: prefira colocar o fluido com maior tendência de incrustação no lado do tubo Isso ocorre porque a limpeza do lado do tubo é mais rápida, mais econômica e sua remoção leva menos tempo para remontar Se o seu trocador de calor foi projetado ou mantido adequadamente, 70-801TP3 T da limpeza será do lado do tubo.

Principais especificações para avaliar antes de comprar equipamentos de limpeza de pacotes de tubos

Principais especificações para avaliar antes de comprar equipamentos de limpeza de pacotes de tubos

Escolher especificações inadequadas não é apenas um inconveniente para a compra, mas também pode resultar em danos nas paredes dos tubos, riscos de segurança ou depósitos. A estudo de pesquisa clínica publicado no banco de dados do National Institutes of Health mostra que jatos de água com alta pressão podem penetrar na pele humana a 580 PSI e acidentes com jato de água terminando com atrasos de mais de 6 horas no processo cirúrgico resultaram em 58 1TP3 T de taxa de amputação A classificação de pressão apropriada é uma decisão de segurança de desempenho.

Aqui está o ensaio que você deve realizar ao avaliar o equipamento de limpeza de feixes de tubos e como estes sistemas de limpeza do lado do tubo na verdade, meça na prática:


  • Pressão Operacional: Combine com o tipo de incrustação Biofilme macio: 1.000 tipo de incrustação.000 PSI. Escala de cálcio 1.000 2.000 PSI. Silicato duro ou coque: 25.000 PSI.

  • Faixa de diâmetro do tubo: Verifique o mínimo de ID do tubo que sua máquina pode suportar. Flex OD varia de 8 ID 15 mm. Os sistemas robóticos normalmente exigem ID mínimo de 10 mm.

  • Comprimento máximo do tubo: Os sistemas robóticos padrão de até 10 metros (32,8 pés).Refineries comumente usam tubos de alcance de 12 ft de até 4 pés; as usinas de energia podem exceder 30 ft.

  • Fonte de energia: Elétrico (compacto, eco-friendly), pneumático (sem faíscas para áreas perigosas), ou hidráulico (maior saída, 3000 HP para operação multi-lance).

  • Recursos de segurança: Estação de operador remoto (mais de 10 pés da folha de tubos), desligamento de emergência, válvulas de alívio de pressão e gabinete completo em sistemas automatizados.

  • Portabilidade: As unidades portáteis da lança pesam 17 unidades da movimentação 3 kg Os sistemas automatizados reboque-montados oferecem a mobilidade entre locais de trabalho para contratados.

WJTA, o Associação de Tecnologia WaterJet, publica o “Orange Book” (Livro Laranja) a principal referência de segurança norte-americana para equipamentos de jato de água de alta pressão Todos os operadores de sistemas de limpeza de tubos acima de 10.000 PSI devem seguir suas recomendações relacionadas a EPI, treinamento de operadores e testes em etapas pré-operacionais; OSHA 29 CFR 1910.146 introduz condições de entrada em espaços confinados que geralmente se aplicam a quase todas as atividades modernas de manutenção de trocadores de placas de membrana.

Máquinas de limpeza de tubos manuais vs. semi-automatizadas vs. totalmente automatizadas

Máquinas de limpeza de tubos manuais vs. semi-automatizadas vs. totalmente automatizadas

Automatizar neste grau a mecanização da limpeza dos tubos do trocador de calor influenciará os custos de limpeza, o resultado mais importante da limpeza. Aqui está como os três níveis de automação sustentam o uso prático:

Fator Manual Semi-automatizado Totalmente automatizado
Método Lança portátil ou haste e escova Lança pé-pedal com controles do operador Multi-lança robótica controlada por PLC
Tamanho da tripulação Tripulação completa Tripulação reduzida Metade da tripulação manual
Tempo Limpeza 16 0 horas por pacote ~40% menos do que manual 9,5 horas (redução de ~50%)
Posição Operador Diretamente na face da folha de tubo Mais de 10 pés da folha de tubos Cabine remota ou estação de controle
Consistência Varia com a técnica do operador Alimentação de lança de velocidade constante Ciclos programáveis, repetíveis
Melhor Para Incrustação leve, unidades pequenas Empreiteiros, fábricas de médio porte Refinarias, turnarounds de alto volume

Um exemplo documentado de uma fábrica de papel na Flórida, onde um sistema automatizado de lança tripla derrubou um pacote em 9,5 horas em comparação com o tempo prático projetado de 1620 horas (com metade da tripulação). Automatizado sistemas de limpeza de feixes de tubos são duas vezes mais eficazes desde que aplicam a pressão 1001TP3 T tanto para os cursos de entrada quanto para o acabamento (que os seres humanos têm dificuldade em manter).

Importante

O hidrojateamento manual seria então considerado um “HSE risk” por especialistas da indústria se a limpeza robotizada não for possível Isso é fácil de entender pelo fato de que um jato de água simples de alta pressão pode penetrar na pele humana a 580 PSI (7 bar) quando um operador trabalha a 10.000 40.000 PSI (700-2800 bar) com o rosto a menos de 12 polegadas de distância Os sistemas robotizados eliminam a exposição humana direta ao jato hidráulico.

Como dimensionar um limpador de pacote de tubo para seu trocador de calor

Como dimensionar um limpador de pacote de tubo para seu trocador de calor

Corresponder o limpador ao trocador Para encontrar o limpador para o trocador você precisa obter 5 dados da placa de identificação do seu equipamento e histórico de manutenção A falha em obter qualquer um deles corretamente resulta em limpeza incompleta ou danos no tubo

As referências para estes valores podem ser encontradas na sua placa de identificação 1 e no seu histórico de manutenção 2.

  1. OD e ID do tubo: As faixas padrão são de 5/8″ (15,88 mm) a 2″ (50,8 mm).O tamanho mais popular no serviço de refinaria é de 3/4″ (19,05 mm).Certifique-se de que a lança OD do seu limpador irá para o ID do tubo com espaço para o padrão de pulverização do bico.
  2. Comprimento do tubo. padrão corre 6, 8, 12, 16, 20 e 24 ft. condensadores da central elétrica podem usar tubos de 30-40 ft. Confirme o curso da lança de seu limpador de feixe de tubos cubra todo o comprimento.
  3. Contagem de tubos e diâmetro do feixe Diâmetros de casco de até 60 polegadas com centenas de tubos contagens mais altas de tubos tornam os sistemas multi-lance automatizados atraentes para horários de retorno razoáveis.
  4. Disposição e passo do tubo. O passo mínimo do TEMA é 1,25 x tubo OD. O passo quadrado permite o acesso mecânico da escova entre as linhas do lado do casco; o passo triangular permite maior densidade, mas inibe o acesso de limpeza do lado do casco.
  5. Tipo e Gravidade da Incrustação O biofilme requer pressão moderada O carbonato de cálcio requer 10.000-21.000 PSI Depósitos duros de silicato ou coque requerem 25.000+ PSI ou uma abordagem química/mecânica de dois estágios.
Tipo Fouling Pressão necessária Abordagem
Biofilme/Algas 1.000 PSI Jateamento ou projétil de pressão moderada
Escala de Carbonato de Cálcio 10.000 PSI 2.000 PSI Jacto de água de alta pressão
Escala Silicato 25.000 PSI 40.000 PSI Jacto de ultra-alta pressão
Hidrocarboneto Pesado/Coca Químico + 10.000 PSI Amolecimento químico e remoção mecânica

O TEMA também classifica os tipos de casca que influenciarão a remoção do feixe e o acesso de limpeza Os projetos de cabeça flutuante (AET/BET) fornecem a remoção de tubo mais simples Os projetos de folha de tubo fixa (NEN, BEM) não permitem a remoção do feixe de forma alguma, deixando a limpeza do lado do casco das extremidades do tubo.

O que observar ao comprar equipamentos de limpeza de pacotes de tubos

O que observar ao comprar equipamentos de limpeza de pacotes de tubos

Nossa equipe BOSHIYA encontrou esses erros na compra de equipamentos repetidamente em refinarias e complexos petroquímicos em mais de 50 nações. Evitá-los gerará economia de tempo e dinheiro.

  1. Desconsiderando Compatibilidade do material do tubo O aço carbono é classificado para alta pressão Os tubos condensadores de liga de cobre (latão do almirantado, Cu-Ni) são metais macios que exigem níveis de correção de pressão inicial devem ser 50 bar, variando para cima em incrementos de 100-200 bar O uso de pressões de aço carbono em ligas de cobre leva rapidamente à perfuração.
  2. A evasão dos requisitos de certificação de segurança Os regulamentos da UE exigem a certificação CE Os equipamentos instalados em refinarias e instalações petroquímicas com atmosferas explosivas requerem marcadores ATEX (Diretiva 2014/34/UE) A utilização de equipamento não certificado dentro de uma zona classificada expõe o operador a uma pesada responsabilidade.
  3. Ignorando o estoque de peças de reposição e suporte técnico de campo Um limpador de tubo sentado ocioso durante uma reviravolta enquanto os selos de substituição estão a três semanas de distância em um navio de carga transoceânico anula qualquer vantagem inicial de custo de compra Confirme os tempos de pedidos atrasados de peças de reposição, suporte técnico e suporte de manutenção de campo.
  4. Negligenciando as restrições de acesso ao site. De acordo com Dados BLS, os espaços confinados são responsáveis por 92 mortes e 11.000 feridos americanos anualmente, 251TP3 T daqueles durante a limpeza e manutenção Desenvolver planos para acesso ao guindaste, estabelecendo espaço para pacotes removidos (até 20 toneladas), e OSHA 29 CFR 1910.146 ação relativa a espaços confinados.
  5. A avaliação errada da técnica de limpeza versus contaminação por incrustações A limpeza química por si só atinge apenas 30-85%. Gastos excessivos em um sistema construído exclusivamente para limpeza de alta pressão de hidrocarbonetos quando os produtos químicos devem ser usados com antecedência são desperdício.
💡 Dica profissional

Sempre solicite um teste de limpeza ou uma corrida piloto antes de uma compra de capital Os fabricantes confiáveis concordarão em executar seu pacote de tubos real em sua fábrica; pelo menos, eles publicarão resultados de limpeza para um problema de incrustação semelhante.

Perguntas frequentes

Como comprar o limpador de pacote de tubo certo para suas instalações

Q: Quanto custa um limpador de feixe de tubo?

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Os preços raramente são publicados Limpadores portáteis elétricos ou pneumáticos para uso do empreiteiro começam na faixa de várias centenas a alguns milhares de dólares por unidade Sistemas de lança semi-automatizados com controles do operador custam significativamente mais Máquinas multi-lança totalmente automatizadas controladas por PLC capazes de limpar 3 tubos 5 em uma vez com operação remota de cabine representam o maior investimento de capital, mas entregam o ROI mais rápido através de economia de mão-de-obra e tempo de resposta Solicitar cotações dos fabricantes com o diâmetro específico do tubo, comprimento e tipo de incrustação para sua aplicação.

Q: Que classificação de pressão EU preciso para meus tubos do permutador de calor?

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Combine a pressão com a severidade de fouling Biofilme e algas: 1.000 PSI. 4.000 PSI Carbonato de cálcio: 10.000 PSI. 1.000 PSI Silicato duro ou coque: 25.000 PSI. Comece baixo e aumente gradualmente para evitar danificar as paredes dos tubos.

Q: Pode uma máquina limpar tanto o lado do tubo e shell-side?

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Geralmente não. Os limpadores do lado do tubo (limpadores do feixe interno) usam lanças que se alimentam através de furos de tubo Os limpadores do lado da casca (limpadores do feixe externo) usam braços robóticos do bico que atravessam o exterior de um feixe extraído As duas operações exigem geometrias de máquina e configurações de bico diferentes Alguns fabricantes oferecem ambos como modelos separados dentro da mesma família de produtos (por exemplo, a BOSHIYA produz o IBC para o trabalho do lado do tubo e o OBC para a limpeza do lado da casca.

Q: Com que frequência os feixes de tubos devem ser limpos?

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A cada 1 ano. Clean na maioria das plantas. quando seu Coeficiente Geral de Transferência de Calor cai 15, valor de projeto 5%. Nesse ponto, as perdas superam os custos de desligamento API 510, API RP 572 e ASME Seção VIII cobrem o agendamento de inspeção.

Q: Qual é a diferença entre a limpeza química e mecânica do tubo?

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Limpeza química circula ácidos através do permutador in-situ 1 solventes não desmontagem necessária, mas a eficácia varia de 303 T a 851TP3 T dependendo do procedimento A limpeza mecânica (hidrojato, escovas rotativas, projéteis) atinge cerca de 851TP3 T eficácia e remove fisicamente depósitos Para os resultados mais completos, muitas instalações usam uma abordagem de dois estágios: amolecimento químico primeiro, em seguida, remoção mecânica A limpeza ultrassônica, que mergulha o feixe em um banho de cavitação, atinge perto de 1001TP3 T em ambos os depósitos orgânicos e inorgânicos.

P: Os limpadores automatizados de feixes de tubos são seguros para os operadores?

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Os sistemas automatizados são métodos manuais Eles posicionam o operador a 10 ou mais pés da zona de alta pressão ou dentro de uma cabine remota totalmente fechada Isso elimina a exposição direta de jatos de água que operam a 10,00 PS de 40.000 PSI. As diretrizes WJTA “Orange Book” e OSHA enfatizam manter o pessoal livre de zonas de pulverização de alta pressão Os limpadores automatizados modernos também incluem controles de desligamento de emergência, sistemas de bloqueio hidráulico e alimentação de lança de velocidade constante que evita os picos de pressão causados pela operação manual inconsistente.

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Sobre Esta Análise

O Grupo BOSHIYA fabricou tubos limpeza pacote equipamentos há mais de 15 anos, com mais de 2.000 unidades instaladas em mais de 50 países que atendem a operações de refino, petroquímica e geração de energia As classificações de pressão, diretrizes de dimensionamento e comparações de métodos de limpeza neste artigo baseiam-se em dados de campo de nossas linhas de produtos IBC, OBC e Flex Lance, cruzados com padrões publicados da TEMA, ASME e WJTA. Onde as estatísticas de toda a indústria são citadas, as fontes originais estão vinculadas na seção Referências abaixo.

Referências e fontes

  1. Custo da incrustação do trocador de calor nos Estados Unidos (U.S. Departamento de Energia, Gabinete de Informação Científica e Técnica
  2. Gestão de Lesões por Injeção de Fluidos Industriais de Alta Pressão (Institutos Nacionais de Saúde)/PubMed Central
  3. Espaços Confinados: Visão Geral e Regulamentos Ônibus. Administração de Segurança e Saúde Ocupacional
  4. Lesões ocupacionais fatais em espaços confinados, 201 1 Injúrias 2018 Ônibus. Departamento de Estatísticas do Trabalho
  5. Recursos de segurança e melhores práticas para jato de água de alta pressão Associação de Tecnologia WaterJet
  6. Comparação de métodos de limpeza de trocadores de calor – Engenharia
  7. Seleção de EPI para preparação de superfícies de alta pressão 0SHA eTool