Limpeza de pacote Flex Lance: como funciona e quando você precisa

Como a limpeza do pacote Flex Lance mantém os trocadores de calor funcionando com eficiência máxima

Como uma das principais causas de operação ineficiente na indústria, a incrustação dos trocadores de calor custa apenas aos Estados Unidos mais de $16,5 bilhões anualmente (revelado em um estudo histórico do Laboratório Nacional do Departamento de Energia (revelado em um estudo histórico do Laboratório Nacional do Departamento de Energia)OSTI). Embora uma miríade de preocupações possa causar incrustações, os principais fatores que contribuem para a impedância da transferência de calor são depósitos de incrustações, coqueificação e material biológico que obstruem os tubos de transferência de calor. Lança flexível limpeza pacote é uma solução de jato de alta pressão que remove esses depósitos dos tubos de calor, mantendo a integridade do feixe de trocadores de calor sem a necessidade de remoção.

Em vez da remoção baseada em produtos químicos, as técnicas de sistema de lança flexível usam jatos de água de alta pressão, direcionados de fora para dentro a pressões de até 40.000 PSI, para afastar os depósitos Neste artigo, exploramos como as unidades de lança flexível operam, por que elas são uma solução versátil para muitas necessidades de manutenção, quais aplicações específicas são mais adequadas para a limpeza de lança flexível, os detalhes técnicos que influenciam a escolha desta unidade em detrimento de outras e práticas de segurança que são essenciais para qualquer operador Se você estiver envolvido em refino ou reviravoltas de usinas, esperamos que você ache essas informações úteis para melhorar suas técnicas de limpeza.

O que é limpeza de pacote Flex Lance?

Limpeza de feixe de lança flexível. é uma forma de limpeza mecânica de um feixe de trocador de calor de casco e tubo (STHX) com lanças de água flexíveis Lanças de água de alta pressão flexíveis são inseridas nos tubos, onde atravessam as curvas - por exemplo, tubos em U apertados, entregando jatos de água para limpar depósitos do interior do tubo usando bicos que direcionam jatos de água pulsantes para escalar, coque, etc. para quebrar sem danificar as paredes do tubo.

O ‘cavalo de batalha’ da instalação de processo tem de ser o permutador de calor ‘casca e tubo’ Os fluxos de calor entre dois fluidos são separados por milhares de tubos individuais, todos contidos numa carcaça de diâmetro limitado Tais processos poderiam decorrer durante meses a fio.

Os depósitos formados no interior da parede do tubo encapsulam incrustações de carbonato de cálcio, coque de petróleo bruto polimerizado, subprodutos de corrosão e colônias bacterianas e reduzem significativamente o diâmetro físico do tubo e isolam a parede do calor que está sendo transferido.

Os métodos padrão de limpeza são circular produtos químicos, usar um jato hidrelétrico com lança rígida ou mecanicamente suíno. A limpeza química é projetada para a remoção de depósitos mais macios, mas é ineficaz em depósitos que endureceram e apresenta problemas significativos de eliminação de resíduos. O uso da ponte de limpeza do feixe de lanças flexíveis é o vão: é capaz de limpar feixes de tubos retos e curvos, com pressão normal de operação entre 10.000 e 40.000 PSI (700 a 2.800 bar), em uma única sessão.

A tecnologia de lança flexível tornou-se a norma nos mercados industriais devido à menor reviravolta, um consumo significativamente diminuído de água doce em comparação com o jateamento de água convencional e uma capacidade de produzir resultados consistentes em geometrias de tubos múltiplos Para visualizar equipamentos e especificações, visite nosso limpeza do feixe da lança flexível página do produto. Em a Estudo do DOE realizado em 1992, as perdas relacionadas com incrustações na indústria dos EUA foram estimadas em mais de $16,5 mil milhões de dólares por ano http://147.9.242.230/NonProc/Journal/articles/Vol37/37-03/1308.pdf-um valor que, quando ajustado pela inflação e aumento da capacidade, é garantido que seja maior hoje.

Sistemas eficientes trazem esses dólares de volta aos resultados financeiros.

Como funciona um limpador de tubo Flex Lance

Um limpador de tubos de lança é uma ferramenta que empurra uma linha de lavagem flexível através da passagem interna do tubo de um trocador de calor Sua linha de lavagem é operada sob alta pressão (10.000-40.000 PSI) usando jatos para regar e penetrar nos depósitos, lavando-os na saída do tubo Os limpadores empregam mecânica, bicos de alto desempenho e uma estrutura de suporte para limpar um banco inteiro de tubos com o mínimo de esforço humano.

Aqui está o ciclo de limpeza passo a passo:

1. Inspeção de pré-limpeza-O operador usa um medidor go/no-go para avaliar o diâmetro interno do tubo (ID), reconhece o tipo de depósito (escala, coque, biológico), observa a orientação do feixe (horizontal ou vertical) Esta informação então orienta a decisão sobre o diâmetro da lança, bicos a serem usados e ajuste da pressão da água.
2. Disposição do equipamento-O alimentador e o posicionador da lança são montados em um sistema do quadro alinhado com a face da folha do tubo As mangueiras conectam a lança à unidade da bomba de alta pressão As unidades do motor de ar/acionamento hidráulico alimentam os rolos do alimentador.
3. Lance inserção 1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.
4. Remoção de depósitos-Jatos de água de alta pressão penetram na parede do tubo a curta distância para quebrar a escala e desalojar depósitos A velocidade da lança é mantida em 18-30″ (45,72-76,2 cm) por segundo, dependendo da taxa de dissolução da escala A força de tração e impulso é de 110 ft-lb (~489 N), suficiente para impulsionar a lança através do tubo parcialmente entupido.
5. Retração da lança-O alimentador ru ns em reverso puxa a lança para trás no entanto os jatos continuam a lavar o material solto do tubo Uma segunda passagem pode ser necessária para tubos muito sujos.
6. Indexação para o próximo tubo-O posicionador avança a lança para o próximo orifício do tubo Semi-automático e totalmente automático índice de sistemas através do padrão de folha de tubo sem intervenção do operador.
7. Inspeção pós-limpeza Os operadores inspecionam visualmente os tubos limpos usando um boroscópio ou teste de luz e garantem que o nível de remoção do depósito esteja acima do padrão de limpeza exigido.

Em nossa equipe, a inspeção de pré-limpeza é aplicada para ID do tubo, tipo de depósitos e orientação do feixe antes de selecionar o diâmetro da lança e a configuração de pressão Tais procedimentos podem evitar a maioria dos problemas potenciais de campo, como bloqueio da lança ou insuficiência de limpeza.

Comprimentos de lança padrão estão disponíveis em 50, 75 e 100 pés de comprimento, a fim de se adequar ao tamanho padrão dos tubos do trocador Lanças flexíveis são fabricadas a partir de mangueira trançada de alta resistência adequada para operação contínua na Pressão Máxima de Trabalho.

Compreender como esses sistemas lidam com diferentes configurações de tubos, ajuda a ver os componentes principais lado a lado:

Flex Lance vs. Lance Rígido, que se adapta à sua aplicação?

A decisão de uma lança flexível vs. rígida depende de três fatores Geometria do tubo, dureza do depósito e tempo disponível As lanças flexíveis podem serpentear pelas curvas e são geralmente usadas em situações em que vários tubos devem ser limpos enquanto lanças rígidas funcionam muito bem em situações de tubo reto.

A pressão máxima permitida para rígida é maior que a da lança flexível Conheça os limites de um antes de comprar para evitar perder tempo com ferramentas de baixo desempenho e rodadas de re-limpeza.

Caso do feixe em U no ponto: Selecionar uma lança rígida em um tubo em U onde o raio de curvatura no feixe (180 a polegada linha R) é uma boa ilustração de overs propensos a critérios de seleção crônica (180 a lança apenas não consegue chegar ao outro lado, depósitos permanecem Nós vimos equipes de turnaround explodir um turno inteiro no local tentando encontrar um sistema de lança flexível!

Quando o flex vence?

Selecione um sistema de lança flexível se o feixe tiver tubos em U, se vários tubos tiverem de ser limpos simultaneamente ou se o tempo de rotação for crítico As lanças flexíveis múltiplas utilizadas em paralelo podem reduzir o tempo de limpeza em 50-80 1TP3 T, vs. A configuração é simples, a velocidade de produção rápida e o limpador de feixe de lança flexível, uma vez colocado, indexam-se automaticamente sobre a folha do tubo.

Um operador é suficiente.

Quando ganha o rígido?

Lanças rígidas ainda são uma opção viável para condensadores de tubo reto com incrustações severas que precisam da menor pressão absoluta possível Se todo o tubo estiver direto de folha de tubo para folha de tubo, e os depósitos forem cozidos o suficiente para que 40 + PSI sejam necessários para quebrá-los uma lança rígida pode dar a pressão que precisamos sem ter o custo de flexibilidade.

Na realidade, vários empreiteiros de limpeza mantêm ambos os tipos no caminhão Para a escolha do limpador de tubos, tudo se resume à forma particular do trocador No local, as equipes decidem com base em cada pacote Os sistemas de lança flexível são a melhor escolha para feixes horizontais e verticais onde a configuração da linha de tubos é variável, com base em sua confiabilidade repetitiva em configurações variadas Os equipamentos de limpeza de tubos internos de lanças flexíveis duplas podem reduzir pela metade o tempo em um trabalho de condensador de 2.000 tubos.

Aplicações onde a limpeza de pacotes Flex Lance oferece o maior valor

A limpeza de lotes com lança Flex produz o maior retorno quando os trocadores de calor funcionam continuamente, a incrustação progride rapidamente e as interrupções não planejadas são muito caras. É aplicável a qualquer operação que utilize trocadores de calor de casco e tubo e existem seis áreas que dominam a demanda por serviços de limpeza industrial.

Refinarias de Petróleo, - O processamento de petróleo bruto produz depósitos de coque, asfalteno e incrustações de sal dentro dos tubos do trocador As voltas são horas, e dezenas de milhares de dólares perdidos para cada hora que uma refinaria está desligada Os sistemas de lança flexível são utilizados para limpar trens de pré-aquecimento bruto, condensadores aéreos e resfriadores de produtos em paradas planejadas.

O custo para limpar um ex-trocador é muito inferior a $40.000-$50.000, mas a eficiência de transferência de calor recuperada compensa isso semanas após o reinício da operação.

Plantas Petroquímicas (Plantas Petroquímicas) Subprodutos de polimerização, tubos de sujidade de filme de cera e resina em biscoitos de etileno, unidades de estireno e linhas de fabricação de polímeros Os sistemas de limpeza de feixes de tubos capazes de 2.800 bar são capazes de remover os depósitos de polímeros mais resistentes Em nossa experiência, os trocadores petroquímicos com incrustações de polímero são melhor limpos usando o padrão de jato 360 do bico rotativo.

Geração de energia 198000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.

HVAC e Chiller Systems (Sistemas de resfriamento de edifícios industriais e de chillers) incluem chillers cujos trocadores de calor usam evaporadores de casco e tubos e condensadores que desenvolvem incrustações biológicas e de carbonato de cálcio. Um sistema de limpeza de feixe de lança flexível pode restaurar a eficiência da transferência de calor do chiller sem o manuseio de ácidos perigosos que são necessários durante a limpeza ácida e o descarte associado.

Os navios marítimos equipados com trocadores de calor e sistemas de refrigeração de motores operando em água salgada são suscetíveis ao acúmulo de incrustações de água salgada e incrustações biológicas. O espaço é premium a bordo dos navios, de modo que um sistema flexível de alimentação por lança se torna essencial - conjuntos de lanças rígidas são grandes demais para caber nos limites apertados da casa de máquinas de um navio.

Polpa e papel trocador de cálcio O acúmulo de sal de carbonato e sulfato de sódio é comum em lagos de lama e tubos evaporadores de licor negro e sistemas de evaporadores em plantas gigantes de celulose e papel janelas de manutenção curtas disponíveis em prensas de celulose e papel exigem a flexibilidade de sistemas de lança flexíveis trabalhando em paralelo em uma folha de tubo inteira.

Em todas essas indústrias altamente diversas, os requisitos físicos de configuração e limpeza são semelhantes: remova depósitos biológicos e sais de hardita dos tubos do trocador de calor sem danificar as paredes dos tubos, conclua a limpeza dentro de várias horas e retorne o máximo possível do coeficiente de transferência de calor para o mais próximo possível das reações biológicas de crescimento em torres de resfriamento, sais duros em serviço de refinador ácido ou exatamente que tipo de hardide você tem são diferentes - mas a abordagem de limpeza de tubos flexíveis lida com tudo. Para mais sobre específico equipamento de limpeza de feixe de tubos, visite nossa página de produto A IntechOpen oferece um guia sobre a ciência por trás da incrustação na forma de um capítulo sobre incrustações de trocadores de calor.

Principais especificações a serem verificadas antes de selecionar um sistema Flex Lance

Combinar as especificações do sistema de limpeza de tubos de lança flexível com as dimensões dos tubos do trocador de calor, a natureza física da sua incrustação e as restrições do seu local é o primeiro passo para escolher o sistema certo Uma incompatibilidade entre qualquer um desses parâmetros pode levar a resultados de limpeza inadequados ou danos à tubulação. Veja o que procurar:

Não se esqueça do ID mínimo do tubo - reserve um tempo para confirmar que sua pressão interna máxima da lança não causará interferência ou danos por impacto Apenas cinco segundos com um medidor de ir/não ir podem economizar horas de tempo de inatividade normalmente programado, evitando ter que extrair um conjunto de lança presa de um tubo na folha externa do tubo.

O posicionador do alimentador de lança faz o ciclo da válvula de gatilho e controla a indexação tubo a tubo - juntamente com a velocidade de inserção/exclusão, isso determina a rapidez com que a lança montada entra ou sai de um trocador de calor Um sistema de alimentação semiautomático é capaz de executar cada posição do tubo com o operador acionando cada corrida enquanto um alimentador automático ou operado remotamente executa todo o padrão de folha de tubo com o operador monitorando em uma sala de controle Um campo crescente de sistemas robóticos automatizados de limpeza de tubos está encontrando um lugar em refinarias ultragrandes com comprimentos de execução de mais de 5000 tubos por trocador.

O projeto do sistema de quadro também é crítico O projeto do quadro deve ser forte o suficiente para segurar a folha do tubo ou a estrutura de suporte corretamente, manter a lança centrada em todo o diâmetro da folha do tubo e permitir o manuseio horizontal e vertical do feixe O quadro que não é quadrado fará com que a lança atinja as aberturas do tubo e cause danos à face da folha do tubo Também custa muito tempo para reposicionar um quadro não quadrado.

Para obter informações técnicas completas sobre vários sistemas de lança industrial projetados por nossa equipe, consulte nossa página de produtos de lança flexível com especificações por modelo e configuração.

Melhores práticas operacionais e de segurança para limpeza de pacotes

O jato de água a 10.000 40.000 PSI é perigoso Ele representa um amplo espectro de perigos de lesões por injeção a falhas catastróficas de equipamentos Garantir que cada operação de limpeza de feixe de lança flexível siga os protocolos de segurança estabelecidos que protegem os funcionários e equipamentos Cortar cantos pode resultar em lesões com risco de vida devido à penetração de água.

Antes e durante a sua operação de jato de água, siga esta lista de verificação de segurança:

1. Isole todo o sistema de todas as fontes de energia. Siga o sistema OSHA 29 CFR 1910.147 procedimentos de bloqueio/tagout para garantir que um sistema esteja sem energia antes de iniciar qualquer trabalho.
2. Use EPI apropriado em todos os momentos - Um protetor facial é obrigatório sob 2.000 PSI Todos os operadores e outro pessoal na área devem usar luvas impermeáveis, botas de aço, proteção auditiva e trajes impermeáveis de corpo inteiro.
3. Realizar avaliação de tubo de pré-limpeza (O operador mede o id do tubo interno, caracteriza os depósitos e verifica se há desbaste, corrosão ou ruptura da parede do tubo Registre toda a orientação e dimensões do feixe.
4. Certifique-se de que os componentes da lança possam operar na pressão da água. Os empreiteiros devem substituir qualquer acessório de mangueira que apresente danos/ab/deformação.
5. Designar uma zona de exclusão 10 Estabelecer uma barricada ao redor da face da folha do tubo para impedir o acesso de todo o pessoal não autorizado enquanto o sistema estiver sob pressão.
6. Nunca deixe um sistema pressurizado. Nenhum operador treinado deve estar estacionado nos controles durante as operações de bombeamento. Nenhum sistema de homem morto é permitido sem a intervenção do operador.
7. Cumprir pela Regra de Espaço Confinado 13 As licenças são necessárias para todo o acesso ao shell. Mantenha a comunicação contínua com a equipe de resgate de reserva e teste as condições da atmosfera.
8. Despressurizar & in) Colocar o sistema em ponto morto hidraulicamente antes de qualquer mudança de bocal, ajuste de estrutura ou limpeza de atolamento de lança.

A falha em fazer a inspeção extensiva do tubo de pré-limpeza é a principal razão pela qual nossa equipe experimenta falha da lança durante a operação Um depósito errado ou objeto estranho na linha a ser limpa pode prender toda a lança, exigindo horas de esforços de remoção extenuantes. Sempre realizamos nossas próprias inspeções de tubos antes dos ciclos de limpeza.

Os padrões relativos à limpeza de alta pressão são emitidos através do ASME PCC-2 (Reparação de Equipamentos e Tubulações de Pressão) e do Nota de orientação 36 do SafeContractor sobre jato de água de alta pressão. Estas regras detalham com que frequência os equipamentos devem ser testados, que tipo de treinamento é exigido pelos operadores e como uma operação deve responder em caso de emergência. É necessário que nossa equipe siga esses padrões.

Parece que seguir procedimentos sólidos de segurança do operador e o equipamento bem conservado, em conjunto com o planeamento pré-trabalho, pode permitir que as equipas de limpeza obtenham eficiência de limpeza de turno para turno.

Perguntas frequentes