Пучок трубный холодильника

Производство высокотехнологичного трубного пучка холодильника площадью 417 м² для работы в агрессивной среде диметилформамида

ДМФА

Наименование рабочей среды

О проекте

Перед инженерным центром ТПП «Титан» стояла задача спроектировать и изготовить надежный трубный пучок холодильника для крупного химического предприятия.

Главная сложность проекта заключалась в экстремальных условиях эксплуатации: теплообменный элемент должен работать в постоянном контакте с агрессивной средой органического растворителя — диметилформамида (ДМФА) — как с трубной, так и с межтрубной стороны аппарата.

Было необходимо гарантировать абсолютную стойкость к коррозии при расчетной температуре стенки +20 °C, выдержать рабочее давление до 0,55 МПа в трубном и 0,6 МПа в межтрубном пространстве, а также обеспечить 100% герметичность узлов для исключения утечки токсичного растворителя. Дополнительным требованием была идеальная точность геометрии для быстрой интеграции пучка в существующий кожух заказчика во время остановочного ремонта

Технические характеристики

Наименование рабочей среды трубное: ДМФА; межтрубное: ДМФА
Поверхность теплообмена, м² 417
Вместимость, м³ трубное: 0,91; межтрубное: 7,4
Рабочее давление, МПа трубное: 0,55; межтрубное: 0,6
Раcчетная температура стенки, °C трубное: 20; межтрубное: 20
Материал изготовления трубы теплообменные: D25п х 2п, 12Х18Н10Т ГОСТ 9941; решетка трубная, полукольцо, накладка: 12Х18Н10Т ГОСТ 5632; перегородки, стяжки, байпасные полосы, ползуны: 12Х18Н10Т ГОСТ 5632
Число ходов трубное: 2; межтрубное: 1

Описание

Конструкторы завода реализовали схему с 2 ходами по трубному и 1 ходом по межтрубному пространству.
Поверхность теплообмена узла составляет 417 м², вместимость трубного пространства — 0,91 м³, межтрубного — 7,4 м³. Внутренняя система базируется на теплообменных трубах типоразмера D25п х 2п. Закрепление труб в трубных решетках выполнено методом контролируемой развальцовки с последующей обваркой торцов, что создает двойной барьер против протечек.
Для интенсификации теплообмена и гашения вибраций под воздействием потоков ДМФА установлены промежуточные перегородки, стяжки, байпасные полосы и ползуны.

Особенности выбора материала

Из-за высокой химической активности ДМФА все элементы конструкции выполнены из высоколегированной аустенитной нержавеющей стали марок 12Х18Н10Т по ГОСТ 9941 (для бесшовных труб повышенной надежности) и ГОСТ 5632 (для решеток, полуколец, накладок и перегородок).

Трубная система: При производстве использованы бесшовные трубы повышенной надежности.
Крепление трубок: Закрепление труб в трубных решетках выполнено методом контролируемой развальцовки с последующей обваркой торцов, что гарантирует двойную защиту от протечек.
Перегородки: Установлены промежуточные перегородки для интенсификации теплообмена и предотвращения вибрации трубного пучка под воздействием потока среды.

Принцип работы и контроль качества

Оборудование обеспечивает охлаждение сред за счет циркуляции ДМФА. Качество сборки подтверждено полным комплексом неразрушающего контроля по ГОСТ 31842-2012. Проведены визуально-измерительный контроль (ВИК) швов, цветная капиллярная дефектоскопия соединений «труба — решетка», 100% стилоскопирование материалов и жесткие гидроиспытания на прочность избыточным давлением.

Проведен полный комплекс неразрушающего контроля в соответствии с ГОСТ 31842-2012:

Визуально-измерительный контроль (ВИК) сварных швов.
Цветная дефектоскопия (капиллярный контроль) соединений «труба — трубная решетка».
Стилоскопирование - 100%.
Гидравлические испытания на прочность и плотность под давлением, превышающим рабочее.

Результат

Оборудование успешно прошло все этапы приёмки и доставлено на химическое предприятие.
Точные геометрические параметры позволили смонтировать пучок в проектное положение без доработок на месте.
Заказчик получил официальную гарантию завода-изготовителя ООО ТПП «Титан» и полный комплект разрешительной документации (паспорт, сертификаты на материалы, акты испытаний).

Трубный пучок изготовлен в соответствии с требованиями:

ГОСТ 34347-2017 "Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия";
ГОСТ 31842-2012 "Нефтяная и газовая промышленность. Теплообменники кожухотрубчатые. Технические требования";
ТР ТС 032/2013 "О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением";
ТР ТС 010/2011 "О безопасности машин и оборудования";
ТУ 3612-001-44795561-2022 "Аппараты теплообменные. Технические условия".