1. Posicionamiento de la aplicación: Un elemento de transferencia de calor resistente a la contaminación

En los calentadores a fuego tubular de las unidades de refinería CDU/VDU, coque y reformado, el horno se divide en una sección radiante y una sección de convección.La sección radiante transfiere calor principalmente por radiación, sus bancos de tubos frente a la llama, mientras que la sección de convección se encuentra encima y recupera el calor del gas de combustión de alta temperatura que sale de la cámara radiante (normalmente 1500 ≈ 1700 ° F, aproximadamente 815 ≈ 925 ° C).Se aplican los siguientes requisitos:Los tubos con tapones B son el elemento central de transferencia de calor de la sección de convección.

Un tubo con tapones es un tubo de acero al carbono desnudo con tapones metálicos densos soldados en su superficie exterior, expandiendo el área externa a 2 ¢ 3 veces un tubo desnudo.,Solución resistente a la limpieza para gases de escape polvorientos y propensos a la contaminación que requieren soplado mecánico de hollín.

2¿Por qué la sección de convección necesita tubos con puntas, no tubos con aletas ordinarios?

El gas de humo proviene de la combustión del combustible; con combustión incompleta o combustibles pesados, lleva partículas de carbono, ceniza y sulfuro sin quemar que se depositan en las superficies de los tubos.

Los tubos con aletas comunes (aletas de aluminio o acero) tienen un espacio estrecho, por lo que los depósitos se cruzan y endurecen en las raíces de las aletas y finalmente bloquean los canales entre las aletas.La resistencia aumentaCuando la incrustación externa excede unos 7 mm, la resistencia térmica a la incrustación puede aumentar más de cinco veces sobre el valor de diseño.

Los tubos taponados resuelven esto: los tapones son discretos con espacio abierto entre ellos, por lo que las partículas rara vez forman puentes continuos.La contaminación se adhiere principalmente a las superficies y raíces de los pernos y se elimina fácilmente soplando vapor o hollín sónico, o la limpieza con agua/hielo seco, la ventaja estructural que hace que los tubos con tapones sean irreemplazables en los calentadores de trabajo sucio.

3. La lógica de selección de materiales: el papel de ASME A106 Gr.B

ASME A106 Gr.B es el grado estándar para tubos de acero de carbono sin costuras para el servicio de alta temperatura. Basado en carbono, manganeso y silicio sin cromo o níquel,tiene una resistencia al rendimiento a temperatura ambiente de al menos 240 MPa y una buena retención de resistencia por debajo de 425 °C.

A106 Gr.B se adapta a la zona de gases de combustión de temperatura media y baja. A medida que el gas de combustión se enfría desde unos 815 ∼ 925 °C en la salida radiante fila por fila, la temperatura de servicio del banco de convección cae de arriba a abajo.Los tubos con tapones de acero al carbono se colocan en la región de temperatura más baja (aproximadamente por debajo de 400-500 °C), donde la oxidación es controlable y las temperaturas del lado del proceso son moderadas.Se utilizan aceros de baja aleación de 5Cr-1Mo o 9Cr-1Mo o acero inoxidable en trabajos severosPor lo tanto, los tubos con tapones A106 Gr.B están posicionados para bancos de convección con temperatura moderada de los gases de combustión, baja corrosividad, fiabilidad mecánica y economía.

4Valor fundamental: equilibrar el ahorro energético y la fiabilidad estructural

Ahorra espacio.Con una superficie exterior de 2×3 veces la de un tubo desnudo, los tubos con tapones cortan las filas de tubos y el volumen del haz para la misma carga térmica,hacer la sección de convección más compacta y cortar la altura del horno y el uso de aceroEn una unidad de vacío atmosférico de 45 millones de kcal/h, el cambio a tubos con tapones y otras medidas elevaron la eficiencia térmica del 75% al 86%, ahorrando alrededor de 4 millones de kcal/h.

Resiste las duras condiciones.A106 Gr.B Los tubos con tapones de acero al carbono tienen un límite de temperatura de aproximadamente 425 °C ¥ por encima del límite de 280 ¥ 300 °C de los tubos de aluminio con aletas ¥ y una resistencia mecánica mucho mayor.Las puntas se soldan por resistencia o soldadura automática con control de penetración completa o profundaPor el contrario, los tubos de aluminio extrudido con aletas,tienden a doblarse o aflojarse del tubo base bajo el choque térmico repetido y las fuerzas mecánicas de soplar humo de vapor.

5. Parámetros típicos de selección

Los parámetros específicos dependen del tipo de combustible, del contenido de polvo de los gases de combustión, del medio del lado del proceso y del método de limpieza.

6. Necesidades esenciales de mantenimiento

La eliminación regular de hollín es fundamental. Los calentadores de combustible líquido suelen tener sopladores de hollín de vapor que deben funcionar según el cronograma. Si la contaminación se ha endurecido, el agua a alta presión puede dañar las soldaduras de los pernos,por lo tanto se recomienda la depuración a baja presión con ayuda mecánica o la limpieza sin contacto con hielo seco..

La integridad de las soldaduras es un indicador clave de si un banco de tubos necesita ser reemplazado:las soldaduras agrietadas o los pernos caídos reducen el área de transferencia de calor local y exponen el tubo base a una corrosión localizada acelerada- Revisa las soldaduras en cada inspección.