タンクの既存のマンウェイダビットのみを使用して PTFE 熱交換器をタンク内に降ろすことを可能にするカスタム フレーム設計は何ですか?

クレーンアクセス制約

化学工場には機器が密集しています。タンクは、配管、ケーブル トレイ、アクセス プラットフォーム、および隣接する容器によって囲まれています。タンク内の熱交換器の交換が必要な場合、理想的なアクセスは、移動式クレーンをタンクの真上に配置して、古い熱交換器を持ち上げて新しい熱交換器を降ろすことです。多くのプラントでは、この理想は不可能です。-タンクの場所にクレーンでアクセスすることはできません。最も近いクレーン到達可能点は、複数のパイプ ラックをまたいで 30 メートル離れている場合があります。

別の方法としては、熱交換器をタンクの人道を通過して手動で扱えるほど小さな断片に分解することです。これにより、メンテナンス期間にさらに日数がかかります。より良い代替案は、タンクの既存のマンウェイ ダビットを使用して完全なアセンブリとして吊り上げられるように設計された PTFE 熱交換器です。-ブラインド フランジ、バルブ アクチュエータ、その他のコンポーネントを持ち上げるために、マンウェイに常設されている小型の手動操作のジブ クレーンです。

軽量設計アプローチ

50 kW の負荷に対応する PTFE 熱交換器の重量は、チューブ、ヘッダー、サポート フレーム、およびすべての接続を含めて約 35-50 kg- です。これは、通常 100-250 kg と評価される標準的なマンウェイ ダビットの容量の範囲内です。設計上の課題は軽量化ではなく、構造的完全性です。フレームは、チューブとヘッダーの接続を損傷する可能性のある過度のたわみなしに、1 点から持ち上げられるのに十分な剛性を備えていなければなりません。

サポート フレームはリフティング トラスとして設計されています。{0}中央のピック ポイントからヘッダーとサポート プレートに沿った複数の取り付けポイントに持ち上げ力を分散する軽量の PTFE または PVDF 構造です。トラス部材は、周囲温度での材料の降伏強度に安全係数 5 を加えた吊り上げ荷重に合わせてサイズ設定されています。ピックポイントは、フレーム上部メンバーに一体的に製造された PTFE- コーティングされたステンレス鋼のリフティング アイです。

チューブは、吊り上げ中に通常の動作方向でフレームから吊り下げられます。チューブ束のどの部分も吊り上げ荷重に耐えません。チューブは、動作中にチューブを位置決めするのと同じ支持プレートによって支持されます。吊り上げ荷重はすべてフレームトラスによって支えられます。

インストール手順

既存の熱交換器 (存在する場合) は、タンク外部の蒸気および凝縮水配管から切り離されています。タンク壁の配管接続は、タンクの外側からアクセスできるフランジ付きジョイントです。古い交換器も軽量 PTFE 設計の場合は、ダビットを使用して持ち上げて取り外します。重金属熱交換器の場合は、タンク内で細かく切断し、人道を通して取り出す必要がある場合があります。-これは最後の手段です。

新しい PTFE 交換器は、ピックアイに取り付けられた吊り上げスリングを使用してダビットに装備されています。アセンブリは持ち上げられ、人道の上を揺り動かされ、開口部を通してタンク内に下げられます。スリングの長さは、エクスチェンジャーが正しい方向で吊り下げられるように調整されます。熱交換器は、マンウェイにいる技術者によって所定の位置に配置されます。サポート フレームがタンク内の取り付けブラケットに着地すると、吊り上げスリングが切り離されて取り外されます。

蒸気と凝縮水の接続はタンクの外部フランジで行われます。システムは圧力テスト済みです。-タンクが満たされて加熱されます。移動式クレーンを使用せずに、設置全体が 1 シフト内で完了します。

構造検証

吊り上げトラスは、静的な吊り上げ荷重に、吊り上げ中の加速と減速を考慮した 1.5 の動的係数を加えて解析されます。解析により、各トラス部材の応力が材料の許容応力を下回っており、ピックポイントでのたわみによって管束が通過中にマンウェイリムに接触しないことが確認されました。

トラス接続は{0}トラス部材間のボルトまたは溶接接合-により、ピック ポイントからサポート フレーム ベースまでの定義された荷重経路を通じて吊り上げ荷重を伝達するように設計されています。重要なジョイントでの冗長接続により、単一のファスナーの故障によって荷重制御が失われることがなくなります。

まとめ

一体型昇降トラスフレームを備えた軽量 PTFE 熱交換器は、タンクの既存のマンウェイダビットを使用して取り付けおよび取り外しができるため、移動式クレーンにアクセスする必要がありません。 50 kW の負荷で 35-50 kg というアセンブリ重量は、一般的なダビット容量の範囲内に十分収まります。フレーム トラスは吊り上げ荷重をヘッダーとサポート プレートの複数の点に分散し、チューブには荷重がかかりません。この設計により、クレーンがアクセスできない場所でも 1 回のシフト内で熱交換器を交換できます。

マンウェイ-ダビット-に設置可能な PTFE 熱交換器の設計に関するエンジニアリング サポートは、タンクのマンウェイの寸法、ダビットの容量、タンク内部の高さ、加熱義務要件を提出すると利用できます。