あなたは本当に感謝していない耐食性管板失敗した束を引き抜いて、チューブシートの塊が手の中で落ちるのを見るまでは。我々は持っています。 2回。
最初は海水冷却式熱交換器でした。{0}管板は３１６Ｌであった。工場拡張後、塩化物は 120 ppm から 280 ppm に増加しました。チューブシートには勝ち目はなかった。この交換には部品代だけで 47,000 ドルかかり、さらに 9 日間のダウンタイムもかかりました。チタンのグレード 2 アップグレードには、前払いで 19,000 ドルの追加費用がかかりました。-8 年経った今でも、測定可能なほどの厚みの損失もなく稼働しています。
耐食性管板の実際の役割
チューブシートはチューブを所定の位置に保持し、シェル側の流体とチューブ側の流体を分離します。{{1}腐食がチューブとシートの接合部を侵食します。--これが起こると、バイパス-流体が一方の側からもう一方の側に漏れて-、熱性能が低下し、プロセス ストリームが汚染されます。
当社では、均一な薄化と局所的な孔食という 2 つの方法で腐食を測定します。均一な薄化は予測可能です。-腐食代を考慮して設計できます。穴を開けるのが本当に危険です。単一の貫通穴があると、現場で修復するのがほぼ不可能な漏水経路が形成されます。
間違った材料を指定した場合の実際のコスト
当社はチューブシート交換のライフサイクルコストを 12 年間にわたって追跡してきました。
材料前払いプレミアムの平均耐用年数 交換費用 (ダウンタイムを含む)
炭素鋼 ベースライン 3 ～ 5 年 $32,000
304L +35% 5 ～ 8 年 $28,000
316L +55% 8～12 年 $26,000
デュプレックス 2205 +110% 12～18 歳 $24,000
チタン Gr 2 +280% 20+ 年 $22,000
本当の話は、表には示されていないダウンタイムです。管板の故障は通常、生産損失として 1 日あたり 8,000 ～ 15,000 ドルの費用がかかります。耐用年数を 5 年から 15 年に延長すると、少なくとも 2 回の大規模なシャットダウンを回避できます。そこに ROI が存在します。
現在の材料の選択方法
次の 5 つの質問をします。
- 今日の実際の液体組成は?ある製油所の仕様書では、180 ppm の塩化物が示されていました。実際のサンプルは 620 ppm でした。スペックを信頼すると、18か月以内にピットインすることになるだろう。
- 均一な腐食ですか、それとも局所的な腐食ですか?ユニフォームは腐食代を持たせて管理可能です。孔食には材料の変更が必要です。当社ではスクリーニング ツールとして PREN を使用しています。PREN < 32=は塩化物には適していません。 32–40=中程度の塩化物。 > 40=海水/高塩化物。
- 動作温度? 50 度を 10 度超えるごとに、塩化物の許容限度を半分に減らします。
- クラッドまたはソリッド?クラッドのコストはソリッドチタンの約40％ですが、特殊な溶接が必要です。ポリマー コーティング-はもう必要ありません。
- メンテナンスは何を優先しますか?チタンは現場で溶接するのがはるかに困難です。チームがそのためのトレーニングを受けていない場合は、duplex または 6Mo の方が良い選択かもしれません。
固定管板 vs. フローティングヘッド: 腐食角度
固定管板には腐食に対する利点が 1 つあります。それは、管板の表面にガスケット接合がないため、ガスケットシールの隙間腐食のリスクがありません。フローティング ヘッドには、フローティング ヘッドと管板の間のガスケットやスリップ ジョイントに多くの隙間があります。-隙間ではオープンフェイスの 2 倍の速さでピットが始まります。
私たちのルール: 高-塩化物サービス + フローティングヘッド=は、合金のはしごを 1 段階上る指定です。
コーティング方針を変えた事例
冷却水用にエポキシ-でコーティングされた炭素鋼管板を指定しました。それは約束された10年間のうち22か月続きました。原因: 上流の漏れによる断続的なオイル汚染。オイルはエポキシを柔らかくし、熱サイクルにより剥離しました。裸の炭素鋼は数週間で穴が開きました。
現在、炭化水素汚染が発生する可能性のある有機コーティングはいかなるサービスにも使用されていません。きれいな流体が保証できない場合は、固体合金またはクラッドを使用してください。
実際に機能する検査方法
私たちが今使っているもの:
管板表面の渦電流試験では、{0}表面下の孔食が貫通する前に検出されます。
入荷するすべての管板の PMI (陽性材料識別)。かつて、304L としてテストされた「316L」を受け取りました。工場証明書が間違っていました。
水圧試験後のすべての管と管板の溶接部と管板の表面に染料が浸透しており、亀裂の厚さの測定値が欠落していることが判明しました。{{2}
当社は工場での製造、水圧試験後、現場での設置の 3 つの段階で検査します。最終段階では、検出可能な欠陥の 30% が見つかりました。
まだわからない: クラッド vs. ソリッド
私たちの現在の実践:
- クラッド: 予測可能な腐食を備えたクリーンなサービス、交換のための良好なアクセス
- ソリッド: 汚れたサービスまたは腐食性の高いサービス、または計画外のダウンタイムが重要なアプリケーション
クラッドには特殊な溶接手順が必要となり、-より多くの労力が必要になります。ソリッドの方が製造が簡単です。熱衝撃後にクラッドがベースメタルから分離した 1 つのクラッド管シートがありました。その修理には2週間かかりました。それが製造によるものなのか、デザインによるものなのかはまだわかりません。
最終チェックリスト
- 流体分析 – 設計ベースではなく、現在のサンプルを取得します。
- PREN 計算 – 材料が塩化物環境を満たしていることを確認します。
- 温度調整 - 高温サービスの塩化物制限を下げます。-
- コーティングポリシー – 炭化水素サービスでは有機コーティングを使用しません。
- 検査計画 - 渦電流 + PMI + 染料浸透剤の 3 段階。
- クラッドまたはソリッド – ダウンタイムの重要性とメンテナンスへのアクセスに適合します。
- 溶接士認定 – チームが選択した材料を溶接できることを確認します。
- 予備のチューブシート – 重要なサービスのために 1 つ注文してください-リードタイムは 6～12 か月かかる場合があります。