لوله ترک (کویل تابشی) چیست؟

لوله ترک خوردگی که به عنوان سیم پیچ تابشی نیز شناخته می شود، یک لوله آلیاژی مقاوم در برابر حرارت ریخته گری گریز از مرکز است که در داخل بخش تابشی کوره پیرولیز اتیلن نصب می شود. مواد اولیه و بخار فرآیند از این سیم پیچ عبور می کند در حالی که کوره در اطراف آن آتش می زند و دیواره لوله گرمای شدید را به گاز جاری منتقل می کند به طوری که مولکول های هیدروکربن به اتیلن، پروپیلن و سایر الفین های کم وزن تجزیه می شوند. به طور خلاصه، لوله ترک خوردگی دیواره فیزیکی راکتور است که در آن ترک حرارتی در واقع اتفاق می افتد.

جایی که سیم پیچ تابشی در یک کوره ترک می نشیند

کوره ترک اتیلن به طور کلی به دو ناحیه تقسیم می شود: بخش همرفت که در آن خوراک و بخار از قبل توسط گاز دودکش گرم می شود و بخش تابشی که در آن لوله ترک به صورت عمودی معلق است و مستقیماً در معرض شعله های مشعل قرار می گیرد. سیم پیچ تابشی به شکل مارپیچی یا U شکل خم می شود و با خم های برگشتی به هم متصل می شود و به یک مسیر واکنش طولانی اجازه می دهد تا در داخل یک آتشدان فشرده قرار گیرد. دمای خروجی در خروجی سیم پیچ معمولاً به 1050 تا 1150 درجه سانتیگراد می رسد، در حالی که خود پوسته لوله می تواند حتی داغتر شود، به همین دلیل است که انتخاب مواد تنها مهم ترین تصمیم طراحی برای این جزء است.

مواد و ویژگی های ساختاری که یک لوله ترک را تعریف می کنند

از آنجایی که سیم پیچ در لبه فلزی که می تواند مقاومت کند کار می کند، لوله های ترک از آلیاژهای نیکل کروم ریخته گری گریز از مرکز به جای فولاد کربن استاندارد ساخته می شوند. فرآیند ریخته‌گری یک ساختار دانه‌ای ریز و متراکم ایجاد می‌کند که در برابر تغییر شکل خزشی در طول سال‌ها سرویس مداوم مقاومت می‌کند.

• استحکام حرارتی و مکانیکی بالا برای تحمل چرخه حرارتی مکرر بدون برآمدگی یا افتادگی.
• مقاومت در برابر خوردگی و کک شدن ناشی از ترکیبات آلیاژی درجه یک که رسوب کربن و رسوب در دیواره داخلی را محدود می کند.
• هندسه لوله بهینه شده که توزیع یکنواخت دما را افزایش می دهد و نقاط داغ موضعی را کاهش می دهد.
• تلورانس‌های ابعادی کم به طوری که سیم‌پیچ به‌طور تمیز با هدرها و آویزهای کوره موجود یکپارچه شود.
• اندازه سفارشی در طول، قطر بیرونی و ضخامت دیواره برای مطابقت با وظیفه کوره خاص و نوع ماده اولیه.

لوله ترک خوردگی (کویل تابشی) در مقابل سیم پیچ همرفتی

به راحتی می توان سیم پیچ تابشی را با لوله های همرفتی اشتباه گرفت، اما این دو جزء نقش های بسیار متفاوتی را در داخل یک کوره ایفا می کنند.

لوله ترک خوردگی Tuopu و سری لوله های کوره مرتبط

فراتر از خود سیم پیچ تابشی، یک کوره ترک کامل متکی بر چندین جزء لوله‌ای منطبق است، از لوله‌های اصلاح‌کننده گرفته تا ورق‌های لوله، که همگی با استانداردهای آلیاژی و ابعادی یکسان برای یک سیستم حرارتی سازگار ساخته شده‌اند.

محدوده محصولات لوله کوره را کاوش کنید

مجموعه ای از اجزای کوره ریخته گری گریز از مرکز مرتبط مهندسی شده برای کاربردهای پتروشیمی، پالایش و DRI.

ورق لوله قطعات کوره لوله اصلاح کننده لوله اصلاح کننده لوله اصلاح کننده DRI صنعت DRI کوره کراکینگ اتیلن صنایع شیمیایی بخاری هیدروکراکینگ صنعت پالایش نفت

کاربردهای معمول لوله های ترک خوردگی

کویل های تابشی به یک فرآیند محدود نمی شوند. آنها در هر جایی که هیدروکربن ها باید تحت شرایط کنترل شده با دمای بالا تجزیه شوند استفاده می شوند.

• کوره های تولید اتیلن و پروپیلن در کارخانه های پتروشیمی
• واحدهای پیرولیز هیدروکربن که نفتا، اتان یا مواد اولیه LPG را پردازش می کنند.
• کارخانه های فرآوری شیمیایی که به اجزای ترک خوردگی بادوام و با کارایی بالا نیاز دارند.
• پروژه های پتروشیمی بزرگ که در آن کنترل دقیق دما باعث افزایش طول عمر قطعات و محافظت از تجهیزات پایین دستی می شود.

نحوه انتخاب لوله ترک مناسب برای کوره

انتخاب یک سیم پیچ تابشی مناسب با مواد اولیه و طول کار طراحی شده کوره بین چرخه های دک کردن شروع می شود. مواد اولیه سبک تر مانند اتان معمولاً طول بیشتری را می دهند و می توانند سوراخ لوله باریک تری را تحمل کنند، در حالی که مواد اولیه سنگین تر مانند نفتا کک بیشتری تولید می کنند و اغلب نیاز به قطرهای بزرگتر و آلیاژهایی با عملیات سطح ضد کک شدن قوی تر دارند. ضخامت دیواره همچنین باید عمر پارگی تنش را در حداکثر دمای طراحی در نظر بگیرد، زیرا حتی افزایش اندک در دمای پوست می‌تواند عمر مفید را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. خریداران باید کیفیت ریخته‌گری گریز از مرکز، گواهی‌های ترکیب شیمیایی و گزارش‌های بازرسی ابعادی را قبل از نصب تأیید کنند.

ملاحظات نگهداری و عمر سرویس

لوله های ترک عمدتاً از طریق کربوریزاسیون، خزش و تنش ناشی از کک به جای شکست ناگهانی تخریب می شوند، بنابراین بازرسی برنامه ریزی شده ضروری است. کک زدایی منظم، چه با سوخت بخار-هوا و چه با پیگینگ مکانیکی، سطح داخلی را شفاف نگه می‌دارد و از عایق‌کردن کک اضافی دیواره لوله و مجبور کردن سرعت پخت بالاتر جلوگیری می‌کند. اندازه‌گیری دوره‌ای ضخامت دیوار و نمونه‌برداری متالورژیکی به اپراتورها کمک می‌کند تا قبل از خاموش شدن برنامه‌ریزی نشده، تعویض لوله را برنامه‌ریزی کنند و از ایمنی و تداوم تولید محافظت کنند.