چکیده
در تمامی فرایند های پتروشیمی و پالایشگاهی از انواع تجهیزات حرارتی مانند انواع مبدل ها و توربو اکسپندرها جهت ایجاد دما های مورد نیاز و تجهیزات جداسازی مانند درام و ستون های جداسازی برای جداسازی اجزا مختلف خوراک ورودی و یا خالص سازی محصول خروجی استفاده می شود. در مورادی که در فرایند های مورد نظر نیازمند دما های فوق سرد (کرایوژنیک) باشیم تعدای از این تجهیزات حرارتی و جداسازی را بسته به نیاز یونیت در cold box قرار می دهیم.
لوله های این تجهیزات کرایوژنیک باید در عایق وکیوم نگهداری شوند و کاملا قبل از راه اندازی با روش های مشخص خشک شوند که اسیبی به این تجهیزات کرایوژنیک نرسد.
در این مقاله سعی داریم به انواع این تجهیزات و استاندارد ها و الزامات نگهداری و تعمیر و روش نشت یابی انها را بررسی کنیم.
Cold box (کلد باکس) چیست؟
Cold box ها مجموعه ی حرارتی کرایوژنیک هستند که در یک قاب carbon steel casing قرار دارند.
عموما داخل Casing ها فقط یک Heat Exchanger کرایوژنیک قرار می گیرد (در بعضی موارد مانند واحد جداسازی هوا سایر تجهیزات کرایوژنیک مانند مجموعه ای از مبدل و کندانسور و ستون جداسازی نیز قرار می گیرد) درون قاب , cold boxپرلیت(PERLITE) (به دلیل عایق حرارتی) ریخته می شود که برای تازه ماندن پرلیت ها از ان جهت که جذب رطوبت باعث کاهش عایق حرارتی پرلیت ها می شود باید همواره درون قاب استیل گاز نیتروژن خالص جریان داشته باشد(purge stream).
مبدل مورد استفاده در کلد باکس
مبدل های حرارتی کرایوژنیک داخل COLD BOX به دسته های زیر تقسیم می شوند:
- Plate fin heat exchanger such as Brazed Aluminum (BAHX)
- stainless Shell & Tube
- Printed Circuit (PCHE)
- Spiral Wound Heat Exchangers (SWHE) such as coil Wound Heat Exchanger
که در تمامی واحد ها به دلیل نیازمند بودن به تبادل حرارتی تعداد بالایی از جریان ها از BAHX ها استفاده می شود اما برای مثال در واحد های LNG که در کشور ما موجود نمی باشد درون کلد باکس مجموعه ای از مبدل Spiral wound و BAHX استفاده می شود.
نشت یابی هلیومی
موثرترین روش نشت یابی که به وسیله ی این روش می توان کوچک ترین نشتی ها (به اندازه قطر اتم هلیوم) را شناسی و رفع کرد. در کلدباکس ها اگر نشتی رخ دهد به دلیل افت فشار و تغییر دمای کلدباکس خلوص مواد و راندمان کلی واحد کاهش می یابد.
برای نشت یابی کلدباکس ها و توربواکسپندر ها روش های مختلفی وجود دارد که در حوصله این مقاله نمی گنجد.
1-وجود نشتی مسیر به مسیر:این امر موجب کاهش عملکرد کلد باکس می شوند و یافتن این نوع نشتی بدون روش های دقیق نشت یابی مانند هلیوم تست مشخص نخواهد شد.
2-وجود نشتی به بیرون:موجب ایجاد برفک می شود.
واحد های دارای کلدباکس
واحد های الفین و LNG و LPG و ASU و اتان ریکاوری(این واحد عموما در پالایشگاه های گازی می باشد) دارای کلدباکس می باشند.
Standards
طبق استاندارد (5.6.2.2)ALPEMA و (7.9.3 B)API 668 نشت یابی هلیومی از الزامات لازم برای تعمیر در مبدل های BAHX می باشد.
در استاندارد API 617 توربواکسپندر ها نیز باید نشت یابی هلیومی شوند که عموما کلدباکس ها به توربواکسپندرهایی متصل هستند.(قسمت 6.3.7.3)
روش انجام کار
متناسب با نوع مبدل کلدباکس و تعداد جریان ها و شرایط عملیاتی از روش های مختلف مانند هود تست می توان استفاده کرد.
سوابق
کلدباکس پتروشیمی آریاساسول
کلد باکس پتروشیمی پارس
جمع بندی
بطور خلاصه اگر در واحد های جداسازی هوا (ASU) مانند تولید نیتروژن و یا در واحد های الفین و واحد های جداسازی اتان از گاز طبیعی و LPG دچار کاهش راندمان شده اید طبق الزامات استانداردی انجام نشت یابی در کلدباکس و تجهیزات و خطوط لوله مرتبط به ان می تواند موجب برگشت راندمان به شرایط قبلی شود.
با سلام
واحد های فولادی هم ایا دارای همین نوع کلدباکس می باشند؟ و این خدمات برای واحد های فولادی هم ارائه می شوند؟
با سلام و وقت بخیر
بله همین نوع کلد باکس می باشد و شرکت ما خدمات نشت یابی برای کلد باکس واحد های فولادی نیز ارائه می دهد.
با سلام و احترام
برای تست کامل یک کلدباکس تقریبا یک هفته زمان نیاز است.اما بستگی به شرایط و اندازه کلدباکس ممکن است کمتر یا بیشتر شود.
با سلام خدمات بسیار ارزنده ای می باشد خواهشمند است رزومه و استانداردهای موجود را به ایمیل بنده ارسال بفرمائید در مورد مدت زمان اجرای آزمون صحبتی در مطالب ارائه شده نکردید ، سرعت اجرای این آزمون چه میزان است؟
با سلام و احترام
برای تست کامل یک کلدباکس تقریبا یک هفته زمان نیاز است.اما بستگی به شرایط و اندازه کلدباکس ممکن است کمتر یا بیشتر شود.