熱交換器の管側圧力がケーシング側圧力より高い
Thread Content
先ほど、固定管板式の列管式熱交換器を設計しました。ケーシング側の設計圧力は0.6MPa、設計温度は50℃で、チューブ側の設計圧力は1.5MPa、設計温度は200℃です。タンクの規格は159*4で、熱交換管の長さは400mm、管間隔は16mm、熱交換管の規格は3/8"*0.049"です。ケーシング側には伸縮継手が取り付けられており、その仕様はZDL159-1.0-1x1.5(1.3)x1です。通常、標準的な設計ではチューブ側の圧力がケーシング側の圧力よりも高いため、ケーシング側ではアンモニアによる漏れ検査が必要です。しかし、別の見解としては、ケーシング側の試験圧力をチューブ側と同じにして圧力試験を行えばよいというものもあります。私は現在、後者の方法で計算を行ってみましたが、試験圧力をどれだけ高く設定しても、伸縮継手の強度チェックは通過します。計算書を確認したところ、伸縮継手の強度チェックは設計圧力に基づいて行われており、試験圧力は考慮されていないことが分かりました。その後、ケーシング側の設計圧力をチューブ側と同じにし直したところ、この場合は伸縮継手の強度チェックが通過しなくなりました。現在の疑問は、後者の方法での強度チェックをどのように行うべきかということです。SW6では、設計圧力を上げてチェックするのか、それとも試験圧力を上げてチェックするのかが問題です！
やはり第一の方法（ケーシング側でアンモニア漏れを発生させる）の試験圧力法を採用すべきであり、チューブボックス内の熱交換管の接合部の溶接品質を検証するためにケーシング側の試験圧力を高くすることは危険である。また、それによってケーシング側の筒体や膨張継手の壁厚を厚くするのも無駄で非経済的だ。
一般的には、ケーシング側に対して気密性試験を行えばよく、これによって缶の漏れ状況も検出できる。一般的なヘリウム漏れ検出は、管側の圧力が高く、ケーシング側の圧力も非常に高く、かつ管側の媒体が過酷な状況で求められる。
具体的な規定の出所はどこでしょうか？
こんなに小さな熱交換器なら、シェルサイドの圧力を直接上げればいい。アンモニアの浸透処理をする手間が省ける。
重要なのは、ケーシング側に伸縮継手を設置しない場合、管端の引き抜き力を考慮しなければならず、それでは問題が解決しない。伸縮継手を設置して設計圧力を高めると、また別の問題が生じる。私たちは現在、気密試験を行っており、気密試験もまた漏れ試験であり、規格基準を満たしているはずだ。アンモニア漏れ検査を義務付けている場所がどこなのかわからなければ、ダメですね。