Merimetallien painorangaistus
Offshore-alustat asettavat tiukat painobudjetit kaikille laitteille. Jokainen kilogramma yläpuolen laitteita tarvitsee rakenneterästä tukeakseen. Tämä teräs lisää painoa, mikä vaatii enemmän alustarakennetta. Painokaskadi vahvistaa raskaan kaluston vaikutusta paljon komponentin oman massan yli.
Kupari-nikkelilämmönvaihtimia käytetään laajalti merikemikaalien ruiskutusjärjestelmissä. Kupari-nikkeli 90/10 kestää meriveden korroosiota ja kestää kemiallisen kuumennuksen kohtalaisia lämpötiloja. Se on myös tiheä-noin 8 900 kg/m³. Kuparista -nikkelistä valmistettu kuori-ja-putkilämmönvaihdin 50 kW:n kemialliseen ruiskutuslämmitystyöhön painaa 400–600 kg suunnittelupaineesta ja konfiguraatiosta riippuen.
PTFE 2 200 kg/m³ on yksi-neljännes kupari-nikkelin tiheydestä. PTFE-upotuskela samalle 50 kW:lle, asennettuna suoraan kemikaalisäiliöön, painaa tukirunkoineen 40-60 kg. Painon säästö on noin 90 %.
Rakenteellisen tukikaskadi
Painoero yhdistyy tukirakenteen kautta. 500 kg:n kupari-nikkelivaihdin vaatii rakenneteräsrungon, alustan kanteen hitsatut kiinnityspalat ja mahdollisesti kannen vahvistuksen, jos asennuskohtaa ei ole suunniteltu keskittyneille kuormille. Vaihtimen asennukseen liittyvä rakenteellinen kokonaismassa voi olla 30-50 % laitteen painosta - vielä 150-250 kg.
50 kg:n PTFE-kela vaatii vain vähän tukea. Kevyt PVDF- tai FRP-tukikehys kiinnittyy kemikaalisäiliön reunaan tai roikkuu olemassa olevasta rakenteesta. Kokonaisrakennemassa on mitätön. Lavan painobudjetti säästyy noin 500-700 kg lämmönvaihdinasennusta kohden.
Alustalla, jossa on useita kemiallisia ruiskutusjärjestelmiä-korroosionestoaine, kalkkikiven estoaine, metanolilämmitys-, PTFE-eritelmien mukainen kokonaispainonsäästö voi olla useita tonneja. Tämä paino voidaan siirtää tuotantolaitteisiin tai yksinkertaisesti poistaa alustan rakenteellisesta kuormituksesta.
Taulukko 1: Painon---suorituskykyvertailu 50 kW:n kemiallisella ruiskutuslämmityksellä
| Parametri | Kupari-nikkeli 90/10 kuori-ja-putki | PTFE upotuskela |
|---|---|---|
| Lämmönvaihtimen kuivapaino (kg) | 450-550 | 45-55 |
| Materiaalin tiheys (kg/m³) | 8,900 | 2,200 |
| Tukirakenteen paino (kg) | 150-250 | 5-10 |
| Asennettu kokonaispaino (kg) | 600-800 | 50-65 |
| Painon{0}}--lämpösuhde (kg/kW) | 12-16 | 1.0-1.3 |
| Asennuksen nostovaatimus | Nosturi tai taavetti | Manuaali (2 henkilöä) |
| Kannen tilantarve (m²) | 1.5-2.5 | 0,3-0,5 (säiliössä) |
| Meriveden korroosionkestävyys | Hyvä (biofouling mahdollinen) | Erinomainen (inertti) |
| Kemiallisen ruiskutusnesteen yhteensopivuus | Rajoitettu ammoniakki, sulfidit | Universaali |
Offshore-asennuslogistiikka
Paino vaikuttaa suoraan asennuslogistiikkaan. 500 kg:n kupari-nikkelivaihdin vaatii nosturin tai taavetin nostaakseen alustalle. Offshore-nostotoiminnot sisältävät luvat, sääikkunat ja omistautunutta henkilökuntaa. Kaksi teknikkoa voi kantaa 50 kg:n PTFE-kelan käsin-tasoportaita ylös ja asentaa ilman nostolaitteita.
Kompakti PTFE-upotuskela sopii kemikaalivaraston tai päiväsäiliön sisään. Ulkoista jalanjälkeä ei kuluteta. Kupari-nikkelikuori-ja-putkenvaihdin vie kansitilaa, joka on varattava, raastettava ja annettava huoltoa varten. Tilarajoitteisilla alustoilla-PTFE:n säiliön asennus vapauttaa kansialueen muille laitteille.
Huoltopääsy noudattaa samaa kaavaa. Kupari-nikkelivaihdin vaatii tilaa putkikimpun poistamiseksi, jonka toisessa päässä voi olla useita metrejä vapaata tilaa. PTFE-käämi vaatii vain pääsyn säiliöön ylhäältä säännöllistä silmämääräistä tarkastusta varten.
Korroosionkestävyys meriympäristössä
Kupari-nikkeli kestää meriveden korroosiota muodostamalla suojaavan kuparioksidikalvon. Tämä kalvo vaatii altistumista puhtaalle, happipitoiselle merivedelle muodostuakseen ja säilyttääkseen sen. Pysähdyksissä, kerrostumissa tai saastuneissa vesissä, jotka sisältävät sulfideja, kalvo hajoaa ja pistekorroosio alkaa.
Offshore-alustan ilmapiiri-suolasumu, korkea kosteus, satunnainen hiilivetysumu-hyökkää kuparia-nikkeliä ulkopuolelta, kun taas kemiallinen ruiskutusneste hyökkää sisältä. Vaipan, laippojen ja pulttien ulkoinen korroosio lisää huoltotaakkaa, vaikka itse putket pysyvät ehjinä.
PTFE on inertti merivedelle, suolasuihkeelle, hiilivedyille ja kaikille kemiallisille ruiskutusnesteille. Ei ole ulkoista korroosiota, ei sisäistä korroosiota eikä suojaavaa kalvoa. Materiaali pysyy muuttumattomana vuosikymmeniä kestäneen offshore-altistuksen ajan.
Yhteenveto
PTFE-lämmönvaihtimien paino--etu verrattuna kupariin -nikkeliin offshore-kemikaaliruiskutuksessa on noin 10:1, kun verrataan asennettua kokonaispainoa lämmityskäyttöä kohden kilowattia kohden. 90 %:n painonpudotus onnistuu tukirakenteen säästöjen, yksinkertaistetun asennuslogistiikan ja pienentyneen kansitilan tarpeen ansiosta.
PTFE eliminoi sekä sisäiset että ulkoiset korroosiomekanismit meriympäristössä ja poistaa huoltotaakan paikoissa, joissa pääsy on kallista ja säästä{0}}riippuvaa. Kompakti in-säiliöasennus vapauttaa kansitilaa tuotantolaitteille.
Tekninen analyysi PTFE-lämmönvaihtimen painosta ja asennuksen arvioinnista tietyissä offshore-sovelluksissa on saatavilla, kun kemiallisen ruiskutusnesteen koostumus, lämmitysteho, käytettävissä olevat säiliön mitat ja alustan painon budjettirajoitukset on toimitettu.
