بخشی از مقاله
چکیده
تعمیرات مبدل حرارتی 101-E-102 در پالایشگاه پنجم مجتمع گاز پارس جنوبی همواره با مشکلاتی مواجه بوده است. این امر ناشی از دو علت وزن بالای این مبدل و عدم وجود محل مناسب برای قرارگیری جرثقیل می باشد. در این مقاله روش تعمیر این مبدل حرارتی با بکارگیری یک استراکچر کمکی بهبود داده شده است. مدل سه بعدی استراکچر کمکی و استراکچر اصلی ابتدا در نرم افزار SolidWorks طراحی شده است.
برای بررسی مقاومت این استراکچرها، از نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. مدل های مختلفی برای استراکچر کمکی در نظر گرفته شد و استراکچر دارای 4 پایه ساخته شده از تیر HE-A200 به عنوان استراکچر کمکی بهینه انتخاب شد. توسط روش تعمیراتی جدید، نیاز به کرایه جرثقیل 360 تن که موجب تحمیل هزینه های اضافی به شرکت می شد، وجود ندارد و تعمیرات توسط جرثقیل 120 تن انجام خواهد شد. این امر همچنین موجب کاهش زمان تعمیرات اساسی که همواره یکی از عوامل تأثیرگذار در تولید پایدار گاز است، می شود.
نکات برجسته مقاله
· در این روش تعمیراتی نیازی به کرایه جرثقیل 360 تن وجود ندارد و تعمیرات توسط جرثقیل 120 تن قابل انجام است. با این روش، زمان تعمیرات اساسی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
· استراکچر کمکی توسط نرم افزار SolidWorks طراحی شده است.
· ارزیابی مقاومت استراکچر کمکی و استراکچر اصلی توسط نرم افزار ABAQUS انجام شده است.
-1 مقدمه
مبدل های حرارتی یکی از پرکاربردترین تجهیزات در صنایع مختلف از جمله صنعت نفت و گاز هستند. بیشترین فراوانی مبدل های حرارتی مربوط به نوع پوسته - لوله است. در پالایشگاه های گاز، مبدل های پوسته - لوله در انواع و اندازه های مختلف وجود دارند. با توجه به اینکه در تعمیرات و بازرسی این تجهیزات نیاز به خارج کردن تیوب باندل از پوسته وجود دارد، لذا از وسیله ای به نام Tube Puller برای بیرون کشیدن تیوب باندل استفاده می گردد.
مبدل حرارتی 101-E-102 در ترینٌ یک فاز پالایشگاه پنجم پارس جنوبی یکی از بزرگترین مبدل های حرارتی پالایشگاه های گاز پارس جنوبی است. با توجه به وزن بالای این مبدل و همچنین عدم وجود محل مناسب برای قرارگیری جرثقیلی که Tube Puller را نگه می دارد، مشکلاتی برای خارج کردن تیوب باندل این مبدل به وجود می آید. این مقاله به بررسی مشکلات موجود در این زمینه و ارائه راهکاری جهت رفع این مشکلات می پردازد. به این منظور یک استراکچر کمکی طراحی شده است. برای طراحی مدل بهینه استراکچر، چند مدل مختلف، پیشنهاد شده و مورد تحلیل قرار گرفته اند.
-2 تعریف مفاهیم اولیه
-1-2 معرفی Tube Puller
Tube Puller وسیله ای برای خارج کردن تیوب ندلبا مبدل های حرارتی، مخصوصاً برای مبدل های متوسط و بزرگ
است. نمای کلی از یک در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل -1 نمای کلی از یک [1] Tube Puller
این دستگاه شامل دو تیر افقی موازی است که سایر تجهیزات روی این تیرها نصب شده اند. عملکرد این وسیله بر اساس جک های هیدرولیکی است. نیرو محرکه پمپ های هیدرولیکی این ماشین توسط موتور دیزل 2 سیلندری که در جعبه موجود در انتهای تیرها قرار دارد، تأمین می شود. اجزای متحرک این وسیله شامل دو عدد فک جلویی، Lifting Frame، winch و دو عدد V-block که به غیر از V-block ها که دستی هستند، بقیه اجزای متحرک، توسط نیروی هیدرولیک حرکت می کنند. در واقع این ماشین نیروی محوری مورد نیاز برای خارج کردن تیوب باندل را تأمین می کند و در زمان کار بایستی توسط یک جرثقیل در جلوی مبدل به صورت معلق نگه داشته شود.
در شکل 2 یک Tube Puller در حال خارج کردن تیوب باندل نشان داده شده است.
شکل -2 تصویر یک Tube Puller در حال خارج کردن تیوب باندل [1]
2-2 معرفی مبدل حرارتی 101-E-102 در پالایشگاه پنجم
مبدل حرارتی 101-E-102 بزرگترین مبدل موجود در پالایشگاه پنجم است. وظیفه این مبدل تبخیر آمین رقیق - lean amine - خروجی از پایین برج احیای آمین - 101-C-102 - جهت تزریق دوباره به برج بوده و در واقع نیرو محرکه این برج را تأمین می کند. این مبدل برای تأمین انتقال حرارت حدود 22/8 MW طراحی شده و از این رو یک مبدل بزرگ به حساب می آید.
مشخصات کلی تیوب باندل این مبدل به صورت زیر است:
· وزن تیوب باندل: 38/ 9 ton
· قطر تیوب باندل: 2/39 m
· ارتفاع محل نصب مبدل: حدوداً 7 m از سطح زمین
-3 بررسی مشکلات موجود در رابطه با تعمیرات و بازرسی این مبدل
با توجه به ناهموار بودن محل ساخت پالایشگاه پنجم، برخی از واحدهای این پالایشگاه در نزدیکی رمپ قرار دارند. ترین گازی شماره 1 نیز در بالادست یک رمپ قرار دارد. با توجه به قرار گرفتن مبدل مذکور در فاصله کم با رمپ و همچنین وجود موانعی که در نزدیکی استراکچر زیر این مبدل وجود دارد - از جمله شیر آتش نشانی، تیر برق و غیره - ، محل مناسب برای استقرار جرثقیل در زمان تعمیرات وجود ندارد.
همانطور که قبلاً اشاره شد، عملیات خارج کردن تیوب باندل توسط دستگاه Tube Puller نیاز به یک جرثقیل دارد که وزن Tube Puller و تیوب باندل را با هم تحمل کند. با توجه به اینکه وزن تیوب باندل، 38/ 9 ton و وزن Tube Puller، 11/5ton است، جرثقیل بایستی بتواند وزن 50/ 4 ton را در موقعیت مورد نظر نگه داشته و در صورت نیاز به تعمیر به پایین منتقل کند. ظرفیت جرثقیل های قابل دسترسی در منطقه، حداکثر 120 ton است.
