เครื่องทําความเย็นอากาศประเภทอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง สําหรับการจัดการแก๊สไฟที่ทนทานต่อการกัดกร่อน

ตอบคำถามหลัก: เครื่องทำความเย็นอากาศเกรดอุตสาหกรรมสำหรับจัดการก๊าซแฟลร์คืออะไร และวัสดุพิเศษและการออกแบบเชิงความร้อนป้องกันการกัดกร่อนภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรงได้อย่างไร? เครื่องทำความเย็นอากาศเกรดอุตสาหกรรมคือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศที่ออกแบบมาเพื่อลดอุณหภูมิของก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่ถูกแฟลร์หรือกู้คืนอย่างปลอดภัยในโรงกลั่น โรงปิโตรเคมี และโรงงานน้ำมันและก๊าซต้นน้ำ โดยใช้ลมเย็นจากภายนอกแทนทรัพยากรน้ำที่หายาก ระบบเหล่านี้จะควบแน่นไฮโดรคาร์บอนหนักและทำให้ก๊าซแฟลร์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือมีกำมะถันเย็นลง เพื่อปกป้องหน่วยอัดก๊าซปลายน้ำและส่วนหัวของแฟลร์ด้านสิ่งแวดล้อม

กระแสของก๊าซแฟลร์ไม่ค่อยสม่ำเสมอ มักมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ ($\text{H}_2\text{S}$), คาร์บอนไดออกไซด์ ($\text{CO}_2$), คลอไรด์ และความชื้นที่สร้างสารประกอบที่เป็นกรดที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงเมื่อเย็นตัวลง:

• ภัยคุกคามจากการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้น: โครงสร้างเหล็กคาร์บอนมาตรฐานจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับก๊าซที่มีกำมะถันเปียกหรือสภาพแวดล้อมทางทะเล การเลือกโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนขั้นสูงช่วยป้องกันการเกิดรูพรุน การแตกร้าวจากซัลไฟด์ภายใต้ความเค้น และการล้มเหลวของท่อก่อนเวลาอันควร
• โลหะวิทยาของครีบ-ท่อป้องกัน: ระบบประสิทธิภาพสูงใช้ท่อฐานที่ทนต่อการกัดกร่อนซึ่งจับคู่กับครีบอะลูมิเนียมแบบอัดขึ้นรูปหรือฝังตัว เพิ่มการถ่ายเทความร้อนสูงสุดพร้อมทั้งป้องกันการกัดกร่อนจากบรรยากาศภายนอก

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ (ACHEs) ที่ใช้ในการจัดการก๊าซแฟลร์โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสองรูปแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์:

• เครื่องทำความเย็นอากาศแบบเป่าลมเข้า: พัดลมจะติดตั้งอยู่ใต้ชุดท่อ โดยเป่าลมเย็นจากภายนอกขึ้นไปบนพื้นผิวที่มีครีบ การออกแบบนี้ช่วยให้บำรุงรักษากลไกได้ง่ายขึ้นและมีประสิทธิภาพแรงดันสถิตสูงขึ้นสำหรับกระแสแก๊สที่หนาแน่น
• เครื่องทำความเย็นอากาศแบบดูดลมออก: พัดลมจะอยู่เหนือชุดท่อ โดยดูดอากาศขึ้นไปผ่านขดลวด การกำหนดค่านี้ช่วยให้การกระจายอากาศสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนทั้งหมด และจัดการกับความร้อนจากการแผ่รังสีที่รุนแรงจากส่วนหัวของแฟลร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

เนื่องจากระบบกู้คืนก๊าซแฟลร์ทำงานภายใต้สภาวะแรงดันที่ผันผวนและการหมุนเวียนความร้อนที่รุนแรง มาตรฐานการผลิตที่เข้มงวดจึงเป็นสิ่งจำเป็น:

• การปฏิบัติตาม API 661: การออกแบบและการผลิตเป็นไปตามมาตรฐานของสถาบันปิโตรเลียมอเมริกันสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศในบริการโรงกลั่นทั่วไปอย่างเคร่งครัด
• การรับรองแรงดัน ASME: กล่องส่วนหัวและชุดท่อได้รับการออกแบบ เชื่อม และทดสอบด้วยแรงดันน้ำตามรหัส ASME Section VIII, Division 1 เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการกักเก็บอย่างสมบูรณ์

A: เครื่องทำความเย็นอากาศจะลดอุณหภูมิของกระแสแก๊สแฟลร์ที่กู้คืนโดยใช้ลมเย็นจากภายนอก ควบแน่นไฮโดรคาร์บอนหนัก และปกป้องคอมเพรสเซอร์กู้คืนปลายน้ำและระบบแฟลร์ด้านสิ่งแวดล้อมจากความเค้นจากความร้อน

A: ก๊าซแฟลร์มักมีทั้งความชื้น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และคลอไรด์ที่ก่อให้เกิดกรดที่มีฤทธิ์กัดกร่อนระหว่างการทำให้เย็นลง หากไม่มีโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน เช่น สแตนเลส 316L หรือ Duplex ท่อจะเกิดรูพรุนและการล้มเหลวอย่างรวดเร็ว

A: เครื่องทำความเย็นแบบเป่าลมเข้าจะวางพัดลมไว้ใต้ชุดท่อเพื่อเป่าลมขึ้น (ช่วยให้บำรุงรักษาง่ายขึ้น) ในขณะที่เครื่องทำความเย็นแบบดูดลมออกจะวางพัดลมไว้เหนือชุดท่อเพื่อดูดอากาศผ่าน ทำให้การไหลของอากาศสม่ำเสมอมากขึ้นและการกระจายความร้อนดีขึ้น

A: เครื่องทำความเย็นอากาศประสิทธิภาพสูงมักได้รับการออกแบบและผลิตตามข้อกำหนด API 661 และรหัสภาชนะรับแรงดัน ASME Section VIII เพื่อรับประกันความปลอดภัยในการปฏิบัติงานภายใต้แรงดันสูง