Penalti Berat Logam Laut
Platform luar pesisir mengenakan belanjawan berat yang ketat pada semua peralatan. Setiap kilogram peralatan bahagian atas memerlukan keluli struktur untuk menyokongnya. Keluli itu menambah lebih berat, memerlukan lebih banyak struktur platform. Lata berat menguatkan kesan peralatan berat jauh melebihi jisim komponen itu sendiri.
Kuprum-penukar haba nikel berfungsi secara meluas dalam sistem suntikan kimia marin. Kuprum-nikel 90/10 menahan kakisan air laut dan mengendalikan suhu sederhana pemanasan kimia. Ia juga padat-kira-kira 8,900 kg/m³. Penukar haba cangkerang-dan-tiub yang dibuat daripada tembaga-nikel untuk tugas pemanasan suntikan kimia 50 kW mempunyai berat 400-600 kg bergantung pada tekanan dan konfigurasi reka bentuk.
PTFE pada 2,200 kg/m³ ialah satu-suku ketumpatan kuprum-nikel. Gegelung rendaman PTFE untuk tugas 50 kW yang sama, dipasang terus dalam tangki kimia, beratnya 40-60 kg termasuk bingkai sokongan. Penjimatan berat adalah lebih kurang 90%.
Lata Sokongan Struktur
Perbezaan berat sebatian melalui struktur sokongan. Penukar nikel kuprum 500 kg-memerlukan rangka keluli berstruktur, pad pelekap yang dikimpal pada geladak platform dan mungkin tetulang geladak jika titik pemasangan tidak direka bentuk untuk beban tertumpu. Jumlah jisim struktur yang dikaitkan dengan pemasangan penukar mungkin sama dengan 30-50% daripada berat peralatan-150-250 kg lagi.
Gegelung PTFE 50 kg memerlukan sokongan minimum. Rangka sokongan PVDF atau FRP yang ringan dilekatkan pada rim tangki kimia atau digantung dari struktur sedia ada. Jumlah jisim struktur boleh diabaikan. Anggaran berat platform yang dijimatkan ialah kira-kira 500-700 kg setiap pemasangan penukar haba.
Untuk platform dengan sistem suntikan kimia berbilang-perencat kakisan, perencat skala, pemanasan metanol-penjimatan berat agregat daripada spesifikasi PTFE boleh mencapai beberapa tan. Berat ini boleh diagihkan semula kepada peralatan pengeluaran atau hanya dikeluarkan daripada beban struktur platform.
Jadual 1: Berat-ke-Perbandingan Prestasi untuk 50 kW Kewajipan Pemanasan Suntikan Kimia
| Parameter | Tembaga-Nikel 90/10 Shell-dan-Tiub | Gegelung Rendaman PTFE |
|---|---|---|
| berat kering penukar haba (kg) | 450-550 | 45-55 |
| Ketumpatan bahan (kg/m³) | 8,900 | 2,200 |
| Berat struktur sokongan (kg) | 150-250 | 5-10 |
| Jumlah berat terpasang (kg) | 600-800 | 50-65 |
| Nisbah berat-kepada-haba (kg/kW) | 12-16 | 1.0-1.3 |
| Keperluan mengangkat pemasangan | Kren atau davit | Manual (2 orang) |
| Keperluan ruang dek (m²) | 1.5-2.5 | 0.3-0.5 (dalam tangki) |
| Rintangan kakisan air laut | Baik (biofouling mungkin) | Cemerlang (lengai) |
| Keserasian cecair suntikan kimia | Terhad oleh ammonia, sulfida | Sejagat |
Logistik Pemasangan Luar Pesisir
Berat menjejaskan logistik pemasangan secara langsung. Penukar nikel kuprum 500 kg-memerlukan kren atau davit untuk mengangkat ke atas platform. Operasi mengangkat luar pesisir melibatkan permit, tingkap cuaca dan kakitangan yang berdedikasi. Gegelung PTFE seberat 50 kg boleh -dibawa menaiki tangga platform oleh dua juruteknik dan dipasang tanpa peralatan mengangkat.
Gegelung rendaman PTFE padat sesuai di dalam simpanan bahan kimia atau tangki siang. Tiada jejak luaran digunakan. Penukar tiub-kuprum-dan-menempati ruang geladak yang mesti diperuntukkan, diparut dan disediakan dengan akses untuk penyelenggaraan. Pada-platform yang terhad, pemasangan dalam tangki-PTFE membebaskan kawasan dek untuk peralatan lain.
Akses penyelenggaraan mengikut corak yang sama. Penukar nikel-kuprum memerlukan kelegaan untuk pengekstrakan berkas tiub, yang mungkin mempunyai ruang kosong beberapa meter pada satu hujung. Gegelung PTFE hanya memerlukan akses atas ke tangki untuk pemeriksaan visual berkala.
Rintangan Kakisan dalam Suasana Marin
Kuprum-nikel menahan kakisan air laut melalui pembentukan filem oksida cuprous pelindung. Filem ini memerlukan pendedahan kepada air laut yang bersih dan beroksigen untuk membentuk dan mengekalkan. Dalam keadaan bertakung, di bawah mendapan, atau dalam perairan tercemar yang mengandungi sulfida, filem itu rosak dan kakisan berlubang bermula.
Suasana platform luar pesisir-semburan garam, kelembapan tinggi, kabus hidrokarbon sekali-sekala-menyerang kuprum-nikel dari luar manakala cecair suntikan kimia menyerang dari dalam. Kakisan luaran cangkerang, bebibir dan bolt menambah beban penyelenggaraan walaupun apabila tiub itu sendiri kekal utuh.
PTFE adalah lengai kepada air laut, semburan garam, hidrokarbon, dan rangkaian penuh cecair suntikan kimia. Tiada kakisan luaran, tiada kakisan dalaman, dan tiada filem pelindung untuk dikekalkan. Bahan tersebut kekal tidak berubah melalui pendedahan luar pesisir selama beberapa dekad.
Ringkasan
Berat-kepada-kelebihan prestasi penukar haba PTFE berbanding tembaga-nikel untuk suntikan kimia luar pesisir adalah lebih kurang 10:1 apabila membandingkan jumlah berat terpasang setiap kilowatt duti pemanasan. Pengurangan berat 90% mengalir melalui penjimatan struktur sokongan, logistik pemasangan yang dipermudahkan dan keperluan ruang dek yang dikurangkan.
PTFE menghapuskan kedua-dua mekanisme kakisan dalaman dan luaran dalam persekitaran marin, mengalihkan beban penyelenggaraan di lokasi yang aksesnya mahal dan bergantung kepada-cuaca. Pemasangan padat dalam-tangki membebaskan ruang dek untuk peralatan pengeluaran.
Analisis kejuruteraan untuk berat penukar haba PTFE dan penilaian pemasangan dalam aplikasi luar pesisir tertentu tersedia selepas penyerahan komposisi cecair suntikan kimia, tugas pemanasan, dimensi tangki yang tersedia dan kekangan belanjawan berat platform.
