본 논문은 네덜란드의 한 건설업체가 천연가스 생산 및 유통 회사의 공정 흐름에서 열교환기 사용 문제를 해결하기 위해 기계식 파이프 플러그를 사용한 새로운 사례 연구를 제시합니다.
열교환기 튜브 플러그는 일반적으로 누출되거나 손상된 튜브를 막아 쉘 측과 튜브 측 매체의 교차 오염을 방지하는 데 사용됩니다. 최근 파이프 플러그의 새로운 용도가 발견되었습니다. 한 주요 천연가스 생산 회사가 자사 공정의 열교환기 문제에 대해 계약업체에 문의했습니다. 이 회사가 추출하는 가스층은 생산 수명이 거의 다 되어가고 있었습니다. 생산량이 감소함에 따라 처리 공장의 원료 유량과 압력도 감소했습니다. 이러한 감소는 장치의 효율성을 불균형하게 만들고 열교환기 튜브에 가스 하이드레이트가 형성되도록 하여 장치의 효율성을 더욱 떨어뜨리고 유지 보수 시간 증가, 최종 제품 품질 저하, 안전 문제 및 비용 증가를 초래했습니다. 이러한 비용은 최종 사용자가 감당할 수 없는 수준입니다. 계약업체는 최종 사용자와 협력하여 여러 해결책을 검토한 후 열교환기 내 파이프 수를 줄여 파이프를 통한 생산 가스의 유량을 증가시키는 파이프 플러깅 절차를 확정했습니다.
문제는 열교환기의 유동 조건이 변경되어 원래 설계와 더 이상 동일하지 않다는 점입니다.
새로운 열교환기 또는 튜브 번들을 설계하는 것을 포함하여 여러 대안을 평가했습니다. 튜브 막힘은 순방향/역방향 분석이 수행될 때까지는 고려 대상이 아닙니다(표 1).
배관 마개는 작업 속도가 빠르고 전체적인 작업 유연성이 뛰어나다는 장점 때문에 선택되었습니다. 배관 마개 기술을 분석한 결과, 커티스-라이트 EST 그룹의 팝-어-플러그 배관 마개라는 엔지니어링 솔루션이 선정되어 적용되었습니다.
그 결과 1,200개의 플러그가 공급되어 설치되었고, 작업은 일주일 만에 완료되었습니다. 향후 계약업체와 최종 사용자는 이 솔루션을 열교환기 수리 옵션에 추가할 것입니다.
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