ท่อแคร็ก (Radiant Coil) คืออะไร?

ท่อแคร็กหรือที่เรียกว่าคอยล์เรเดียนเป็นท่อโลหะผสมทนความร้อนแบบเหวี่ยงเหวี่ยงที่ติดตั้งอยู่ภายในส่วนเรเดียนของเตาเอทิลีนไพโรไลซิส ประมวลผลวัตถุดิบตั้งต้นและไอน้ำผ่านขดลวดนี้ในขณะที่เตาเผารอบๆ เผาไหม้ และผนังท่อจะถ่ายเทความร้อนสูงไปยังก๊าซที่ไหล เพื่อให้โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนแตกตัวเป็นเอทิลีน โพรพิลีน และโอเลฟินอื่นๆ ที่มีน้ำหนักต่ำกว่า กล่าวโดยสรุป ท่อแตกร้าวคือผนังเครื่องปฏิกรณ์ทางกายภาพที่เกิดการแตกร้าวจากความร้อนเกิดขึ้นจริง

บริเวณที่ Radiant Coil อยู่ในเตาแคร็ก

โดยทั่วไป เตาแคร็กเอทิลีนจะแบ่งออกเป็นสองโซน ได้แก่ ส่วนการพาความร้อน ซึ่งฟีดและไอน้ำจะถูกอุ่นด้วยก๊าซไอเสีย และส่วนที่มีการแผ่รังสี ซึ่งท่อแคร็กจะแขวนในแนวตั้งและสัมผัสโดยตรงกับเปลวไฟของหัวเผา คอยล์เรเดียนโค้งงอเป็นรูปคดเคี้ยวหรือรูปตัวยู และเชื่อมต่อกันด้วยการโค้งกลับ ทำให้เกิดเส้นทางปฏิกิริยายาวภายในเรือนไฟขนาดกะทัดรัด อุณหภูมิทางออกที่ทางออกคอยล์มักจะอยู่ที่ 1,050 ถึง 1,150 องศาเซลเซียส ในขณะที่ผิวท่อสามารถทำงานได้ร้อนยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเลือกวัสดุจึงเป็นการตัดสินใจในการออกแบบที่สำคัญที่สุดสำหรับส่วนประกอบนี้

วัสดุและคุณสมบัติโครงสร้างที่กำหนดท่อแคร็ก

เนื่องจากขดลวดทำงานที่ขอบของโลหะที่สามารถทนทานได้ ท่อแตกร้าวจึงผลิตจากโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมที่หล่อแบบหมุนเหวี่ยง แทนที่จะเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนมาตรฐาน กระบวนการหล่อทำให้เกิดโครงสร้างเกรนที่ละเอียดและหนาแน่น ซึ่งทนทานต่อการเสียรูปของการคืบคลานตลอดระยะเวลาหลายปีของการบริการอย่างต่อเนื่อง

• ความแข็งแรงทางความร้อนและเชิงกลสูงเพื่อให้ทนทานต่อการหมุนเวียนด้วยความร้อนซ้ำๆ โดยไม่นูนหรือหย่อนคล้อย
• ความต้านทานการกัดกร่อนและถ่านโค้กจากองค์ประกอบโลหะผสมระดับพรีเมียม ซึ่งจำกัดการสะสมของคาร์บอนและการเกิดตะกรันบนผนังด้านใน
• รูปทรงของท่อที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมซึ่งส่งเสริมการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอและลดจุดร้อนเฉพาะจุด
• ความคลาดเคลื่อนของขนาดที่แคบ ดังนั้นคอยล์จึงผสานเข้ากับส่วนหัวเตาและที่แขวนที่มีอยู่ได้อย่างหมดจด
• กำหนดขนาดตามความยาว เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความหนาของผนังเพื่อให้ตรงกับหน้าที่ของเตาเผาและประเภทวัตถุดิบเฉพาะ

ท่อแคร็ก (คอยล์เรเดียนท์) กับคอยล์พาความร้อน

เป็นเรื่องง่ายที่จะสับสนระหว่างคอยล์แผ่รังสีกับท่อส่วนการพาความร้อน แต่ส่วนประกอบทั้งสองทำหน้าที่ต่างกันมากภายในเตาเผาเดียวกัน

Tuopu Cracking Tube และซีรี่ส์ Tube Furnace ที่เกี่ยวข้อง

นอกเหนือจากขดลวดเรเดียนแล้ว เตาแคร็กที่สมบูรณ์ยังต้องอาศัยส่วนประกอบที่เป็นท่อหลายชิ้นที่เข้ากัน ตั้งแต่ท่อรีฟอร์มเมอร์ไปจนถึงแผ่นท่อ ทั้งหมดนี้ผลิตขึ้นโดยใช้โลหะผสมและมาตรฐานขนาดเดียวกันสำหรับระบบระบายความร้อนที่สม่ำเสมอ

สำรวจกลุ่มผลิตภัณฑ์ท่อ Furnace

การเลือกส่วนประกอบเตาหล่อแบบหมุนเหวี่ยงที่เกี่ยวข้องซึ่งออกแบบมาเพื่อการใช้งานด้านปิโตรเคมี การกลั่น และ DRI

แผ่นท่อ ชิ้นส่วนเตา ท่อรีฟอร์มเมอร์ ท่อรีฟอร์มเมอร์ ท่อรีฟอร์เมอร์ DRI อุตสาหกรรมดีอาร์ไอ เตาแคร็กเอทิลีน อุตสาหกรรมเคมี เครื่องทำความร้อนแบบยิงด้วย Hydrocracking อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมัน

การใช้งานทั่วไปของท่อแคร็ก

คอยล์เรเดียนท์ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงกระบวนการเดียว พวกมันถูกใช้ทุกที่ที่ต้องสลายไฮโดรคาร์บอนภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงที่ถูกควบคุม

• เตาผลิตเอทิลีนและโพรพิลีนในโรงงานปิโตรเคมี
• หน่วยไฮโดรคาร์บอนไพโรไลซิสที่แปรรูปแนฟทา อีเทน หรือวัตถุดิบตั้งต้นแอลพีจี
• โรงงานแปรรูปสารเคมีที่ต้องการส่วนประกอบการแตกร้าวที่ทนทานและมีประสิทธิภาพสูง
• โครงการปิโตรเคมีขนาดใหญ่ที่มีการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำช่วยยืดอายุส่วนประกอบและปกป้องอุปกรณ์ปลายน้ำ

วิธีการเลือกท่อแคร็กให้เหมาะสมกับเตาเผา

การเลือกคอยล์แผ่รังสีที่เหมาะสมจะเริ่มต้นด้วยวัตถุดิบตั้งต้นและความยาวการทำงานที่ออกแบบของเตาเผาระหว่างรอบการถอดรหัส โดยทั่วไปวัตถุดิบตั้งต้นที่เบากว่าเช่นอีเทนจะให้ความยาววิ่งได้นานกว่าและสามารถทนต่อการเจาะท่อที่แคบกว่าได้ ในขณะที่วัตถุดิบตั้งต้นที่หนักกว่าเช่นแนฟทาจะผลิตโค้กได้มากกว่า และมักจะต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางและโลหะผสมที่ใหญ่กว่าพร้อมการเคลือบพื้นผิวป้องกันการโค้กที่แข็งแกร่งกว่า ความหนาของผนังยังต้องคำนึงถึงอายุการแตกร้าวของความเค้นที่อุณหภูมิการออกแบบสูงสุดด้วย เนื่องจากอุณหภูมิผิวที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้อายุการใช้งานสั้นลงได้อย่างมาก ผู้ซื้อควรยืนยันคุณภาพการหล่อแบบแรงเหวี่ยง ใบรับรององค์ประกอบทางเคมี และรายงานการตรวจสอบมิติก่อนการติดตั้ง

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการบำรุงรักษาและอายุการใช้งาน

ท่อแคร็กจะเสื่อมสภาพโดยหลักจากคาร์บูไรเซชัน การคืบคลาน และความเครียดที่เกี่ยวข้องกับโค้ก แทนที่จะเกิดความล้มเหลวกะทันหัน ดังนั้น การตรวจสอบตามกำหนดเวลาจึงเป็นสิ่งสำคัญ การถอดรหัสเป็นประจำ ไม่ว่าจะโดยการเผาไหม้ด้วยไอน้ำหรือการใช้กลไก จะทำให้พื้นผิวด้านในใส และป้องกันไม่ให้ถ่านโค้กส่วนเกินเป็นฉนวนที่ผนังท่อและทำให้อัตราการยิงสูงขึ้น การวัดความหนาของผนังเป็นระยะและการสุ่มตัวอย่างทางโลหะวิทยาช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานวางแผนการเปลี่ยนท่อก่อนที่จะเกิดการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน ปกป้องทั้งความปลอดภัยและความต่อเนื่องในการผลิต