فهم API 662 للمبادلات الحرارية اللوحية

يُعدّ معيار API 662 معيارًا أساسيًا للمبادلات الحرارية اللوحية في صناعة النفط والغاز. يساعد هذا المعيار شركاتٍ مثل شركة شنغهاي لمعدات نقل الحرارة المحدودة على اختيار وعاء الضغط المناسب وتحسين السلامة. كما تعتمد مصانع الكيماويات على معيار API 662 لضمان موثوقية العمليات.

نظرة عامة على API 662

نِطَاق

يضع API 662 المعيار للمبادلات الحرارية اللوحيةتُستخدم في صناعات البترول والبتروكيماويات والغاز الطبيعي. يشمل نطاق هذه المواصفة عدة مجالات مهمة تضمن التشغيل الآمن والموثوق. ينطبق معيار API 662 على أنواع مختلفة منمبادلات حرارية لوحيةمثل النماذج المُحاطة بالجوانات، وشبه الملحومة، والمُلحومة. تُستخدم هذه المبادلات في خدمات المصافي، وتؤدي وظائف مثل التبريد، والتسخين، والتكثيف، والتبخير، وإعادة الغليان.

يغطي معيار API 662 مجموعة واسعة من الأهداف ومجالات العمل. يلخص الجدول أدناه النقاط الرئيسية:

الهدف/النطاق	وصف
التصميم الميكانيكي	يغطي الحد الأدنى من المتطلبات للتصميم الميكانيكي للمبادلات الحرارية اللوحية.
اختيار المواد	يحدد المواد التي سيتم استخدامها في بناء المبادلات الحرارية اللوحية.
التصنيع	يحدد الخطوط العريضة لعمليات التصنيع لهذه المبادلات الحرارية.
تقتيش	تفاصيل متطلبات التفتيش لضمان الجودة والسلامة.
الاختبار	يتضمن بروتوكولات الاختبار للتحقق من صحة الأداء.
التحضير للشحن	يصف إجراءات تحضير المبادلات الحرارية للشحن.
الاستخدام العام	ينطبق على المبادلات الحرارية اللوحية في خدمات التكرير.
أنواع المبادلات الحرارية	يغطي المبادلات الحرارية ذات الصفائح المحشوة، وشبه الملحومة، والملحومة.
التطبيقات	تشمل المبردات، والسخانات، والمكثفات، والمبخرات، وأجهزة إعادة الغلايات.

يتوافق معيار API 662 أيضًا مع معيار ISO 15547، الذي يوفر متطلبات مماثلة للمبادلات الحرارية ذات الزعانف الصفيحية المصنوعة من الألومنيوم الملحوم، والمبادلات الحرارية ذات الصفائح والإطارات. يركز كلا المعيارين على التصميم الميكانيكي، واختيار المواد، والتصنيع، والفحص، والاختبار، وإعداد الشحن. يُسهم هذا التوافق في ضمان الاتساق العالمي في السلامة والأداء.

متطلبات

مخططات API 662متطلبات صارمةلمواصفات وتشغيل المبادل الحراري اللوحي. يُلزم هذا المعيار باستخدام مواد عالية الجودة وطرق تصنيع دقيقة. تساعد بروتوكولات الفحص والاختبار على التأكد من أن كل مبادل يلبي متطلبات السلامة والأداء.

يحدد معيار API 662 حدودًا لضغوط ودرجات حرارة التصميم. على سبيل المثال، لا يوصي المعيار باستخدام مبادلات حرارية صفائحية لـضغوط التصميم أعلى من 30 بار (435 رطل/بوصة مربعة)أو درجات حرارة تصميمية أعلى من ٢٦٠ درجة مئوية (٥٠٠ درجة فهرنهايت). تساعد هذه الحدود في الحفاظ على السلامة والموثوقية في التطبيقات الصناعية.

تشمل معايير السلامة الرئيسية في API 662 ما يلي:

مرجع إلى BP GS 126-5 و ISO 15547-1 لتصميم المبادل الحراري اللوحي.
هامش السطح يوصف بأنه قيمة نسبية.
لا يُنصح باستخدام المبادلات الحرارية اللوحية في التطبيقات ذات الضغط العالي أو درجة الحرارة العالية.

تُركز متطلبات التشغيل في معيار API 662 على أحمال الفوهات ووصلات التمدد. تظل أحمال الفوهات المسموح بها للمبادلات الصفائحية والإطارية منخفضة للغاية. في درجات حرارة التشغيل المعتدلة، يلزم وجود وصلتي تمدد لكل فوهة في محاور مختلفة. يُقدم الجدول 2 في المعيار إرشادات للخدمة الشاقة، خاصةً للتطبيقات البحرية.

يضمن معيار API 662 استيفاء كل مبادل حراري لوحي لمعايير المواصفات الصارمة. يغطي هذا المعيار جميع الجوانب، من التصميم إلى الشحن، مما يساعد الشركات على تحقيق حلول نقل حرارة آمنة وفعالة وموثوقة.

أنواع المبادلات الحرارية اللوحية

تتوفر المبادلات الحرارية اللوحية بأنواع رئيسية متعددة، كل منها مصمم لتلبية احتياجات صناعية محددة. تُصنّع شركة شنغهاي لمعدات نقل الحرارة المحدودة (SHPHE) مجموعة واسعة من هذه المبادلات، مقدمةً حلولاً لصناعات النفط والغاز، والصناعات الكيميائية، وغيرها.

مُحاط بحشية

تستخدم المبادلات الحرارية ذات الصفائح المُحاطة حشوات مطاطية لإغلاق الصفائح. يتيح هذا التصميم سهولة الفك والتنظيف. يمكن للمشغلين إضافة أو إزالة الصفائح لضبط السعة. تعمل هذه المبادلات بكفاءة في التطبيقات التي تتطلب صيانة أو تنظيفًا متكررًا، مثل:التسخين المسبق للسوائلتبريد البخار، وتسخين المنتجات الزيتية. تُعد النماذج المُجهزة بحشية مثالية للعمليات التي تتطلب التكيف والصيانة الدورية.

ملحومة

المبادلات الحرارية ذات الصفائح الملحومةتتميز المبادلات الملحومة بألواح متصلة بشكل دائم باللحام. يلغي هذا التصميم الحاجة إلى الحشيات، مما يقلل من الصيانة وخطر التسرب. تتحمل المبادلات الملحومة ضغوطًا ودرجات حرارة أعلى، مما يجعلها مناسبة للبيئات القاسية والسوائل المسببة للتآكل. ومع ذلك، يصعب تفكيكها للتنظيف أو الإصلاح.

المزايا	القيود
تتحمل درجات الحرارة القصوى والسوائل المسببة للتآكل	تكاليف أولية أعلى
صيانة بسيطة بسبب عدم وجود حشوات	أقل مرونة للصيانة والتعديلات
تصميم مضغوط	لا يمكن تفكيكها بسهولة للتنظيف
كفاءة حرارية عالية

مبادلات حرارية من الألومنيوم الملحوم

تستخدم المبادلات الحرارية المصنوعة من الألومنيوم الملحوم صفائح ملتصقة ببعضها البعض باللحام، مما يُنتج وحدة مدمجة ومقاومة للتسرب. تتميز هذه المبادلات بكفاءة حرارية عالية ومساحة صغيرة، حواليأصغر بنسبة 75% من التصميمات التقليدية ذات الغلاف والأنبوبيتيح الهيكل خفيف الوزن وتصميم اللوحة المُصمم خصيصًا نقلًا فعالًا للحرارة في تطبيقات متنوعة. تضمن خبرة SHPHE جودة موثوقة وعمرًا افتراضيًا طويلًا لهذه المبادلات.

ميزة	وصف
تصميم حراري عالي الكفاءة	يعزز نقل الحرارة بين السوائل
جودة مثبتة وموثوقة	يضمن متانة طويلة الأمد
حجم صغير	أصغر بنسبة 75% من المبادلات الأنبوبية والقذيفة التقليدية
بناء خفيف الوزن	يقلل من حجم النظام الإجمالي
نظام التوزيع المرن	يتكيف مع المبردات والتطبيقات المختلفة

الأداء الحراري

كفاءة

تقيس الكفاءة الحرارية مدى جودةمبادل حراري لوحيينقل الحرارة بين السوائل. يحدد معيار API 662 أن المبادلات الحرارية الصفائحية في تطبيقات النفط والغاز تحقق عادةً نطاق كفاءة يتراوح بين 80% و95%. تنجم هذه الكفاءة الحرارية العالية عن تصميم الصفائح الفريد، الذي يُنتج اضطرابًا وسرعة موحدة. يوضح الجدول التالي العوامل الرئيسية المؤثرة على الكفاءة الحرارية:

العامل الرئيسي	وصف
عامل التلوث	تتطلب المبادلات الحرارية اللوحية عامل تلوث يبلغ 1/10 فقط من المبادلات الحرارية القشرية والأنبوبية.
تأثير الودائع	تشكل الرواسب طبقات عازلة، مما يقلل من انتقال الحرارة ويزيد من انخفاض الضغط.
الاضطرابات والسرعة	تؤدي الاضطرابات العالية والسرعة المنتظمة إلى تقليل التلوث وتحسين الأداء الحراري.

تؤثر تكوينات الصفائح المختلفة أيضًا على الأداء الحراري. تُظهر الصفائح غير المتوازية وتصميمات الصفائح المسطحة المعدلة أرقام نوسلت أعلى وعوامل احتكاك أقل، مما يؤدي إلىتوحيد درجة الحرارة بشكل أفضلوتقليل خطر الصدمات الحرارية. غالبًا ما تتفوق المبادلات الحرارية ذات الصفائح الملحومة على التصاميم التقليدية من حيث الكفاءة الحرارية.

تُحسّن شركة شنغهاي لمعدات نقل الحرارة المحدودة عملياتها باستخدام نظام المراقبة "العين الذكية". يراقب هذا الحل الرقمي انخفاض درجة الحرارة والضغط آنيًا، مُصدرًا تحذيرات مبكرة، ومُحسّنًا استخدام الطاقة. يُساعد النظام على منع تراكم التعب الحراري وتشقق التعب الحراري من خلال الحفاظ على ظروف تشغيل مثالية.

هامش التلوث

يشير هامش التلوث إلى المساحة المخصصة لتراكم الرواسب على أسطح المبادلات الحرارية. توصي API 662 بهامش تلوث أدنى بنسبة 10% للمبادلات الحرارية الصفائحية. غالبًا ما تحمل مياه التبريد جزيئات عالقة تلتصق بالصفائح، مما يتسبب في التلوث والتقشر. مع مرور الوقت، تُضعف هذه الطبقات العازلة الأداء الحراري، وقد تؤدي إلى تلف ناتج عن التعب الحراري أو حتى انسداد كامل للقنوات.

تُقلل مبادلات الحرارة الصفائحية من SHPHE من التلوث بفضل تعزيز مقاومة الاضطراب وهندسة الصفائح المتينة. يقاوم التصميم الصدمات الحرارية والإجهاد الحراري المتراكم، مما يضمن تشغيلًا موثوقًا به ويطيل عمر الخدمة. كما يدعم نظام "العين الذكية" المراقبة المستمرة، مما يسمح بالاستجابة السريعة لأي تدهور في الأداء.

يعرف المتخصصون في الصناعة ما يليAPI 662يوفر اختيار المبادل الحراري اللوحي وتشغيله.تأتي موثوقية SHPHE من مراقبة الجودة الصارمةفي كل مرحلة، مما يُقلل من التعب والفشل الناتج عن تقلبات درجات الحرارة. يوضح الجدول أدناه الموارد التي تُساعد المهنيين على البقاء على اطلاع دائم بالمعايير.

نوع المورد	وصف
اشتراك معايير API	الوصول إلى المعايير وتحليل المعايير المتاحة وتلقي التنبيهات للمعايير الجديدة من خلال منصة الترخيص المباشر.
تعلم واجهة برمجة التطبيقات	يقدم تدريبًا شاملاً حول معايير API والممارسات الموصى بها من خلال التعلم الإلكتروني متعدد المنصات.
خطة المعايير	تسرد المعايير قيد التطوير حسب قطاع الصناعة، بما في ذلك المعايير في مراحل ما قبل التصويت، والتصويت، والتحرير.

يواجه صانعو القرار صعوبة في اختيار مواد ذات قوة ميكانيكية عالية ومقاومة للتآكل. وتُجري العديد من المصافي تعديلات على تصميمات الصفائح والقشرة لتحقيق كفاءة أعلى واستهلاك أقل للطاقة. وتقدم شركة SHPHE خدمات التخصيص لتلبية متطلبات العمليات المحددة. وتضمن استشارة API 662 التصميم والتشغيل السليمين.

التعليمات

ما هو API 662 ولماذا هو مهم عند اختيار المبادل الحراري اللوحي؟

API 662 هو دليل يحدد المواصفات لـمبادل حراري لوحيالتصميم والتشغيل. يساعد الشركات على اختيار مبادلات آمنة وفعالة لتطبيقات النفط والغاز.

ما هي أنواع المبادلات التي يغطيها API 662؟

يغطي API 662 الألومنيوم المحشو والملحم والمُلحم بالنحاسالمبادلات الحراريةيلبي كل نوع احتياجات مختلفة للضغط ودرجة الحرارة والتشغيل في العمليات الصناعية.

ما الذي يسبب التشقق أو الفشل الناتج عن التعب الحراري في المبادلات الحرارية اللوحية؟

غالبًا ما ينتج التشقق أو التلف الناتج عن الإجهاد الحراري عن تقلبات درجات الحرارة، أو الصدمات الحرارية، أو الإجهاد الحراري المتراكم أثناء التشغيل. يساعد التصميم والمراقبة السليمان على منع التلف.

وقت النشر: 2 سبتمبر 2025

المؤلف: يينغ تشيو هندسة ومبيعات المبادلات الحرارية اللوحية، PMP

مهندس ذو خبرة واسعة في مجال الميكانيكا والهندسة، يتمتع بخبرة واسعة في التواصل مع العملاء وإدارة المشاريع وتصميم المبادلات الحرارية اللوحية. يتمتع بخبرة هندسية واسعة، وحاصل على بكالوريوس في المعدات الكيميائية من جامعة سيتشوان.