استاندارد TEMA در صنایع

استاندارد TEMA که کوتاه شده‌ی عبارت Tubular Exchangers Manufacturers Association بوده به معنای انجمن تولیدکنندگان مبدل های لوله ای است. این استاندارد از جمله استانداردها و ضوابط مهم در زمینه‌ی طراحی و ساخت مبدل های حرارتی پوسته و لوله در دنیا می‌باشد که در صنایع مختلف، بکار گرفته می‌شود. از جمله این صنایع میتوان به پالایشگاه ها، صنعت نفت و گاز، صنعت تولید برق و غیره اشاره کرد.

TEMA از تولیدکنندگان اصلی در زمینه‌ی مبدل های پوسته (Shell) و لوله (tube) بوده که در تحقیق و توسعه مبدل های حرارتی جزء پیشگامان محسوب می‌شود. این انجمن همواره ضوابط و استانداردهای خود را براساس پیشرفت تکنولوژی و نیاز صنایع، بروز رسانی می‌کند. ضوابط و قوانینی که TEMA عنوان نموده برای مبدل های پوسته و لوله های با قطر داخلی کمتر از 60 اینچ برابر با 1.52 متر و حداکثر فشار طراحی psi 60.000 می‌باشد.

بدلیل دقت و کیفیت بالایی که این استاندارد اعمال می‌کند، تقریباً اکثر مبدل های حرارتی پوسته و لوله در فرآیندها و صنایع مختلف، با استانداردهای ساختاری TEMA مطابقت داده شده‌اند.

انجمن استاندارد TEMA 

انجمن فنی Tubular Exchangers Manufacturers Association مجموعه‌ای از ضوابط و قوانین را برای ساخت مبدل های حرارتی پوسته و لوله تعیین نموده‌اند که تمامی انها تحت عنوان استاندارد TEMA شناخته می‌شوند. این انجمن در سال 1939 در Tarrytown واقع در شمال شهر نیویورک تاسیس شد.

همانطور که گفته شد، این استانداردها و ضوانین همواره توسط این انجمن بروزرسانی می‌شوند. علاوه بر آن این انجمن، نرم افزاری را برای ارزیابی ارتعاش ناشی از جریان و عناصر پوسته انعطاف پذیر (اتصالات انبساطی) ساخته است.

طبقه بندی مبدل های حرارتی TEMA 

براساس استاندارد TEMA، سه کلاس جداگانه برای مبدل های حرارتی در نظر گرفته شده است. با توجه به هدف و جایگاه استفاده از مبدل موردنظر، هر کلاس الزامات ساخت مکانیکی مختلفی دارد. این کلاس ها عبارت اند از:

• کلاس R: برای پالایشگاه و خدمات نفتی (معمولا بیشتر شامل برنامه های کاربردی پردازش در مقیاس بزرگ است)
• کلاس C: برای کارهای تجاری عمومی
• کلاس B: برای کاربردهای مربوط به فرآیندهای شیمیایی

بین کلاس های مذکور، تفاوت جزئی و نسبتاً کمی وجود دارد. بدین شرح که، کلاس R خواستار ویژگی های ساختاری سنگین‌تر و محافظه‌کارانه‌تر می‌باشد. به بیان دیگر این کلاس از استانداردهای مبدل های حرارتی، طراحی های قوی‌تری را جهت دوام بیشتر در شرایط سخت ارائه می‌دهد.

استاندارد TEMA در صنایع

باتوجه به آنکه در فرایندهای شیمیایی از مبدل های فولادی ضد زنگ یا آلیاژهای بالا بکار گرفته می‌شود، ضوابط موجود در کلاس B برای سازه های سبک‌تر (مثلا فلز نازک‌تر) در اجزای غیر بحرانی اعمال می‌گردد.

از میان انواع کلاس های مذکور، کلاس C کمترین محدود کنندگی را در مبدل های حرارتی دارد. برای اطلاعات بیشتر از مبدل های حرارتی میتوانید به مطلب انواع کاربردهای مبدل حرارتی مراجعه نمایید.

انواع بخش های استاندارد TEMA

به طور کلی انجمن TEMA، هیچ روش طراحی حرارتی یا هیدرولیکی را به شرکت های موردنظر پیشنهاد نمی‌کند. بلکه این پروسه را به خود شرکت ها وا می‌گذارد تا براساس نیاز و روش های خاص خود از یکی از روش های منتشر شده یا موجود در بازار استفاده کند. بخش های مختلف استاندارد TEMA شامل موارد زیر می‌باشد:

1. نام گذاری (Nomenclature)
2. تلرانس ساخت (Fabrication Tolerances)
3. اطلاعات عمومی ساخت و عملکرد (General Fabrication and Performance Information)
4. نصب، بهره برداری و نگهداری (Installation, Operation, and Maintenance)
5. استانداردهای مکانیکی (Mechanical Standards)
6. ارتعاش ناشی از جریان (Flow Induced Vibration)
7. روابط حرارتی (Thermal Relation)
8. خصوصیات فیزیکی مایعات (Physical Properties of Fluids)
9. اطلاعات عمومی (General Information) به عنوان مثال (ابعاد لوله، لوله کشی، اتصالات و فلنج ها، درجه بندی فشار دما و غیره)
10. توصیه روش های خوب

مزایای استاندارد Tubular Exchangers Manufacturers Association

زمانی مجموعه‌ای از قوانین و ضوابط یک انجمن و یا شرکت در سطح بین المللی به عنوان یک استاندارد جهانی شناخته می‌شود، تضمین کننده‌ی این موضوع است که ضوابط این مجموعه کاملاً ایمن بوده و باعث ارائه‌ی کیفیت بالاتر در ساختار می‌شود. اعتباری که امروزه انجمن TEMA و یا سایر انجمن های شناخته شده بدست آورده‌اند، در پی سال ها تلاش و کوشش و پژوهش کسب کرده‌اند.

از جمله خصوصیات و ویژگی های انجمن استاندارد TEMA که باعث شده به چنین درجه از موفقیت و اعتباری در زمینه‌ی مبدل های حرارتی پوسته و لوله دست یابد شامل موارد زیر است:

• در صنعت مبدل های لوله ای، استاندارد Tubular Exchangers Manufacturers Association معیاری جهت اندازه‌گیری کیفیت و یکپارچگی می‌باشد.
• TEMA در سال 1939 تاسیس شد و شامل گروهی منتخب از شرکت های عضو است.
• استانداردها و نرم افزارهای Tubular Exchangers Manufacturers Association به عنوان مرجع طراحی مکانیکی مبدل حرارتی پوسته و لوله پذیرفته شده‌اند. این نرم افزارها در هنگام طراحی و ساخت انواع مبدل های حرارتی، قابلیت های زیادی را به مهندسین ارائه می‌کنند.
• شرکت های عضو TEMA علاوه بر آنکه از استانداردهای بروز شده استفاده می‌کنند، از سایر استانداردهای مرتبط با انجمن های دیگر نیز بهره می‌برند. در نتیجه این اطمینان در مشتریان انجاد می‌شود که همکاری با شرکت های دارای استاندارد TEMA، آنها را از بهره‌مندی از سایر استانداردهای موجود در این زمینه مقدور نگه‌ می‌دارد.

شرکت های عضو TEMA

همانطور که گفته شد، شرکت های بسیاری عضو انجمن استاندارد TEMA هستند که علاوه بر بهره‌مندی از ضوابط این انجمن میتوانند از ضوابط موسسات دیگر نیز استفاده کنند. این شرکت ها باید استانداردهای ساخت مبدل را با کیفیت بالایی اجرا کرده و توانایی مهندسی داخلی برای طراحی مکانیکی و حرارتی مبدل های حرارتی از نوع پوسته و لوله را داشته باشند.

البته این بدین معنا نیست که این شرکت ها تنها باید مبدل های حرارتی تولید و اجرا کنند؛ بلکه آنها میتوانند علاوه بر این تجهیزات، سایر تجهیزات مرتبط با لوله و اتصالات را نیز تولید نمایند. از جملخ شرکت های عضو انجمن Tubular Exchangers Manufacturers Association میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• شرکت Brask
• شرکت Cust-O-Fab
• شرکت مبدل های حرارتی Dunn
• شرکت مبدل انرژی یا Energy Exchanger
• شرکت لوله و پوسته Fabsco
• شرکت گراهام یا Graham
• شرکت تجهیزات انتقال حرارت یا Heat Transfer Equipment
• شرکت مبدل های حرارتی Hughes-Anderson
• شرکت Kennedy Tank
• شرکت تولید و مهندسی Krueger
• شرکت Joseph Oat
• شرکت Ohmstede
• شرکت Perry Products
• شرکت تجهیزات فرآیند R.A.S.
• شرکت مبدل های حرارتی Southern
• شرکت Struthers-Wells
• شرکت لوله و مبدل Ward