برای طراحی و ساخت مبدلهای حرارتی، استانداردها، کدها و دستورالعملهای متنوعی وجود دارد. این موارد شامل کدهای صنعتی نظیر ASME، PD5500 و EN13445 و استانداردهای ساخت مثل TEMA و API به علاوه استانداردهایی چون AHRI و API میشود. در ادامه با استانداردهای مختلف در زمینه مبدلهای حرارتی آشنا میشویم.

کدهای ASME برای مبدلهای حرارتی

 ASME، انجمن آمریکایی مهندسان مکانیک است که در سال ۱۸۸۰ تأسیس شده است. این انجمن در زمینه‌های مختلف بیش از ۵۰۰ استاندارد گوناگون تدوین کرده است. کدهای دیگ و مخازن تحت فشار (Boiler and Pressure Vessels) از جمله آنهاست که مبدلهای حرارتی نیز در این گروه جای میگیرد.

بخشی که بیش از همه به مبدلهای حرارتی مربوط میشود، ASME VIII (سکشن یا بخش ۸) است که شامل موارد زیر است:

• مواد (ASME II-A, B, C, D)
• طراحی (ASME VIII Div I & Div II)
• تست و بازرسی (ASME V)
• جوشکاری (ASME IX)

این کدها تقریباً تمامی زمینه‌های ساخت مبدل حرارتی را پوشش میدهد. تنها استثناء نوع بارهای سرویس (به جز فشار) و طراحی حرارتی است. هر سازنده مبدل حرارتی، مدل حرارتی خود را برای طراحی مبدلهای حرارتی به کار میگیرد.

در صورتی که یک سازنده الزامات سیستم کنترل کیفی کد دیگ و مخازن تحت فشار ASME (ASME BPVC) را رعایت کند به محصولات آن مهر U Stamp تعلق میگیرد. سازندگانی که U Stamp داشته باشند مجازند تا مخازن تحت فشار بدون شعله نظیر مبدلهای حرارتی را طراحی کرده، ساخته و تحت تست و بازرسی قرار دهند. محصولات شرکتهای دارای U Stamp مطابق با الزامات ASME Section VIII Division 1 هستند.

AHRI (انستیتو تهویه مطبوع، گرمایش و تبرید)

AHRI استانداردهایی را برای تضمین سازگاری، کیفیت و عملکرد مبدلهای حرارتی تهیه میکند. استانداردهای کلیدی آن شامل ANSI/AHRI 400, 401 است.

ANSI/AHRI 400 (I/P 2015) برای ریتینگ عملکرد مبدلهای حرارتی مایع/مایع است. این استاندارد تعاریف، الزامات تست و الزامات حداقل داده‌ها را برای مبدلهای حرارتی مایع/مایع مشخص میکند. همچنین برنامه‌ای برای صدور گواهینامه عملکرد برای مبدلهای حرارتی داشته و مواردی مثل مارکینک، مشخصات پلاک و شرایط انطباق را نیز پوشش میدهد.

۴۰۱ نسخه متریک AHRI 400 با استفاده از واحدهای SI است.

استانداردهای اروپایی

تعداد زیادی استاندارد اروپایی نیز وجود دارد که توسط سازندگان اروپایی مورد استفاده قرار میگیرد.

PD 5500: این استاندارد برای مخازن تحت فشار جوشکاری شده بدون شعله است. مثل بقیه استانداردها شامل مشخصات طراحی، ساخت و بازرسی مخازن تحت فشار از جمله مبدلهای حرارتی است.

EN 13445: این استاندارد بر اساس PED نگارش شده است و شامل مواردی از قبیل اطلاعات کلی در زمینه طراحی و ساخت، مواد، طراحی، ساخت، بازرسی و تست و … است.

CODAP: یه کد فرانسوی برای ساخت تجهیزات تحت فشار بدون شعله نظیر مبدلهای حرارتی است. مشابه بقیه استانداردها کد CODAP تضمین کننده کیفیت و ایمنی مبدلهای حرارتی است.

الزامات و قوانین

Pressure Equipment Safety Regulations 2016 (PER): این الزامات فقط مربوط به بریتانیا بوده و از زمان خروج بریتانیا از اتحادیه اروپا مورد استفاده قرار میگیرد. این الزامات به طراحی و ساخت تجهیزات تحت فشار با حداکثر فشار مجاز بیش از ۰.۵ بار میشود.

Pressure Equipment Directive (PED): این الزامات برای ساخت یا فروش تجهیزات تحت فشار در اتحادیه اروپا، اجباری است. این الزامات برای تمامی تجهیزات تحت فشار با حداکثر فشار کاری بیش از ۰.۵ بار کاربرد دارد. PED برای تسهیل و سرعت بخشی به فرآیند قانونی طراحی شده است تا سازنده یا فروشنده مجبور نباشد برای هر کشور عضو اتحادیه اروپا، نیاز به تأییدیه محلی نداشته باشد.

NORSOK: این استانداردها توسط صنعت نفت نروژ تدوین شده است و برای ساخت و فروش مبدلهای حرارتی در نروژ ضروری است. استاندارد R-001 مشخص کننده الزامات تجهیزات مکانیکی نظیر مبدلهای حرارتی است. M-001 برای انتخاب متریال و P-001 توصیف کننده طراحی فرآیند است.

استانداردهای TEMA

استانداردهای TEMA پرکاربردترین استاندارد برای تضمین کیفیت طراحی و ساخت انواع مبدلهای حرارتی پوسته و لوله است. مخفف انجمن سازندگان مبدلهای حرارتی لوله‌ای، TEMA اولین پروتکلیست که در صورت نبود کد مشخص برای صنعت مورد نظر، برای طراحی و ساخت مبدلهای پوسته و لوله به کار گرفته میشود. استانداردهای TEMA شامل ۱۰ بخش است که از نامگذاریها تا خواص فیزیکی سیالات مورد استفاده در مبدلهای حرارتی را شامل میشود.

API (انستیتو نفت آمریکا)

استانداردهای API به طراحی تجهیزات و قطعات برای صنعت نفت و گاز مربوط میشود. این استانداردها برای تضمین ایمنی، قابلیت اطمینان و عملکرد مبدلهای حرارتی تحت شرایط سخت، ضروری هستند.

API 660: این استاندارد شامل دستورالعمل‌هایی برای طراحی مکانیکی، انتخاب مواد، ساخت، بازرسی، تست و بسته بندی و ارسال مبدلهای حرارتی پوسته و لوله است.

API 661: همان موارد استاندارد API 660 ولی برای مبدلهای حرارتی هواخنک است.

API 662: این استاندارد مربوط به یکی دیگر از انواع مبدل حرارتی در صنایع نفت و گاز، ینی مبدلهای حرارتی صفحه‌ای است.

API 560: این استاندارد برای پیشگرمکنهای هوا به کار میرود.

نکته: به منظور اطمینان از انطباق مبدل حرارتی درخواستی با استانداردهای مورد نظر لازم است تا با کارشناسان این زمینه حتماً مشورت کنید.

سازندگان و مشتریان مبدلهای حرارتی با رعایت این استانداردها، ایمنی، قابلیت اطمینان و عملکرد مبدلهای حرارتی را برای کاربردها و صنایع مختلف تضمین میکنند. شرکتهای سازنده مبدل حرارتی با دنبال کردن این دستورالعمل‌ها میتوانند اعتبار بیشتری کسب کرده، هزینه‌های عملیاتی خود را کاهش داده و در یک آینده پایدارتر سهیم باشند.