ASTM A312 TP317L Stiftrohr mit 11Cr Stiftrippen für Feuerungsöfen

ASTM A312 TP317L Stiftrippenrohr mit 11Cr Stiftrippen für Feuerungsanlagen

ASTM A312 TP317L Stiftrohr mit 11Cr Stiftrippen ist ein spezielles Wärmetauscherrohr, das für extreme Umgebungen konzipiert wurde. Es besteht aus einem Basismaterial aus korrosionsbeständigem austenitischem Edelstahl (TP317L), auf das kleine, stiftförmige Rippen aus einem ferritischen Stahl mit 11 % Chrom geschweißt werden. Der Hauptzweck ist die deutliche Vergrößerung der äußeren Oberfläche des Rohrs, um die Wärmeübertragungseffizienz unter aggressiven Betriebsbedingungen zu verbessern.

Hier sind einige detaillierte Aufschlüsselungen:

1. Basisrohr: ASTM A312 TP317L nahtlose Rohre

(1) Chemische Zusammensetzung von ASTM A312 TP317L

Die Zusammensetzung wird durch Gewichtsprozent (%) definiert. Die folgende Tabelle zeigt die Anforderungen gemäß dem ASTM A312 Standard.

Hinweis: Die Produktanalyse (Überprüfung eines tatsächlich hergestellten Rohrs) erlaubt geringfügige Abweichungen von der obigen Schmelzanalyse (der geschmolzenen Metallcharge).

(2) Mechanische Eigenschaften von ASTM A312 TP317L

Diese Eigenschaften sind die Mindestanforderungen für das Rohr im fertigen wärmebehandelten Zustand.

2. Die "Stift"- und "Stiftrippen"-Funktion

Dies ist die wichtigste funktionelle Eigenschaft, die es von einem glatten Rohr unterscheidet.

• Stiftrippen: Anstelle von langen, durchgehenden spiralförmigen Rippen hat das Rohr eine Anordnung von kleinen, einzelnen Stiften (kurze, zylindrische Stifte), die in einem präzisen Muster auf seine äußere Oberfläche geschweißt sind.
• Zweck: Die Stifte vergrößern die äußere Oberfläche des Rohrs drastisch. Die Wärmeübertragung erfolgt über diese Oberfläche, daher bedeutet mehr Fläche eine viel effizientere Wärmeübertragung zwischen der äußeren Umgebung des Rohrs und der Flüssigkeit im Rohr.
• Vorteil gegenüber durchgehenden Rippen: Das Stiftdesign bietet eine robuste mechanische Festigkeit, ist hochgradig beständig gegen Verschmutzung (Verstopfung) und kann thermische Ausdehnung gut bewältigen. Es wird oft in rauen Umgebungen eingesetzt, in denen durchgehende Rippen anfällig für Beschädigungen sein könnten.

3. Rippenmaterial: 11Cr Stiftrippen

11Cr: Stiftrippen werden aus einer Stahllegierung hergestellt, die etwa 11 % Chrom enthält.

Eigenschaften:

• Dies ist typischerweise ein ferritischer oder martensitisch rostfreier Stahl (wie Typ 409, 410 oder eine ähnliche proprietäre Güte), der sich vom austenitischen Basisrohr unterscheidet.
• Er bietet eine gute Oxidationsbeständigkeit und Hochtemperaturfestigkeit.
• Er ist kostengünstig. Die Verwendung eines hochlegierten Materials wie 317L für die Rippen wäre unerschwinglich teuer und oft unnötig. Der 11Cr-Stahl bietet ein ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Leistung und Kosten für die spezifische Aufgabe der Rippe.
• Er hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der dem Kohlenstoffstahl näher kommt als dem austenitischen Basisrohr, was eine Konstruktionsüberlegung sein kann.

4. Herstellungsprozess

Die Stifte werden mit einem Verfahren namens Widerstandsbolzenschweißen am Basisrohr befestigt. Ein elektrischer Strom wird durch den Stift und das Rohr an der Kontaktstelle geleitet, wodurch die Grenzflächen aufschmelzen. Der Stift wird dann gegen das Rohr gepresst, wodurch eine starke, gleichmäßige metallurgische Verbindung mit einer vollständigen Durchschweißung entsteht.

Hauptanwendung: Wärmetauscher für raue Betriebsbedingungen

Dieses Rohr wird ausschließlich als Schlüsselkomponente in den Wärmetauschereinheiten von Industrien verwendet, die hochaggressive Rauchgase und Dämpfe verarbeiten oder produzieren.

1. Müllverbrennungsanlagen (WtE) und Müllverbrennungsanlagen (MSW)

Dies ist eine der kritischsten und anspruchsvollsten Anwendungen.

Rolle des Rohrs: Wird in den Überhitzer-, Verdampfer- und Economizer-Abschnitten des Kessels verwendet.

TP317L Innenfläche: Beständig gegen Korrosion durch den Hochdruckdampf/Wasser im Rohr.

Stiftrippen 11Cr: Die Rippen erhöhen die Wärmeentnahme aus den korrosiven Rauchgasen erheblich. Der 11 % Chromstahl bietet eine ausreichende Oxidationsbeständigkeit in dieser rauen Gasumgebung, während das Stiftdesign robust gegen Abrieb und Verschmutzung (Ascheansammlung) ist.

2. Wärmerückgewinnungsdampferzeuger (HRSGs) in Chemie- und Petrochemieanlagen

Rolle des Rohrs: Wird im Konvektionsabschnitt zur Erzeugung von Dampf aus Abwärme verwendet, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Anlage verbessert wird. Das TP317L-Basisrohr ist entscheidend, wenn der Dampf oder das Speisewasser potenzielle Verunreinigungen aufweist, die Spannungsrisskorrosion (SCC) in weniger beständigen Güten verursachen könnten.

3. Biomasse- und Biobrennstoffkessel

Rolle des Rohrs: Ähnlich wie bei WtE-Anlagen werden diese Rohre in kritischen Abschnitten des Kessels verwendet, um Wärme effizient zu erfassen und gleichzeitig der aggressiven Atmosphäre standzuhalten.

4. Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen unter anspruchsvollen Bedingungen

Rolle des Rohrs: Wird zum Schutz vor Korrosion in den Niedertemperaturabschnitten des Kessels (wie dem Economizer) verwendet, wo sich am wahrscheinlichsten Säure kondensiert.