ASTM A376 TP347H HFW Vollwand-Beripptes Rohr mit Kohlenstoffstahlrippen für HRSGs

ASTM A376 TP347H HFW Vollrohr mit Kohlenstoffstahlrippen für HRSGs

Dieses Rohr ist ein Hochleistungs-Wärmetauscherrohr, das für extreme Bedingungen in Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen wie Kessel, Überhitzer und Reformer in Kraftwerken und petrochemischen Industrien entwickelt wurde. Sein Hauptzweck ist die sehr effiziente Wärmeübertragung von heißen Gasen auf ein Fluid (normalerweise Wasser oder Dampf) im Inneren des Rohrs.

Hier sind einige Komponentenaufschlüsselungen:

1. Grundrohr: ASTM A376 TP34H Nahtlose Rohre

(1). Anforderungen an die chemische Zusammensetzung

Hinweis: *Cb ist das historische Symbol für Niob, das üblicherweise in ASTM-Standards verwendet wird. Dieser Zusammensetzungsbereich ist entscheidend, um TP347H von Standard-TP347 zu unterscheiden und die Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen zu optimieren.

(2). Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften

2. Rippenart: HFW (Hochfrequenzgeschweißt) Vollrippe

HFW ist ein präzises, automatisiertes Verfahren, bei dem Stahlstreifen (Skelp) in eine zylindrische Form gebracht und die Längsnaht mit einem hochfrequenten elektrischen Strom geschweißt wird. Es ist nicht nahtlos, aber es erzeugt eine sehr starke, gleichmäßige und kostengünstige Schweißnaht. Für Hochdruckanwendungen wird der Schweißbereich oft wärmebehandelt und sorgfältig geprüft, um eine dem Grundmetall entsprechende Integrität zu gewährleisten.

Während das Rohr selbst aus hochlegiertem Edelstahl (TP347H) besteht, bestehen die Rippen aus Kohlenstoffstahl. Dies ist eine gängige und wirtschaftliche Designwahl, da:

• Die Rippen bei einer etwas niedrigeren Temperatur arbeiten als die Rohrwand, die mit dem heißen Dampf in Kontakt steht.
• Kohlenstoffstahl bietet eine gute Wärmeübertragung, Festigkeit und ist deutlich günstiger als Edelstahl.
• Die Korrosions-/Oxidationsbeständigkeit wird hauptsächlich durch das Edelstahlrohr gewährleistet. Im Hochtemperaturbetrieb bilden Kohlenstoffstahlrippen eine stabile Oxidschicht.

3. Warum diese spezifische Kombination verwendet wird?

Dieses Rohr wurde entwickelt, um eine bestimmte Reihe anspruchsvoller Bedingungen zu lösen:

• Hoher Innendruck & Temperatur: Das ASTM A376 TP347H HFW-Grundrohr hält dem Hochdruckdampf (z. B. in einem Überhitzer) stand und widersteht Kriechen (langsame Verformung unter Belastung bei hoher Hitze).
• Korrosions-/Oxidationsbeständigkeit: Der Edelstahl TP347H bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Oxidation (Zunderbildung) in der heißen Rauchgasumgebung und ist besonders beständig gegen Sulfidierung und Chloridspannungsrisskorrosion unter bestimmten Bedingungen.
• Effiziente Wärmeübertragung: Die Vollrippen aus Kohlenstoffstahl maximieren die Wärmeaufnahme aus den Verbrennungsgasen und übertragen sie auf die Rohrwand.
• Mechanische Haltbarkeit: Die Vollrippenkonstruktion widersteht Schäden durch Rußblasen, Aschenerosion und thermische Zyklen.
• Kostenoptimierung: Die Verwendung von teurem Edelstahl nur für das drucktragende Rohr und billigerem Kohlenstoffstahl für die Rippen ist ein optimales Gleichgewicht zwischen Leistung und Kosten.

Primäre Anwendungen & Industrien

1. Stromerzeugung (Kohle, Biomasse, Abfallverbrennung)

Dies ist die häufigste Anwendung.

• Überhitzer & Zwischenüberhitzer: Die primäre Anwendung. Dies sind Abschnitte des Kessels, in denen gesättigter Dampf weiter erhitzt wird, um überhitzten Dampf zu erzeugen (z. B. 540°C bis 600°C / 1000°F bis 1112°F). Das TP347H-Grundrohr hält dem Hochdruck-Hochtemperaturdampf im Inneren stand und widersteht gleichzeitig Oxidation und Korrosion durch das aggressive Rauchgas im Außenbereich. Die Kohlenstoffstahlrippen absorbieren effizient Wärme aus dem Gas.
• Economizer (in korrosiven Umgebungen): In Anlagen, die Brennstoffe mit hohem Schwefel- oder Chlorgehalt verbrennen (z. B. bestimmte Kohlen, Abfälle), kann der Economizer (der das Speisewasser vorheizt) in einen korrosiven Säuretaupunkttemperaturbereich fallen. TP347H bietet eine bessere Beständigkeit gegen Säuretaupunktkorrosion als Standard-Kohlenstoff- oder niedriglegierte Stahlrohre.

2. Petrochemie & Raffination

• Wasserstoffanlagen- & Ammoniakanlagen-Reformer: Im Feuerungsheizkörper (Reformerofen), in dem die Reformierungsreaktion stattfindet, befindet sich das Prozessgas im Inneren der Rohre bei sehr hoher Temperatur und hohem Druck in einer wasserstoffreichen Umgebung. TP347H bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Kriechen und Wasserstoffversprödung. Die äußeren Rippen absorbieren Strahlungs- und Konvektionswärme von den Ofenbrennern.
• Chemische Prozessheizungen: Wird in Kracköfen (z. B. Ethylenproduktion) und anderen direkt befeuerten Heizungen verwendet, bei denen Prozessrohre einem hohen Wärmestrom und potenziell korrosiven Verbrennungsprodukten ausgesetzt sind.

3. Wärmerückgewinnungsdampferzeuger (HRSGs) in GuD-Anlagen

• Hochdruck-Überhitzerabschnitte: Während der Gasturbinenabgas sauberer ist als Kohle-Rauchgas, ist es immer noch bei hoher Temperatur. In größeren, fortschrittlicheren HRSGs, die für höhere Dampfparameter ausgelegt sind, können TP347H-Rohre für die letzten Überhitzerstufen spezifiziert werden, um langfristige Zuverlässigkeit und einen höheren Wirkungsgrad zu gewährleisten.