ASTM A376 TP347H HFW 炭素鋼フィン付きHRSG用ソリッドフィンチューブ

HRSG用炭素鋼フィン付きASTM A376 TP347H HFWソリッドフィンチューブ

このチューブは、発電所や石油化学産業のボイラー、過熱器、改質器など、高温高圧環境での過酷な使用のために設計された高性能熱交換器チューブです。その主な目的は、熱いガスからチューブ内の流体（通常は水または蒸気）へ非常に効率的に熱を伝達することです。

コンポーネントの内訳を以下に示します。

1. ベースチューブ：ASTM A376 TP34Hシームレスチューブ

(1). 化学組成要件

注：*Cbはニオブの歴史的な記号であり、ASTM規格で一般的に使用されています。この組成範囲は、TP347Hを標準のTP347から区別し、高温クリープ抵抗を最適化するための鍵となります。

(2). 機械的特性要件

2. フィンタイプ：HFW（高周波溶接）ソリッドフィン

HFWは、鋼ストリップ（スケルプ）を円筒形に成形し、高周波電流を使用して縦方向の継ぎ目を溶接する、精密で自動化されたプロセスです。シームレスではありませんが、非常に強く、一貫性があり、費用対効果の高い溶接を生成します。高圧用途では、溶接部は多くの場合、熱処理され、ベースメタルと同等の完全性を確保するために細心の注意を払って検査されます。

チューブ自体は高合金ステンレス鋼（TP347H）でできていますが、フィンは炭素鋼でできています。これは、次のような理由から、一般的で経済的な設計上の選択です。

• フィンは、熱い蒸気に接触しているチューブ壁よりもわずかに低い温度で動作します。
• 炭素鋼は、優れた熱伝達、強度を提供し、ステンレス鋼よりも大幅に安価です。
• 耐食性/耐酸化性は、主にステンレス鋼チューブによって提供されます。高温で使用すると、炭素鋼フィンは安定した酸化物層を形成します。

3. なぜこの特定の組み合わせが使用されるのか？

このチューブは、特定の要求の厳しい条件に対応するように設計されています。

• 高内部圧力と温度：ASTM A376 TP347H HFWベースチューブは、高圧蒸気（たとえば、過熱器内）に耐え、クリープ（高温での応力下でのゆっくりとした変形）に抵抗します。
• 耐食性/耐酸化性：TP347Hステンレス鋼は、高温排ガス環境での酸化（スケール）に対する優れた耐性を提供し、特定の条件下での硫化および塩化物応力腐食割れに特に強いです。
• 効率的な熱伝達：ソリッド炭素鋼フィンは、燃焼ガスからの熱吸収を最大化し、それをチューブ壁に伝達します。
• 機械的耐久性：ソリッドフィン構造は、すす吹き、灰の浸食、および熱サイクルによる損傷に抵抗します。
• コスト最適化：高価なステンレス鋼を圧力に耐えるチューブにのみ使用し、安価な炭素鋼をフィンに使用することは、性能とコストの最適なバランスです。

主な用途と産業

1. 発電（石炭火力、バイオマス、廃棄物発電）

これは最も一般的な用途です。

• 過熱器と再熱器：主な用途。これらは、飽和蒸気をさらに加熱して過熱蒸気にするボイラーのセクションです（たとえば、540°Cから600°C / 1000°Fから1112°F）。TP347Hベースチューブは、内部の高圧、高温蒸気に耐え、外部からの攻撃的な排ガスからの酸化と腐食に抵抗します。炭素鋼フィンは、ガスから効率的に熱を吸収します。
• エコノマイザー（腐食性環境）：硫黄または塩素含有量の高い燃料（たとえば、特定の石炭、廃棄物）を燃焼するプラントでは、エコノマイザー（給水を予熱する）が腐食性酸露点温度範囲に入る可能性があります。TP347Hは、標準の炭素鋼または低合金鋼チューブよりも酸露点腐食に対する優れた耐性を提供します。

2. 石油化学および精製

• 水素プラントおよびアンモニアプラント改質器：改質反応が発生する火炉（改質炉）では、チューブ内のプロセスガスは非常に高温高圧の水素リッチ環境にあります。TP347Hは、クリープと水素脆化に対する優れた耐性を提供します。外部フィンは、炉バーナーからの放射熱と対流熱を吸収します。
• 化学プロセスヒーター：クラッキング炉（たとえば、エチレン製造）およびその他の直火式ヒーターで使用され、プロセスチューブが高熱流束にさらされ、潜在的に腐食性の燃焼生成物にさらされます。

3. 複合サイクルプラントの熱回収蒸気発生器（HRSG）

• 高圧過熱器セクション：ガスタービン排気は石炭排ガスよりもきれいですが、それでも高温です。より高い蒸気パラメータ用に設計された、より大きく、より高度なHRSGでは、長期的な信頼性と高効率を確保するために、最終過熱器段にTP347Hチューブが指定される場合があります。