ASTM A312 TP304H 톱니형 핀 튜브，극한 환경 폐열 회수를 위한 부식 방지 솔루션

제품 개요

ASTM A312 TP304H 톱니지느러미 튜브는 매우 부식성 환경 또는 650°C 이상의 온도에서 폐열 회수 응용에 최적의 기술적 솔루션을 나타냅니다.초기 투자가 탄소강의 대체제보다 높지만, 현저하게 연장 된 서비스 수명, 유지 보수 요구 사항의 감소, 그리고 어려운 조건에서 일관된 성능은 우수한 라이프 사이클 경제를 제공합니다.

TP304H의 내재적 관화 저항성, 고온 안정성,그리고 톱니가 있는 날개 디자인이 제공하는 열 전달 증가는 단순히 "더 나은"일뿐만 아니라 종종 더 나은 솔루션을 만듭니다.기술적으로 실현 가능한 유일한 옵션부식성 또는 고온 산업 배기가스 흐름에서 에너지를 회수하기 위해 폐기물 소각, 바이오매스 에너지 및 화학 가공과 같은 응용 프로그램에서기존 재료가 빠르게 고장나면, TP304H 톱니지느러미 튜브는 이전에는 비활성적인 열 회수 기회를 안정적이고 장기적인 에너지 절약으로 전환합니다.

I. 왜 ASTM A312 TP304H가 필수적인지: 극한 조건에 대한 재료 특성

ASTM A312 TP304H는 널리 사용되는 304 스테인레스 스틸의 고온 변종으로, 특히 증가된 롤 강도와 고온 서비스를 위해 설계되었습니다.표준 304 스테인레스 스틸과 달리 (탄소 함량은 0으로 제한됩니다).08% 최대), TP304H는 높은 온도 기계적 특성을 크게 향상시키는 동시에 우수한 부식 저항성을 유지하는 0.04~0.10%의 제어 탄소 함량을 유지하고 있습니다.

주요 물질 특성:

• 화학적 성분: 18% Cr, 8% Ni, 0.04~0.10% C, 최소한의 불순물 (P≤0.045%, S≤0.030%)
• 고온 성능:
  • 최대 연속 작동 온도: 870°C (1600°F)
  • 700°C에서 105시간의 굴림 찢기 강도: 75 MPa
  • 중간에 작동하는 경우 925°C까지 산화 저항성
• 부식 저항성:
  • 유기산, 크롬산, 질소산에 대한 탁월한 내성
  • 304L에 비해 클로라이드 스트레스 경화 경화 저항성이 우수하다 (그러나 여전히 높은 클로라이드 환경에서 60°C 이상으로 제한된다)
  • 대부분의 산업 환경에서 구멍과 균열의 부식 저항성

TP304H의 높은 탄소 함량은 (304L에 비해) 고온 애플리케이션에서 중요한 이점을 제공합니다.

• 곡물 경계에서 크롬 탄화물의 형성은 적절한 열 처리를 통해 최소화됩니다.
• 더 높은 탄소 함유량은 부식 저항성을 크게 손상시키지 않고 썰매 강도를 향상시킵니다.
• 장시간 고온에 노출된 후 유연성과 강도를 유지합니다.

탄소강이나 낮은 합금강 (A192 또는 T22) 와 달리,TP304H는 높은 온도에서 치명적인 산화로 고통받지 않습니다. 크롬 함량은 추가 산화를 방지하는 자기 치유 Cr2O3 보호 층을 형성합니다.이 특성은 산화 저항성이 가장 중요한 환경에서 필수적입니다.

II. 물리적 내구성: 극한 환경에서의 성능

부식성 또는 고온 환경에서 작동하는 폐기물 열 회수 시스템은 TP304H 톱니지느러미 튜브가 특별히 해결하도록 설계된 여러 가지 과제에 직면합니다.

엔지니어링 개선 조치:

• 제어 된 용접 매개 변수: 민감성을 방지하기 위해 정확한 HF 용접 설정 (425~815 °C 범위)
• 용접 후 고름: 1050°C 용액 처리 후 급속한 진열 저항을 회복하기 위한 진압
• 표면 소화: 보호 옥시드 층을 강화하기 위해 질소 산소 처리
• 온도 모니터링: 산성 이슬점 이상의 벽 온도를 유지하기 위해 중요하지만 감수성 범위 이하

결론:
매우 부식성 환경 (클로라이드, 산, 소금) 또는 650°C를 초과하는 온도에서, TP304H 톱니지느러미 튜브는10~15년적절한 설계로, 탄소강의 대안은 몇 달 안에 실패할 것입니다.물질의 자기 보호 옥시드 층과 오스텐이트 구조는 이러한 극단적 인 조건에서 비교할 수 없는 내구성을 제공합니다.

III. 스테인레스 스틸 기반에 있는 톱니 톱니 장점: 최대 효율을 위한 정밀 공학

톱니지느러미 설계 원칙은 모든 재료에 따라 일관성있게 유지되지만, TP304H 스테인리스 스틸에 대한 구현은 극단적인 환경에서 독특한 장점과 고려 사항을 제공합니다.

스테인리스 스틸 HFW에 대한 기술적 고려 사항:

• 더 높은 전기 저항성은 조정 된 HF 용접 매개 변수를 필요로합니다.
• 낮은 열 전도성 때문에 정확한 열 입력 제어가 필요합니다.
• 425~815°C 사이의 감수성 (크롬카비드 침착) 위험은 용액 후 소름을 요구합니다.
• 용접 전에 적절한 산화물 층 제거를 보장하기 위해 표면 준비는 매우 중요합니다

IV. 주요 응용 분야: TP304H 톱니 모양 튜브가 필수적인 곳

1.시립 고체 폐기물 소각 시스템 (MSWI)

• 중요 한 도전: 연소 가스는 400~550°C에서 HCl (5,000~10,000ppm), SO2 및 중금속의 고 농도를 포함합니다.
• TP304H 장점:
  • 탄소 강철이 몇 주 안에 고장날 수 있는 클로린으로 인한 부식에 저항합니다.
  • 폐기물 구성의 변화 동안 빈번한 열순환에도 불구하고 구조적 무결성을 유지합니다.
  • 톱니 모양의 설계는 MSWI 시스템에서 흔한 끈적끈적한 재의 퇴적을 방지합니다.
• 성능 데이터:
  • 유럽 의 폐기물 에너지 공장 은 파이프 교체 없이 8 년 동안 운영 되었다고 보고 하였다.
  • 산성 이슬점 부식, 벽 온도 > 140°C를 유지함으로써 제거
  • 탄소 강철 대안에 비해 열 회수 효율이 32% 증가

2.바이오매스 및 폐기물 에너지 공장

• 중요 한 도전: 연소 가스에 알칼리 금속 (K, Na) 이 많이 들어 있는 것 은 심한 부식 과 찌꺼기 를 유발 한다
• TP304H 장점:
  • 탄소 강철에 비해 알칼리로 인한 진열에 더 강한 저항력
  • 톱니가 있는 지느러미 는 달라붙는 칼륨 염화물 과 황산 화합물 의 퇴적 을 방해 한다
  • 더 높은 온도 능력은 관성이 가장 심한 중요한 450~550°C 범위에서 작동 할 수 있습니다.
• 성능 데이터:
  • 스칸디나비아의 바이오매스 발전소는 7.2년 연속 운영
  • 유지보수 기간은 T22 대안과 비교하여 6개월에서 18개월로 늘었습니다.

3.화학 및 석유화학 공정 난방기

• 중요 한 도전: 황 화합물, 염화물 및 유기산을 함유한 가공 흐름
• TP304H 장점:
  • 황산 이슬점으로부터의 부식 저항성 (100°C까지 낮다)
  • 탄소 강철이 빠르게 분해되는 혼합 산성 환경에서 무결성을 유지합니다.
  • 톱니 모양 설계는 탄소 강철에 비해 낮은 열 전달 계수를 보상합니다.
• 성능 데이터:
  • 골프 코스트 의 한 정유 공장 은 황 회수 단위 에 있는 경제기 에 12 년 의 서비스 를 보고 하였다
  • 10 년의 사용 후 중요한 벽 희석이 관찰되지 않았습니다.

V. 비교적 장점: 대체물보다 TP304H를 선택하는 이유는?

경제 분석 (60 MW 폐기물 에너지 공장):

• 초기 투자: 탄소 강철 대안보다 40% 더 높다
• 연간 유지보수 비용: 청소 및 교체 필요성이 줄어들기 때문에 65% 감소
• 서비스 수명: 같은 환경에서 탄소강의 경우 10년 이상 2~3년
• 당기순 가치 (10년 시점): 탄소 강철 대안보다 2.3배 높습니다.

VI. 실행 지침: 최적의 성과를 보장

중요한 디자인 고려사항:

• 온도 조절: 산성 이슬점 이상의 벽 온도를 유지하지만 민감화 범위 (425~815°C) 이하
• 용접 품질 관리: 제조 도중 감수성을 방지하기 위한 엄격한 절차를 적용
• 재료 분류: TP304H를 필요한 경우에만 사용하십시오. 덜 심한 섹션에서 더 경제적인 재료로 전환하십시오.
• 청소 전략: 특정 오염 특성에 맞게 적절한 소스 불기 시스템을 설계
• 부식 모니터링: 중요한 영역에서 벽 두께와 부식률을 추적하기 위한 탐사기를 설치

품질 보장 요구 사항:

• ASTM A312 준수 확인
• ASTM A262 연습 E에 따른 곡물 간 부식 테스트
• 용접 구역의 100% 회전 전류 테스트
• 미세 구조 검사를 통해 용액 반열 검증