استفاده از لوله A335 P22 Solid FIN در تجهیزات تبادل گرما با دمای بالا، فشار بالا و قابلیت خوردگی بالا

مرور کلی

A335 P22 HFW FIN TUBE یک قطعه انتقال گرما با عملکرد بالا است که به طور خاص برای شرایط عملیاتی شدید که شامل دمای بالا، فشار بالا،و محیط های بسیار خوردنیاین محصول به طور گسترده ای در بخش های صنعتی حیاتی مانند تولید برق، پتروشیمی و پردازش شیمیایی استفاده می شود.25Cr-1Mo) به عنوان مواد اولیه آن، ارائه مقاومت عالی در دمای بالا، مقاومت در خزیدن برتر و مقاومت قوی در اکسید.می تواند به طور پایدار در طول دوره های طولانی در دمای کار تا 580 °C و فشار سیستم بیش از 9.8 MPa، که آن را برای کاربردهای تبادل گرما با دمای بالا مانند سوپر هیترها و رایترها در دیگ های نیروگاه ها، واحدهای هیدروتراکتینگ در پالایشگاه ها ایده آل می کند،و مبادله گرما در کارخانه های شیمیایی.

اصطلاح "A335 P22 HFW FIN TUBE" به طور معمول به لوله های بالدار اشاره دارد که لوله پایه آن ها به الزامات ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی ASTM A335 درجه P22 پاسخ می دهد.تولید شده با استفاده از فن آوری جوش با فرکانس بالا (HFW)با استفاده از باله های مارپیچی بر روی سطح بیرونی لوله پایه P22، منطقه انتقال گرما به طور چشمگیری افزایش می یابد.به طور قابل توجهی افزایش بهره وری حرارتی بین لوله و هوا یا سایر رسانه های خنک کنندهاین باعث می شود که آن را یک انتخاب بهینه برای مبادلات گرما خنک هوا (ACHE) ، سیستم های بازیابی گرما ضایعات (HRSG) ،و سایر تجهیزات انرژی کارآمد که طراحی فشرده و عملکرد بالا ضروری است.

این محصول قابلیت اطمینان ساختاری فولاد آلیاژ P22 را با توانایی افزایش حرارتی لوله های بالدار ترکیب می کند.در حالی که از فرآیند تولید HFW برای دستیابی به تولید مقرون به صرفه و دقت ابعاد ثابت استفاده می شود. با گرم کردن مناسب و درمان حرارتی پس از جوش (PWHT) ، مفاصل جوش دارای خواص مکانیکی پایدار هستند و الزامات نصب در محل و نگهداری در زمینه را برآورده می کنند.به لطف مقاومت خارق العاده ی آن در برابر خوردگی، طول عمر طولانی مدت، و سازگاری گسترده در اندازه و پیکربندی، A335 P22 HFW FIN TUBE به یک جزء کلیدی در صنایع سنگین مدرن تبدیل شده استو عملکرد کارآمد در شرایط سخت خدمات و به طور مداوم حمایت از توسعه پارامتر بالا، سیستم های انرژی با کارایی بالا

ترکیب شیمیایی و خواص اصلی

فولاد A335 P22 یک فولاد آلیاژ کرومیوم-مولیبدنوم (Cr-Mo) فرریت است که برای خدمات دمای بالا طراحی شده است. ترکیب شیمیایی اصلی آن ، همانطور که توسط ASTM A335 مشخص شده است ، عبارت است از:

• کروم (Cr): 1.90٪ 2.60٪
• مولیبدن (Mo): 0.87٪ 1.13٪

این نسبت آلیاژ خاص تقریباً 2.25% Cr و 1٪ Mo به این ماده عملکرد کلی استثنایی می دهد:

• مقاومت عالی در برابر دما: کروم به طور قابل توجهی توانایی فولاد را در مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالا افزایش می دهد. دمای طراحی فولاد P22 تا 580 °C می رسد.امکان ثبات طولانی مدت در معرض مداوم بخار با فشار بالا و گاز های داغ.
• قدرت بالا و مقاومت در برابر خزیدن: اضافه کردن مولیبدن به طور قابل توجهی قدرت و مقاومت مواد را در برابر شکستگی در دمای بالا افزایش می دهد.فولاد P22 به طور موثر در برابر این پدیده مقاومت می کند، حفظ یکپارچگی ساختاری تحت فشار داخلی بالا (≥9.8 MPa).
• انعطاف پذیری و سختی طولانی مدت خوب: حتی در خدمت طولانی مدت در دمای بالا، این ماده انعطاف پذیری و سختی کافی را برای جلوگیری از شکستگی شکننده حفظ می کند، اطمینان از ایمنی عملیاتی.
• قابلیت جوش عالی: هنگامی که از روش های مناسب گرم کردن و درمان حرارتی پس از جوش (PWHT) پیروی می شود، فولاد P22 قابلیت جوش پذیری قابل قبولی را نشان می دهد و ساخت و تعمیر را تسهیل می کند.

مزایا فرآیند تولید

The integration of helical fins onto the outer surface of the P22 base tube is a core principle in modern high-efficiency heat exchanger design—a technique rooted in the synergy of heat transfer theory، علوم مواد و تولید پیشرفته.

از یک نقطه نظر اساسی، سرعت انتقال گرما مستقیما متناسب با سطح است.گرما از طریق محور بین دیواره لوله و مایعات خارجی مانند هوا منتقل می شودبا این حال، با توجه به رسانایی حرارتی پایین گازها، ضریب انتقال حرارتی محرک بسیار پایین است و یک تنگه بزرگ را تشکیل می دهد.سطح گستردهتکنیک اضافه کردن باله ها. باله های مارپیچی به صورت مارپیچی در اطراف لوله آلیاژ P22 پیچیده می شوند و سطح استوانه ای صاف را به یک ساختار طولانی با باله های فلزی متعدد تبدیل می کنند.این می تواند سطح بیرونی را در هر واحد طول چندین برابر افزایش دهد تا 8-10 برابر یا بیشتربه عنوان مثال، یک لوله پایه 25 میلی متر OD مجهز به باله های 12 میلی متر با فاصله 2.5 میلی متر، گسترش چشمگیری در منطقه انتقال گرما را به دست می آورد.

فراتر از افزایش سطح، باله ها همچنین عملکرد هواپیمایی را بهبود می بخشند. هندسه مارپیچی جریان هوا را از طریق بسته لوله مختل می کند، لایه مرزی حرارتی را شکسته و آشفتگی را افزایش می دهد،در نتیجه انتقال گرما را افزایش می دهدعلاوه بر این، کانال های بین باله ها جریان هوا را به طور یکنواخت هدایت می کنند و مناطق مرده را به حداقل می رسانند و توزیع حرارتی را بهبود می بخشند.مبادلات گرما خنک کننده هوا (ACHE),دندهای حرارتی فاضلاب (HRSG)، و سیستم های خنک کننده گاز دود، که در آن ظرفیت حرارتی بالاتر را در یک اثر فشرده تر کاهش می دهد.

علاوه بر این، استفاده از فولاد P22 به عنوان لوله پایه ثبات ساختاری را در شرایط شدید تضمین می کند.و حمله هیدروژن، اجازه می دهد تا خدمات طولانی مدت قابل اطمینان در زیر 580 °C بدون تخریب قابل توجهی. حتی در شرایط استرس پیچیده ناشی از گرادیانت های حرارتی در ریشه های بالاب،لوله P22 پشتیبانی قوی و یکپارچگی مهر و موم را فراهم می کند.

در نهایت باله های مارپیچی به طور محکم به لوله پایه با استفاده از روش هایی مانند:جوش با فرکانس بالا (HFW)، جوش ورودی، یا پیچاندن تنش مکانیکی. این تکنیک ها اتصال قوی متالورژیک را تضمین می کنند، مقاومت تماس حرارتی را به حداقل می رسانند،و حفظ یکپارچگی ساختاری در طول عملیات طولانی مدتیک اتصال با کیفیت بالا اجازه می دهد تا گرما به طور موثر از محیط با دمای بالا در داخل لوله، از طریق دیوار، به باله ها هدایت شود،و به سرعت به هوای خنک کننده اطراف پخش می شود که عملکرد حرارتی بسیار موثر و قابل اعتماد را به دست می آورد.

حوزه های کاربرد

به لطف این ویژگی های برتر، لوله های بالدار A335 P22 عمدتا در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند که نیاز به انتقال گرما کارآمد و قابل اعتماد در شرایط سخت عملیاتی دارند:

• صنعت برق (تطبيق اصلی):

  • بخاری های کاربردی: به عنوان لوله های سوپر هیتر، لوله های گرم کننده و لوله های بخار اصلی استفاده می شودزمانی که عملکرد حرارتی و مکانیکی P22 حیاتی باشد..
  • نیروگاه های هسته ای: در سیستم های حرارتی در داخل جزیره هسته ای و جزیره معمولی مانند ژنراتورهای بخار و مبادلات گرما استفاده می شود، که ایمنی مواد و قابلیت اطمینان طولانی مدت بسیار مهم است.

• صنعت پتروشیمی:

  • پالایشگاه ها: در تجهیزات مبادله گرما با دمای بالا برای کریکنگ کاتالیستی مایع (FCC) ، هیدرو دی سولفوریزه (HDS) و واحدهای هیدرو کریکنگ استفاده می شود.
  • کارخانه های شیمیایی: به طور گسترده ای در راکتورهای با دمای بالا، مبادلات گرما فرآیند و خطوط انتقال بخار یا گاز با فشار بالا استفاده می شود.

• صنایع سنگین دیگر:

  • ساخت کشتی: در سیستم های دیگ اصلی و کمکی و لوله های دمای بالا در کشتی های دریایی استفاده می شود.
  • متالورژی: در اجاق های فرن بالا، سیستم های انفجار گرم و واحدهای بازیابی گرما ضایعات که در محیط های با دمای بالا کار می کنند استفاده می شود.

مزیت های اصلی

هنگامی که لوله های فولادی بدون درز A335 P22 به لوله های بالدار ساخته می شوند، مزایای ذاتی آنها بیشتر تقویت می شود:

• انتقال گرما بسیار کارآمد: باله ها به طور قابل توجهی سطح بیرونی را گسترش می دهند و به طور قابل توجهی کارایی تبادل گرما با هوا یا سایر مواد خنک کننده گازی را افزایش می دهند.این باعث می شود آنها را به یک جزء اصلی از مبادلات گرما خنک هوا.
• قابلیت اطمینان و ایمنی بالا: استفاده از لوله های پایه بی درهم نقاط ضعف بالقوه مرتبط با بخیه های جوش طولی را از بین می برد.که منجر به یکپارچگی ساختاری بیشتر در دمای بالا و فشار بالا می شود، به ویژه در کاربردهای حساس به نشت.
• عمر طولانی: با توجه به مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون در دمای بالا، خزیدن و خوردگی، لوله های P22 به مدت طولانی حتی در شرایط سخت کار می کنند.کاهش فرکانس نگهداری و هزینه های تعویض.
• کاربرد گسترده: در دسترس در طیف گسترده ای از ابعاد (به عنوان مثال، قطر از 60.3 میلی متر تا بیش از 765 میلی متر) ، لوله ها می توانند برای پاسخگویی به نیازهای مهندسی و پیکربندی تجهیزات متنوع سفارشی شوند.