لوله پره دار جامد جوش داده شده ASTM A376 TP347H با پره های فولاد کربنی برای HRSG ها

لوله پره دار جامد HFW TP347H ASTM A376 با پره های فولاد کربنی برای HRSG ها

این لوله یک لوله مبدل حرارتی با عملکرد بالا است که برای سرویس دهی شدید در محیط های با دمای بالا و فشار بالا، مانند دیگ های بخار، سوپرهیترها و رفرمرها در نیروگاه ها و صنایع پتروشیمی طراحی شده است. هدف اصلی آن انتقال حرارت بسیار کارآمد از گازهای داغ به یک سیال (معمولاً آب یا بخار) در داخل لوله است.

در اینجا برخی از تفکیک های اجزای سازنده آورده شده است:

1. لوله پایه: لوله های بدون درز ASTM A376 TP34H

(1). الزامات ترکیب شیمیایی

توجه: *Cb نماد تاریخی نیوبیم است که معمولاً در استانداردهای ASTM استفاده می شود. این محدوده ترکیب برای تمایز TP347H از TP347 استاندارد، بهینه سازی مقاومت در برابر خزش در دمای بالا، کلیدی است.

(2). الزامات خواص مکانیکی

2. نوع پره: پره جامد HFW (جوش داده شده با فرکانس بالا)

HFW یک فرآیند دقیق و خودکار است که در آن نوارهای فولادی (skelp) به شکل استوانه ای در می آیند و درز طولی با استفاده از جریان الکتریکی با فرکانس بالا جوش داده می شود. بدون درز نیست، اما یک جوش بسیار قوی، ثابت و مقرون به صرفه تولید می کند. برای سرویس دهی با فشار بالا، ناحیه جوش اغلب تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد و با دقت بازرسی می شود تا از یکپارچگی برابر با فلز پایه اطمینان حاصل شود.

در حالی که خود لوله از فولاد ضد زنگ با آلیاژ بالا (TP347H) ساخته شده است، پره ها از فولاد کربنی ساخته شده اند. این یک انتخاب طراحی رایج و اقتصادی است زیرا:

• پره ها در دمای کمی پایین تر از دیواره لوله در تماس با بخار داغ کار می کنند.
• فولاد کربنی انتقال حرارت خوب، استحکام را فراهم می کند و به طور قابل توجهی ارزان تر از فولاد ضد زنگ است.
• مقاومت در برابر خوردگی/اکسیداسیون در درجه اول توسط لوله فولادی ضد زنگ ارائه می شود. در سرویس دهی در دمای بالا، پره های فولادی کربنی یک لایه اکسید پایدار تشکیل می دهند.

3. چرا از این ترکیب خاص استفاده می شود؟

این لوله برای حل یک مجموعه خاص از شرایط سخت مهندسی شده است:

• فشار و دمای داخلی بالا: لوله پایه HFW ASTM A376 TP347H در برابر بخار با فشار بالا (به عنوان مثال، در یک سوپرهیتر) مقاومت می کند و در برابر خزش (تغییر شکل آهسته تحت تنش در حرارت بالا) مقاومت می کند.
• مقاومت در برابر خوردگی/اکسیداسیون: فولاد ضد زنگ TP347H مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون (پوسته پوسته شدن) در محیط گاز داغ دودکش ارائه می دهد و به ویژه در برابر سولفیداسیون و ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی کلرید در شرایط خاص مقاوم است.
• انتقال حرارت کارآمد: پره های فولادی کربنی جامد جذب گرما را از گازهای احتراق به حداکثر می رسانند و آن را به دیواره لوله منتقل می کنند.
• دوام مکانیکی: ساختار پره دار جامد در برابر آسیب ناشی از دمیدن دوده، فرسایش خاکستر و چرخه حرارتی مقاومت می کند.
• بهینه سازی هزینه: استفاده از فولاد ضد زنگ گران قیمت فقط برای لوله تحمل کننده فشار و فولاد کربنی ارزان تر برای پره ها، تعادل بهینه ای از عملکرد و هزینه است.

کاربردهای اصلی و صنایع

1. تولید برق (زغال سنگ، زیست توده، تبدیل زباله به انرژی)

این رایج ترین کاربرد است.

• سوپرهیترها و ریهیترها: کاربرد اصلی. اینها بخش هایی از دیگ بخار هستند که در آن بخار اشباع شده بیشتر گرم می شود تا به بخار فوق گرم تبدیل شود (به عنوان مثال، 540 درجه سانتیگراد تا 600 درجه سانتیگراد / 1000 درجه فارنهایت تا 1112 درجه فارنهایت). لوله پایه TP347H در برابر بخار با فشار بالا و دمای بالا در داخل مقاومت می کند، در حالی که در برابر اکسیداسیون و خوردگی ناشی از گاز داغ دودکش تهاجمی در بیرون مقاومت می کند. پره های فولادی کربنی گرما را از گاز به طور موثر جذب می کنند.
• اکونومایزرها (در محیط های خورنده): در کارخانه هایی که سوخت هایی با محتوای گوگرد یا کلر بالا (به عنوان مثال، برخی از زغال سنگ ها، زباله ها) می سوزانند، اکونومایزر (که آب تغذیه را از قبل گرم می کند) می تواند در محدوده دمای نقطه شبنم اسیدی خورنده قرار گیرد. TP347H مقاومت بهتری در برابر خوردگی نقطه شبنم اسیدی نسبت به لوله های فولادی کربنی یا کم آلیاژ استاندارد ارائه می دهد.

2. پتروشیمی و پالایش

• رفرمرهای کارخانه هیدروژن و کارخانه آمونیاک: در هیتر آتش (کوره رفرمر) که واکنش رفرمینگ رخ می دهد، گاز فرآیند داخل لوله ها در دمای بسیار بالا و فشار در یک محیط غنی از هیدروژن قرار دارد. TP347H مقاومت عالی در برابر خزش و شکنندگی هیدروژنی ارائه می دهد. پره های خارجی گرمای تابشی و همرفتی را از مشعل های کوره جذب می کنند.
• هیترهای فرآیند شیمیایی: در کوره های کراکینگ (به عنوان مثال، تولید اتیلن) و سایر هیترهای با آتش مستقیم که در آن لوله های فرآیند در معرض شار حرارتی بالا و محصولات احتراق بالقوه خورنده قرار دارند، استفاده می شود.

3. ژنراتورهای بخار بازیابی حرارت (HRSG) در نیروگاه های سیکل ترکیبی

• بخش های سوپرهیتر با فشار بالا: در حالی که اگزوز توربین گازی تمیزتر از گاز دودکش زغال سنگ است، اما همچنان در دمای بالایی قرار دارد. در HRSG های بزرگتر و پیشرفته تر که برای پارامترهای بخار بالاتر طراحی شده اند، لوله های TP347H ممکن است برای مراحل سوپرهیتر نهایی مشخص شوند تا از قابلیت اطمینان طولانی مدت و راندمان بالاتر اطمینان حاصل شود.