Zastosowanie rur żebrowanych A335 P22 Solid FIN TUBE w wysokotemperaturowych, wysokociśnieniowych i wysoce korozyjnych urządzeniach do wymiany ciepła

Przegląd

A335 P22 HFW FIN TUBE to wysokiej wydajności element przeniesienia ciepła specjalnie zaprojektowany do ekstremalnych warunków pracy, w tym wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia,i środowiska o wysokiej korozjiJest szeroko stosowany w kluczowych sektorach przemysłowych, takich jak wytwarzanie energii, petrochemikalia i przetwarzanie chemiczne.25Cr-1Mo) jako materiał podstawowy, oferujący doskonałą wytrzymałość w wysokich temperaturach, wyższą odporność na pełzanie i silną odporność na utlenianie.Może pracować stabilnie przez długie okresy przy temperaturach roboczych do 580 °C i ciśnieniach układu przekraczających 90,8 MPa, co czyni go idealnym do zastosowań w wymianie ciepła o wysokiej temperaturze, takich jak supergrzejniki i przegrzejniki w kotłach elektrowni, jednostki hydrotreating w rafineriach,i wymienników ciepła w zakładach chemicznych.

Określenie "tuba końcowa A335 P22 HFW" odnosi się zazwyczaj do rur z płetwami, których rury bazowe spełniają wymagania dotyczące składu chemicznego i właściwości mechanicznych klasy P22 ASTM A335,wyprodukowane przy użyciu technologii spawania wysokiej częstotliwości (HFW)Wykorzystując płetwy spiralne na zewnętrznej powierzchni rury bazowej P22, efektywny obszar przenoszenia ciepła jest znacznie zwiększony,znacząco zwiększając efektywność cieplną pomiędzy rurą a powietrzem lub innymi nośnikami chłodzącymiDzięki temu jest optymalnym wyborem dla wymienników ciepła chłodzonych powietrzem (ACHE), systemów odzyskiwania ciepła odpadowego (HRSG),i innych urządzeń energooszczędnych, w których niezbędna jest kompaktowa konstrukcja i wysoka wydajność.

Produkt ten łączy w sobie niezawodność konstrukcyjną stali stopowej P22 ze zwiększoną zdolnością rozpraszania ciepła rury z płetwami,przy jednoczesnym wykorzystaniu procesu produkcji HFW w celu osiągnięcia opłacalnej produkcji i stałej dokładności wymiarowejPrzy odpowiednim podgrzewaniu i obróbce cieplnej po spawaniu (PWHT) złącza spawane wykazują stabilne właściwości mechaniczne, spełniając wymagania dotyczące instalacji na miejscu i konserwacji terenowej.Dzięki wyjątkowej odporności na korozję, wydłużoną żywotność i szeroką adaptacyjność w zakresie rozmiarów i konfiguracji, A335 P22 HFW FIN TUBE stał się kluczowym elementem nowoczesnej przemysłu ciężkiego, zapewniającym bezpieczne, niezawodne,i efektywne działanie w trudnych warunkach eksploatacji oraz ciągłe wspieranie rozwoju, wydajnych systemów energetycznych.

Skład chemiczny i właściwości rdzenia

Stal A335 P22 to chromowo-molibdenowa (Cr-Mo) stal ferrytowa przeznaczona do użytku w wysokich temperaturach.

• Chrom (Cr): 1,90% ∼ 2,60%
• Molibden (Mo): 0,87% 1,13%

Ten szczególny stosunek stopów ≈ około 2,25% Cr i 1% Mo ≈ daje materiałowi wyjątkowe ogólne właściwości:

• Doskonała odporność na wysokie temperatury: Chrom znacząco zwiększa odporność stali na utlenianie i korozję w podwyższonych temperaturach.umożliwiające długoterminową stabilność w ciągłym narażeniu na parę wysokiego ciśnienia i gorące gazy.
• Wysoka wytrzymałość i odporność na pełzanie: Dodanie molibdenu znacznie poprawia wytrzymałość materiału i odporność na pęknięcie pod wpływem wkrętu przy wysokich temperaturach.Stal P22 skutecznie przeciwstawia się temu zjawisku, utrzymując integralność konstrukcyjną pod wysokim ciśnieniem wewnętrznym (≥ 9,8 MPa).
• Dobry trwały elastyczność i twardość: Nawet w przypadku długotrwałego użytkowania w wysokich temperaturach materiał zachowuje wystarczającą elastyczność i wytrzymałość, aby zapobiec łamliwemu pękaniu, zapewniając bezpieczeństwo eksploatacji.
• Doskonała spawalność: Przy stosowaniu odpowiednich procedur podgrzewania i obróbki cieplnej po spawaniu (PWHT) stal P22 wykazuje akceptowalną spawalność, ułatwiając produkcję i naprawę w terenie.

Zalety procesu produkcyjnego

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, nauki o materiałach i zaawansowanej produkcji.

Z podstawowego punktu widzenia szybkość przenoszenia ciepła jest bezpośrednio proporcjonalna do powierzchni.ciepło jest przenoszone przez konwekcję między ścianą rur i zewnętrznymi płynami, takimi jak powietrzeJednakże ze względu na z natury niską przewodność cieplną gazów współczynniki przenoszenia ciepła przez konwekcję są bardzo niskie, tworząc duży wąski gardło.rozszerzona powierzchniaW ten sposób płetwy spiralne są spirałowo zwinięte wokół rurki z stopem P22, przekształcając gładką cylindryczną powierzchnię w rozszerzoną strukturę z licznymi płetwami metalowymi.Może to zwiększyć powierzchnię powierzchni zewnętrznej na jednostkę długości kilkakrotnie, aż do 8-10 razy lub więcej.Przykładowo, 25 mm rury OD wyposażone w płetwy o wysokości 12 mm rozmieszczone w odległości 2,5 mm osiągają dramatyczne poszerzenie powierzchni przenoszenia ciepła.

Ponad zwiększeniem powierzchni, płetwy poprawiają również aerodynamiczną wydajność.tym samym zwiększając konwekcyjną transfer ciepłaDodatkowo kanały między płetwami prowadzą przepływ powietrza równomiernie, minimalizując martwe strefy i poprawiając rozkład ciepła.wymienniki ciepła chłodzone powietrzem (ACHE),kotły ciepła odpadowego (HRSG), oraz systemów chłodzenia spalin, gdzie umożliwia większą moc cieplną przy bardziej kompaktowym zasięgu, zmniejszając zarówno koszty powierzchni, jak i kapitałowe.

Ponadto stosowanie stali P22 jako rury bazowej zapewnia stabilność strukturalną w ekstremalnych warunkach.i ataku wodorowym, umożliwiając niezawodną długoterminową eksploatację w temperaturze poniżej 580 °C bez znaczącej degradacji.rurka P22 zapewnia solidne wsparcie i integralność uszczelnienia.

Wreszcie płetwy spiralne są mocno przymocowane do rury bazowej za pomocą takich metod jak:spawanie wysokiej częstotliwości (HFW), spawania wstawienniczego lub mechanicznego nawijania naprężeniowego.i utrzymywać integralność strukturalną podczas długotrwałej eksploatacjiWysokiej jakości wiązanie umożliwia skuteczne przeprowadzanie ciepła z wysokociepłowego medium wewnątrz rurki, przez ścianę, do płetw,i szybko rozprasza się w otaczającym powietrzu chłodzącym, osiągając wysoce skuteczne i niezawodne działanie cieplne.

Obszary zastosowania

Dzięki tym doskonałym właściwościom rury z płetwami A335 P22 są przede wszystkim stosowane w zastosowaniach przemysłowych wymagających wydajnej i niezawodnej przenoszenia ciepła w trudnych warunkach eksploatacyjnych:

• Przemysł energetyczny (podstawowe zastosowanie):

  • Wytwarzanie paliw: Używane jako rury supergrzejników, rury grzejników i główne rury parowe ◄ składniki bezpośrednio narażone na działanie pary wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia,w przypadku gdy właściwości termiczne i mechaniczne P22 są krytyczne.
  • Elektrownie jądrowe: Stosowane w systemach termicznych zarówno na wyspie jądrowej, jak i na wyspie konwencjonalnej, takich jak generatory pary i wymienniki ciepła, w których najważniejsze są bezpieczeństwo materiału i długoterminowa niezawodność.

• Przemysł petrochemiczny:

  • Rafinerie: Stosowane w urządzeniach wymiany ciepła o wysokiej temperaturze do krakingu katalitycznego płynów (FCC), hydrodesulfuracji (HDS) i hydrokrakingu.
  • Rośliny chemiczne: Szeroko stosowane w reaktorach wysokotemperaturowych, wymiennikach ciepła procesowych i linii przesyłowych pary lub gazu pod wysokim ciśnieniem.

• Pozostałe przemysły ciężkie:

  • Budowa statków: Używane w systemach kotłów głównych i pomocniczych oraz w rurociągach wysokotemperaturowych na statkach morskich.
  • Metallurgia: Stosowane w piecach wysokoprężnych, systemach wysokoprężnych i jednostkach odzysku ciepła odpadowego działających w środowiskach o wysokiej temperaturze.

Główne zalety

Gdy bezszwowe rury stalowe A335 P22 są wytwarzane w rury z płetwami, ich wrodzone zalety są jeszcze bardziej wzmacniane:

• Wysoce wydajny transfer ciepła: Płetwy znacząco rozszerzają powierzchnię zewnętrzną, znacząco zwiększając efektywność wymiany ciepła z powietrzem lub innymi gazowymi chłodnikami.To czyni je podstawowym elementem chłodzonych powietrzem wymienników ciepła.
• Wysoka niezawodność i bezpieczeństwo: Wykorzystanie bezszwowych rurociągów podstawowych eliminuje potencjalne słabe punkty związane z wzdłużnymi szwami spawaniowymi,w wyniku większej integralności konstrukcyjnej w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia, szczególnie ważne w zastosowaniach wrażliwych na wycieki.
• Długa żywotność: Dzięki doskonałej odporności na oksydację w wysokich temperaturach, wkręcanie się i korozję, rury z płetwami P22 zapewniają dłuższą żywotność nawet w trudnych warunkach eksploatacyjnych,zmniejszenie częstotliwości utrzymania i kosztów wymiany.
• Szerokie zastosowanie: Dostępne w szerokim zakresie wymiarów (np. średnice od 60,3 mm do ponad 765 mm), rurki mogą być dostosowywane do różnych wymagań inżynierskich i konfiguracji urządzeń.