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Aplicação do Tubo Aletado Serrilhado SA213 T22 HFW na Recuperação de Calor Residual em Alta Temperatura

Aplicação do Tubo Aletado Serrilhado SA213 T22 HFW na Recuperação de Calor Residual em Alta Temperatura

Nome da marca: YUHONG
Número do modelo: A norma ASME SA213 T22
MOQ: 100 kgs
Preço: Negociável
Condições de pagamento: T/T,L/C
Capacidade de fornecimento: 4150 toneladas por mês
Informações detalhadas
Lugar de origem:
China
Certificação:
ABS, BV, DNV, CCS, LR
Material:
de aço inoxidável, aço de liga
Aplicativo:
Exchanges de calor, refrigeradores de ar, condensadores, evaporadores, radiadores
Material da barbatana:
CS
Espaçamento da barbatana:
2.0mm-20mm
Espessura da parede:
0,8-3 mm
Diâmetro do tubo:
32mm, 38mm, 42mm,60.3 mm,88.9mm
Detalhes da embalagem:
Caixa de madeira com madeira com moldura de ferro
Habilidade da fonte:
4150 toneladas por mês
Destacar:

Tubo aletado serrilhado SA213 T22

,

tubos de recuperação de calor residual em alta temperatura

,

Tubos de barras dentadas HFW

Descrição do produto

Visão Geral do Produto

Os tubos com aleta serrilhada SA213 T22 HFW demonstram claras vantagens técnicas em aplicações de recuperação de calor residual na faixa de temperatura de 500–580°C. Neste intervalo de temperatura, materiais convencionais de aço carbono, como o ASTM A192, exibem uma degradação significativa do desempenho, com uma resistência à ruptura por fluência de 10⁵ horas de aproximadamente 20 MPa a 550°C e uma taxa de oxidação de cerca de 0,3 mm/ano. Em comparação, o SA213 T22 (aço 2,25Cr-1Mo) atinge uma resistência à ruptura por fluência de 10⁵ horas de até 80 MPa a 580°C, com uma taxa de oxidação inferior a 0,1 mm/ano e uma taxa de corrosão por enxofre de aproximadamente 0,08 mm/ano. Essas métricas de desempenho o tornam adequado para sistemas de recuperação de calor residual de gases de combustão de média a alta temperatura.

O processo de tratamento térmico influencia significativamente o desempenho do material, com a normalização a 900–950°C, seguida pelo revenimento a 700–750°C, formando uma microestrutura bainítica e carbonetos esféricos dispersos, que melhoram a resistência a altas temperaturas e a resistência à fluência. O design da aleta serrilhada interrompe a camada limite do fluxo de ar através de entalhes periódicos, com dados medidos mostrando uma melhora de 35–50% no coeficiente de transferência de calor, enquanto cria características de campo de fluxo que reduzem a deposição de cinzas em temperaturas elevadas, estendendo os intervalos de limpeza. O processo de soldagem por resistência de alta frequência garante uma ligação metalúrgica confiável entre as aletas e o tubo base, adequado para operação contínua de longo prazo.

I. Por que SA213 T22 é Obrigatório

Fato Principal: Quando a temperatura dos gases de combustão excede 500°C, o aço carbono comum (como o ASTM A192) entra rapidamente em uma "zona de morte"

  • Acima de 450°C: A taxa de oxidação aumenta exponencialmente
  • Acima de 500°C: A resistência à fluência do aço carbono cai drasticamente
  • A 550°C: A resistência à ruptura por fluência de 10⁵h do A192 é de apenas 20 MPa (essencialmente inutilizável)

Em contraste, o SA213 T22 (aço 2,25Cr-1Mo) mantém um desempenho excepcional nesta faixa de temperatura:

  • 80 MPa de resistência à ruptura por fluência a 580°C (4× a do A192)
  • 60% de redução na taxa de oxidação (graças à camada protetora Cr₂O₃)
  • 3× melhora na resistência à corrosão por enxofre

Esta é a razão fundamental para sua seleção—na faixa de alta temperatura de 500–580°C, não é apenas "melhor", mas a ÚNICA OPÇÃO VIÁVEL DE SOBREVIVÊNCIA!


II. Características do Material
1. Composição Química e Desempenho em Alta Temperatura
Elemento Conteúdo Mecanismo de Alta Temperatura Efeito Real
Cr (Cromo) 1,90–2,60% Forma uma película de óxido Cr₂O₃ densa em altas temperaturas Taxa de oxidação <0,1 mm/ano a 550°C (vs. 0,3 mm/ano para A192)
Mo (Molibdênio) 0,87–1,13% Inibe o movimento de deslocamento e o deslizamento dos contornos de grão A resistência à ruptura por fluência atinge 80 MPa a 580°C (A192: 20 MPa)
C (Carbono) 0,05–0,15% Controle preciso da precipitação de carbonetos Equilibra a resistência a altas temperaturas com a soldabilidade, evita a fragilização da fase σ
Si (Silício) 0,10–0,50% Melhora a adesão da película de óxido Reduz o risco de descamação
2. Processo de Tratamento Térmico
  • Temperatura de Normalização: 900–950°C → Obtém uma estrutura austenítica uniforme
  • Temperatura de Revenimento: 700–750°C → Forma carbonetos finos e dispersos

Efeitos Críticos:

  • A estrutura bainítica fornece resistência a altas temperaturas
  • Carbonetos esféricos (M₂₃C₆) prendem os contornos de grão, resistindo à fluência
  • Tensões residuais reduzidas em 70%, minimizando a fissuração por fadiga térmica

III. Durabilidade Física

Os sistemas de recuperação de calor residual que operam a 500–580°C enfrentam quatro desafios críticos:

Ameaça Solução do Tubo com Aleta Serrilhada T22 Resultados da Verificação
Fluência em Alta Temperatura Mo fortalece os contornos de grão; HFW elimina a concentração de tensão Após 8 anos de operação em uma usina de 600MW, a expansão do diâmetro do tubo <0,5% (vs. 3% para A192 em 6 meses)
Descamação Película Cr₂O₃ + jateamento interno A adesão da escama foi melhorada em 40%, a taxa de descamação foi reduzida em 60%
Fissuração por Fadiga Térmica Conteúdo otimizado de C + entalhes serrilhados amortecem a tensão térmica Sem rachaduras após 500 ciclos térmicos (A192 normalmente falha antes de 100 ciclos)
Corrosão por Enxofre Cr forma uma camada protetora de sulfeto Taxa de corrosão em gases de combustão contendo enxofre: 0,08 mm/ano (vs. 0,35 mm/ano para A192)

Medidas de Melhoria de Engenharia:

  • Design de material graduado: T22 para seções de alta temperatura, A192 para seções de baixa temperatura → otimização de custo de 30%
  • Tratamento térmico pós-soldagem (PWHT): 720°C por 2 horas → elimina 90% das tensões residuais de soldagem
  • Monitoramento preciso da temperatura da parede: Garante ≤580°C (590°C é o ponto crítico de desempenho)
  • Sistema de sopro de fuligem acústico: Evita choque térmico do sopro de fuligem a vapor

Conclusão:
Na faixa de alta temperatura de 500–580°C, os tubos com aleta serrilhada T22 podem operar com segurança por 10–15 anos com um MTBF > 50.000 horas, enquanto o A192 inevitavelmente falha em 6 meses sob as mesmas condições—esta é a única justificativa para sua existência!


IV. Vantagens em Alta Temperatura das Aletas Serrilhadas
Mecanismo Significado em Alta Temperatura Efeito Medido
Interrupção Ativa da Camada Limite Gases de combustão em alta temperatura têm uma camada limite mais espessa; entalhes serrilhados forçam a separação Coeficiente de transferência de calor aumentado em 35–50% (mais significativo do que com aplicações A192)
Design Anti-Incrustação por Vórtice A cinza amolece acima de 500°C; entalhes serrilhados criam "canais de autolimpeza" Ciclo de incrustação estendido em 2,5× (de 45 para 110 dias)
Ligação Metalúrgica via HFW Resolve o afrouxamento das aletas causado pela fluência em alta temperatura Nenhuma separação da aleta após 10 anos de operação (as aletas expandidas mecanicamente normalmente falham em 3 anos)
Estrutura de Amortecimento de Tensão Térmica Entalhes serrilhados absorvem a tensão de expansão térmica Reduz o risco de rachaduras na solda em 70%

V. Resumo das Principais Vantagens
Dimensão Desempenho Proposta de Valor
Desempenho em Alta Temperatura Mantém a estabilidade estrutural a 580°C Preenche a lacuna crítica entre A192 e T91
Melhoria da Transferência de Calor O design serrilhado aumenta o coeficiente de transferência de calor do lado dos gases de combustão em 40%+ Recupera 25%+ mais calor na mesma área
Eficiência Econômica 70–75% do custo do T91, com 80% da vida útil do T91 ROI tipicamente <4 anos (aceitável para projetos de alta temperatura)
Confiabilidade Ligação HFW metalúrgica + design de resistência à fluência MTBF > 50.000 horas, adequado para operação contínua
Contribuição Ambiental Cada redução de 10°C na temperatura dos gases de combustão ≈ 15.000 toneladas de redução de CO₂/ano (usina de 600MW) Apoia as metas de "duplo carbono", aprimora as classificações ESG

VI. Por que Escolher Tubos Serrilhados T22
1. Adaptação a Altas Temperaturas
  • A192: Inevitavelmente falha em 6 meses nessas temperaturas
  • T91: Proibitivamente caro para unidades de pequena escala
  • T22: A ÚNICA solução que equilibra desempenho e custo-efetividade
2. Melhoria da Eficiência
  • O design serrilhado aumenta o coeficiente de transferência de calor do lado dos gases de combustão em alta temperatura em 40%+
  • Recupera 25% mais calor no mesmo espaço, reduzindo o volume do equipamento em 30%
3. Retornos Econômicos
  • Investimento inicial 25–30% menor que o T91
  • Economia anual significativa de energia (48.000 toneladas de carvão/ano para uma usina de 600MW)
  • ROI tipicamente <4 anos (bem dentro da faixa aceitável para projetos de alta temperatura)