การใช้งานของ ASTM A192 สายท่อขีดขีดในอุณหภูมิปานกลางถึงต่ํา การฟื้นฟูความร้อนจากก๊าซสูบ (300~500°C)

ท่อครีบหยักพร้อมเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำไร้รอยต่อ ASTM A192 เป็นท่อฐาน มีความแข็งแรงสูงที่อุณหภูมิสูง เชื่อมง่าย และคุ้มค่า ทำให้เป็นวัสดุโครงสร้างที่ประหยัดมาก เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมก๊าซไอเสียที่มีอุณหภูมิปานกลางถึงต่ำ (300–450°C) ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบการนำความร้อนกลับคืนมา กระบวนการเชื่อมความต้านทานความถี่สูงช่วยให้เกิดพันธะทางโลหะวิทยาระหว่างครีบหยักเหล็กกล้าคาร์บอนและท่อฐาน ส่งผลให้เกิดการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งและทนทานต่อความล้าจากความร้อนและการสั่นสะเทือนได้ดีเยี่ยม ซึ่งช่วยให้การทำงานมีความเสถียรในระยะยาวภายใต้สภาวะอุตสาหกรรมที่มีฝุ่น อุณหภูมิสูง และรอบการเริ่มต้นและหยุดบ่อยครั้ง

ครีบหยักมีรอยบากเป็นระยะตามขอบ ซึ่งจะรบกวนชั้นขอบเขตการไหลเวียนของอากาศ ทำให้เกิดกระแสวนและการไหลรอง สิ่งนี้ช่วยเพิ่มสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนในด้านก๊าซไอเสียอย่างมาก ซึ่งช่วยปรับปรุงได้ถึง 30–60% และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยรวมอย่างมาก เมื่อเทียบกับครีบเรียบ จะได้ความสามารถในการนำความร้อนกลับคืนมาสูงกว่าภายในพื้นที่เดียวกัน เมื่อเทียบกับท่อสตั๊ดหรือครีบอัดขึ้นรูปในตัว จะมีต้นทุนที่ต่ำกว่าและความยืดหยุ่นในการผลิตที่มากกว่า ซึ่งช่วยสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและความประหยัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในโครงการนำความร้อนกลับคืนมา ท่อครีบชนิดนี้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องประหยัดพลังงานอุณหภูมิต่ำในโรงไฟฟ้า HRSG (เครื่องกำเนิดไอน้ำนำความร้อนกลับคืนมา) หม้อไอน้ำเตาเผาปูนซีเมนต์ และหน่วย FCC (Fluid Catalytic Cracking) regenerator ช่วยลดอุณหภูมิก๊าซไอเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงการใช้พลังงาน และให้การประหยัดพลังงานประจำปีจำนวนมาก โดยทั่วไปมีระยะเวลาคืนทุนน้อยกว่าสามปี เมื่อรวมกับคุณสมบัติการออกแบบที่เหมาะสมที่สุด เช่น การจัดเรียงท่อแบบสลับกัน ระยะพิทช์ครีบที่ใหญ่ขึ้นเพื่อป้องกันการเปรอะเปื้อน รวมถึงระบบเป่าเขม่าและกลยุทธ์การป้องกันวัสดุ (เช่น การรักษาอุณหภูมิผนังท่อให้อยู่เหนือจุดน้ำค้างกรด) จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนาน ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้การนำความร้อนกลับคืนมามีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และยั่งยืน ด้วยเหตุนี้ จึงกลายเป็นตัวเลือกหลักในด้านการอนุรักษ์พลังงานในอุตสาหกรรม

• เชื่อมได้ดีเยี่ยม: ชั้นออกไซด์บนพื้นผิวสามารถกำจัดออกได้ง่าย ทำให้เกิดการหลอมรวมพลังงานที่เสถียรและเข้มข้นในระหว่างการเชื่อมความต้านทานความถี่สูง ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงพันธะทางโลหะวิทยาที่เชื่อถือได้ระหว่างครีบและท่อฐาน
• ต้นทุนต่ำ: ประมาณ 60–70% ของราคาเหล็กกล้าผสม (เช่น T1/T11) ซึ่งให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก
• เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวาง: เป็นไปตาม ASME BPVC Section I และ Section VIII ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในการออกแบบอุปกรณ์แรงดัน

สำหรับสภาพแวดล้อมก๊าซไอเสียในอุตสาหกรรมทั่วไปที่มี ไม่มีการกัดกร่อนรุนแรงและอุณหภูมิการทำงาน ≤450°C ASTM A192 แสดงถึงความสมดุลที่ดีที่สุดระหว่าง ประสิทธิภาพ ต้นทุน และความสามารถในการผลิต ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับท่อฐานในระบบการนำความร้อนกลับคืนมา

ระบบการนำความร้อนกลับคืนมาทำงานอย่างต่อเนื่องภายใต้สภาวะที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง สภาพแวดล้อมที่มีฝุ่น และรอบการเริ่มต้นและหยุดบ่อยครั้ง ในกรณีดังกล่าว ความน่าเชื่อถือ ("จะอยู่รอดได้หรือไม่?") สำคัญกว่าประสิทธิภาพสูงสุด ประสิทธิภาพของท่อครีบหยัก ASTM A192 ได้รับการประเมินตามเกณฑ์ความทนทานหลักห้าประการ:

• ใช้ A192 ในส่วนที่มีอุณหภูมิสูง เปลี่ยนไปใช้ เหล็ก ND หรือท่อเคลือบอะลูมิเนียม ในโซนที่มีอุณหภูมิต่ำ
• เสริมความหนาของรากครีบ → ปรับปรุงความทนทานต่อการกัดเซาะ
• ติดตั้ง แผ่นรองรับ → ลดความยาวช่วงและระงับการสั่นสะเทือน
• รวม ระบบเป่าเขม่าด้วยเสียง → ช่วยให้ทำความสะอาดเชิงรุกและยืดช่วงเวลาการบำรุงรักษา

ด้วยการออกแบบและการดำเนินงานที่เหมาะสม ท่อครีบเหล่านี้สามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยเป็นเวลา 8–10 ปี ในการใช้งานความร้อนเหลือทิ้งทั่วไป โดยมี MTBF (Mean Time Between Failures) เกิน 30,000 ชั่วโมง.

เมื่อเทียบกับครีบเรียบ ครีบหยักมีรอยบากเป็นระยะตามขอบ ซึ่งสร้างความก้าวหน้าหลักสี่ประการในด้านประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน:

ครีบหยักแสดงถึง การประนีประนอมในอุดมคติสำหรับการนำความร้อนเหลือทิ้งจากก๊าซไอเสียที่มีอุณหภูมิสูง—ให้การถ่ายเทความร้อนที่แข็งแกร่ง ควบคุมต้นทุนได้ อายุการใช้งานที่เชื่อถือได้ และการบำรุงรักษาที่เป็นไปได้