Zašto su potrebne bešavne cijevi otporne na toplinu
Cijevi za kotlove visokog pritiska pripadaju familiji bešavnih cijevi, ali se naručuju s mnogo strožim zahtjevima za sam čelik od običnih bešavnih cijevi. U radu su istovremeno izloženi visokom unutrašnjem pritisku, visokoj temperaturi metala, oksidirajućim dimnim gasovima i vodenoj pari. U tim uslovima cijev može izgubiti presjek oksidacijom i korozijom izvana, kamenac i pregrijavanje iznutra, te puzati pod pritiskom, tako da materijal mora kombinirati trajnu čvrstoću, otpornost na oksidaciju, otpornost na koroziju i strukturnu stabilnost.
Cijevi se koriste za izradu cijevi za pregrijač, cijevi za pregrijač, cijevi za vođenje zraka, glavne parne cijevi i snopove izmjenjivača topline za visokotlačne i ultra{0}}kotlove pod visokim pritiskom, kao i za procesne izmjenjivače topline u rafinerskoj, petrohemijskoj, hemijskoj i službi povrata otpadne topline.
Ocjene za visokotemperaturnu i visokotlačnu uslugu
Porodica austenitnog nerđajućeg čelika pruža najširi izbor. Standardne klase uključuju 304, 304L, 304H, 304LN, 316L, 316H, 316Ti, 317, 317L, 321 i 321H; stabilizirani razredi 321H i 347H se koriste tamo gdje će cijev raditi u opsegu senzibilizacije tokom dugog perioda; i visoki razredi hroma 309S i 310S su odabrani gdje je otpornost na oksidaciju na najvišim temperaturama metala glavni zahtjev. Duplex klasa S31803 je odabrana tamo gdje je potrebna veća čvrstoća i bolja otpornost na hloridnu koroziju od standardnih austenitnih razreda, a 904L klase UNS N08904 se koristi za jako korozivne procesne tokove.
Porodica ferita i martenzita obuhvata 409, 409L, 410, 430, 436, 436L, 439, 439L i 444. Ovi razredi se koriste tamo gdje se toplotna ekspanzija mora održavati na niskom nivou, na primjer u nekim izmjenjivačima topline i izduvnim gasovima, i gdje je umjerena otpornost na koroziju.
| Porodica | Reprezentativne ocjene | Tipičan razlog za odabir |
|---|---|---|
| Austenit | 304H, 316H, 321H, 347H | Čvrstoća puzanja i strukturna stabilnost na povišenoj temperaturi metala |
| Visoki hrom austenit | 309S, 310S | Otpornost na oksidaciju na najvišim temperaturama metala |
| Duplex | S31803 | Veća čvrstoća s poboljšanom otpornošću na koroziju pod naprezanjem klorida |
| Feritni i martenzitni | 409, 430, 436, 439, 444, 410 | Niska toplinska ekspanzija i umjerena otpornost na koroziju |
Standardi za bešavno i zavareno snabdevanje
Bešavne cijevi otporne na toplinu se obično isporučuju prema GB 13296, GB/T 14976 i GB/T 14975, prema ASTM i ASME A213, A312, A269, A789 i A790, a prema EN 10216-5 i DIN 17458 za iste tube su i GB/T. 12770 i GB/T 12771, prema ASTM i ASME A249, A312, A554, A778 i A789, te prema EN 10217-7 i DIN 17457.
Odabrani standard određuje koji su testovi obavezni. Specifikacije za cijevi kotla i izmjenjivača topline obično zahtijevaju kemijsku analizu, ispitivanje zatezanja, ispitivanje tvrdoće, spljošteno ispitivanje i ispitivanje razboda, hidrostatičko ili pneumatsko ispitivanje i ili vrtložna struja ili ultrazvučni pregled pune dužine, s veličinom zrna i provjerom intergranularne korozije za stabilizirane austenitne klase.
Prijave
Cijevi pregrijača i dogrijača u komunalnim i industrijskim kotlovima.
Cijevi za vođenje zraka, glavne cijevi za paru i topli vodovi za ponovno zagrijavanje u jedinicama visokog pritiska i ultra{0}}visokog pritiska.
Cijevi izmjenjivača topline i U-snopovi savijanja u rafinerijama, petrohemijskim i hemijskim postrojenjima.
Unutrašnjost peći i peći, zračne cijevi i visokotemperaturni procesni cjevovodi.
Rekuperacija otpadne topline, spaljivanje i izduvni sistemi gdje je otpornost na oksidaciju kritična.
Smjernice za odabir i obradu
Odabir počinje od projektirane temperature metala, dimnih plinova ili procesne atmosfere i korozivnosti struje. Unutar austenitne porodice, izaberite najniži razred legure koji zadovoljava zahtjeve puzanja i oksidacije, jer prelazak na viši razred hroma ili nikal povećava i cijenu i osjetljivost zavara. Tamo gdje će cijev biti osjetljiva u radu, navedite stabiliziranu klasu kao što je 321H ili 347H, ili nisku razinu ugljika kao što je 304L ili 316L.
Za proizvodnju, nerđajuća cijev zahteva čisto rezanje i pripremu, zavarivanje sa malim unosom toplote, kontrolisanu temperaturu međuprolaza i, za stabilizovane i dupleks vrste, strogu pažnju na izbor potrošnog materijala i na opseg unosa toplote, jer previše toplote oštećuje ravnotežu dupleks faze. Žarenje otopinom nakon jakog hladnog oblikovanja vraća otpornost na koroziju, a tretman kiselinom i pasivizacijom uklanja oksid koji se stvara na zoni zahvaćenom toplinom.
FAQ
P: Koja je razlika između cijevi kotla i obične bešavne cijevi?
Način proizvodnje je sličan, ali se cijev za kotao naručuje prema specifikaciji koja mnogo strože kontrolira tip čelika i nameće dodatna ispitivanja kao što su svojstva povišene temperature, spljoštenje, spaljivanje, veličina zrna i ispitivanje bez razaranja.
P: Koji se razred koristi gdje je potrebna otpornost na oksidaciju na najvišoj temperaturi?
Austenitni razredi visokog hroma 309S i 310S su odabrani za najviše temperature metala, jer njihov sadržaj hroma obezbeđuje najbolju otpornost na kamenac u oksidacionoj atmosferi.
P: Kada treba specificirati stabilizirani razred kao što je 321H ili 347H?
Kada će cijev ostati u temperaturnom rasponu osjetljivosti tokom dužeg perioda tokom rada, ili kada će zavareni spoj biti izložen korozivnom okruženju na povišenoj temperaturi.
P: Koji su ekvivalentni standardi za besprijekornu opskrbu?
Uobičajene bešavne specifikacije su GB 13296, GB/T 14976, GB/T 14975, ASTM A213, A312, A269, A789 i A790, EN 10216-5 i DIN 17458.
P: Koje testove treba da obuhvati certifikat za mlin?
Hemijska analiza, rezultati zatezanja i tvrdoće, rezultati spljoštenja i širenja, ispitivanje pod pritiskom i ispitivanje vrtložnim strujama pune dužine ili ultrazvučni pregled, plus veličina zrna i rezultati intergranularne korozije gdje je klasa stabilizirana.
P: Zašto se kontrolira unos topline prilikom zavarivanja dupleks cijevi?
Dupleks nerđajući čelik zavisi od uravnotežene austenitne i feritne mikrostrukture. Previsok unos toplote ili prespor brzina hlađenja remete tu ravnotežu i smanjuju i žilavost i otpornost na koroziju u zavarenom spoju.
