Οδηγός σωλήνων εναλλάκτη θερμότητας - ASTM A179 A213 A249

Οι σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας είναι εξειδικευμένοι σωλήνες από χάλυβα που χρησιμοποιούνται σε εξοπλισμό θερμικής ανταλλαγής, όπως εναλλάκτες θερμότητας με κέλυφος-και-σωλήνες, συμπυκνωτές, εξατμιστές, λέβητες και άλλες συσκευές μεταφοράς θερμότητας. Σε αντίθεση με τον τυπικό σωλήνα που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά υγρών, οι σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας πρέπει να πληρούν αυστηρές απαιτήσεις για ακρίβεια διαστάσεων, ποιότητα επιφάνειας και ιδιότητες μεταφοράς θερμότητας. Το τοίχωμα του σωλήνα πρέπει να είναι αρκετά λεπτό ώστε να επιτρέπει αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας μεταξύ των εσωτερικών και εξωτερικών ρευστών, αλλά αρκετά ισχυρό ώστε να αντέχει τη διαφορική πίεση μεταξύ της πλευράς του σωλήνα και της πλευράς του κελύφους. Οι εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες πρέπει να είναι καθαρές και λείες για να ελαχιστοποιείται η ρύπανση και να διατηρείται η απόδοση μεταφοράς θερμότητας με την πάροδο του χρόνου.

Οι σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών: διυλιστήρια πετροχημικών (εναλλάκτες θερμότητας διεργασιών, συμπυκνωτές, αναβραστήρες), εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (σωλήνες συμπυκνωτή, θερμαντήρες νερού τροφοδοσίας, σωλήνες λέβητα), συστήματα HVAC (ψύκτες, πηνία ψύξης), επεξεργασία τροφίμων (παστεριωτές, αποστειρωτές, εγκαταστάσεις αφαλάτωσης). Η επιλογή του υλικού, του μεγέθους και του πάχους τοιχώματος του σωλήνα εξαρτάται από τη θερμοκρασία λειτουργίας, την πίεση, τη διαβρωτικότητα του υγρού και τις απαιτήσεις μεταφοράς θερμότητας της συγκεκριμένης εφαρμογής.

Το ASTM A179 καλύπτει άνευ ραφής σωλήνα από κρύο-χαμηλή έλξη-άνθρακα για εναλλάκτες θερμότητας, συμπυκνωτές και παρόμοιες συσκευές μεταφοράς θερμότητας. Το πρότυπο καλύπτει σωλήνες με μέγιστο πάχος τοιχώματος 4,2 mm (0,165 ίντσες) και ελάχιστο πάχος τοιχώματος 0,5 mm (0,020 ίντσες). Η χημική σύνθεση απαιτεί άνθρακα 0,06-0,18%, μαγγάνιο 0,27-0,63% και υπολειμματικά στοιχεία ελεγχόμενα σε χαμηλά επίπεδα. Η χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα παρέχει καλή συγκολλησιμότητα και μορφοποίηση, ενώ η διαδικασία ψυχρής έλξης παράγει τις ακριβείς ανοχές διαστάσεων και το λείο φινίρισμα της επιφάνειας που απαιτούνται για τη συντήρηση του εναλλάκτη θερμότητας.

Η διαδικασία κατασκευής{0}}με ψυχρή έλξη προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα για τους σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας. Η διάτρηση μέσω μιας μήτρας σε θερμοκρασία δωματίου παρέχει εξαιρετική ακρίβεια διαστάσεων: η ανοχή OD ±0,05 mm και η ανοχή πάχους τοιχώματος ±5% είναι στάνταρ. Η ψυχρή εργασία βελτιώνει επίσης το φινίρισμα της επιφάνειας, με τυπική τραχύτητα επιφάνειας Ra μικρότερη ή ίση με 0,8 μm. Μετά το κρύο τράβηγμα, οι σωλήνες ανόπτονται για να ανακουφιστούν οι εσωτερικές τάσεις και να αποκατασταθεί η ολκιμότητα. Οι σωλήνες μπορούν να παρέχονται σε ευθεία μήκη (συνήθως 6-12 μέτρα) ή ως λυχνίες U-για διαμορφώσεις εναλλάκτη θερμότητας σωλήνων U-. Οι εφαρμογές για το A179 περιλαμβάνουν εναλλάκτες θερμότητας-και σωλήνων σε διυλιστήρια, συμπυκνωτές σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, ψύκτες λαδιού και ενδιάμεσους ψύκτες σε συστήματα συμπιεστών.

Το ASTM A213 καλύπτει χωρίς ραφή λέβητα από φερριτικό και ωστενιτικό κράμα χάλυβα, υπερθερμαντήρα και σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας. Αυτό είναι το πιο ολοκληρωμένο πρότυπο για σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας-υψηλής θερμοκρασίας, που καλύπτει ποιότητες από χαμηλού-κράματος T11 (1,25Cr-0,5Mo) έως υψηλής-κράματος T91 (9Cr{-1Mo-V) και ωστενιτικούς βαθμούς ανοξείδωτου TP31, TP31, και TP31 TP347. Το πρόθεμα "T" στον χαρακτηρισμό βαθμού υποδεικνύει τη μορφή σωλήνα (σε αντίθεση με το "P" για σωλήνα στο A335). Για τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα, οι κοινές ποιότητες περιλαμβάνουν TP304 (γενική αντοχή στη διάβρωση), TP304L (χαμηλό άνθρακα για συγκολλημένες εφαρμογές), TP316 (βελτιωμένη αντοχή στη διάβρωση με μολυβδαίνιο), TP316L (έκδοση χαμηλού άνθρακα), TP321 (σταθεροποιημένο με τιτάνιο για σέρβις υψηλής θερμοκρασίας37).

Οι A213 T11, T22 και T91 είναι σωλήνες από κράμα φερριτικού χάλυβα που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές εναλλάκτη θερμότητας υψηλής{4} θερμοκρασίας, όπως υπερθερμαντήρες, αναθερμαντήρες και θερμαντήρες τροφοδοτικού νερού σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτές οι ποιότητες διατηρούν την αντοχή τους σε υψηλές θερμοκρασίες μέσω της περιεκτικότητας σε κράμα χρωμίου-μολυβδαινίου. Το T91 είναι η επιλογή υψηλότερης- αντοχής, που προσφέρει περίπου τριπλάσια αντοχή θραύσης ερπυσμού από το T22 στους 600 μοίρες, επιτρέποντας λεπτότερα τοιχώματα σωλήνα και βελτιωμένη μεταφορά θερμότητας. Η μέγιστη θερμοκρασία σέρβις κυμαίνεται από 593 βαθμούς (T11, T22) έως 649 βαθμούς (T91, TP304, TP316). Για λεπτομερείς συγκρίσεις ιδιοτήτων κράματος χάλυβα, ανατρέξτε στο μαςΟδηγός σωλήνων από κράμα χάλυβα.

Το ASTM A249 καλύπτει συγκολλημένο σωλήνα από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα για εναλλάκτες θερμότητας, συμπυκνωτές και λέβητες. Οι σωλήνες κατασκευάζονται από επίπεδη-ελασμένη λωρίδα ή πλάκα από ανοξείδωτο χάλυβα που διαμορφώνεται σε σχήμα σωλήνα και συγκολλάται χρησιμοποιώντας μια διαδικασία αυτόματης συγκόλλησης (συνήθως συγκόλληση με TIG ή τόξο πλάσματος με προσθήκη μετάλλου πλήρωσης ή επαγωγική συγκόλληση υψηλής-συχνότητας). Μετά τη συγκόλληση, οι σωλήνες έλκονται εν ψυχρώ ή υποβάλλονται σε ψυχρή επεξεργασία για να τελειοποιηθεί η μικροδομή της ζώνης συγκόλλησης και να βελτιωθεί η ακρίβεια των διαστάσεων, στη συνέχεια το διάλυμα ανόπτεται για να αποκατασταθεί η αντίσταση στη διάβρωση και οι μηχανικές ιδιότητες.

Οι συγκολλημένοι σωλήνες A249 προσφέρουν μια-οικονομική εναλλακτική λύση έναντι των σωλήνων χωρίς ραφή A213, συνήθως 10-20% χαμηλότερη σε κόστος για το ίδιο υλικό και τις ίδιες διαστάσεις. Ο συγκολλημένος σωλήνας έχει μηχανικές ιδιότητες συγκρίσιμες με τις άνευ ραφής μετά από κατάλληλη επεξεργασία, με τον συντελεστή απόδοσης της άρθρωσης συγκόλλησης συνήθως 0,85-0,95 ανάλογα με το NDT που εκτελείται. Το πρότυπο απαιτεί η ραφή συγκόλλησης να ελέγχεται 100% με δοκιμή δινορευμάτων (ECT) ή υδροστατική δοκιμή. Το A249 είναι διαθέσιμο στις ίδιες ωστενιτικές ποιότητες με το A213 (TP304, TP304L, TP316, TP316L, TP321, TP347) με τις ίδιες απαιτήσεις χημικής σύνθεσης.

Παράμετρος	ASTM A179	ASTM A213	ASTM A249
Βιομηχανοποίηση	Αδιάλειπτη κρύα-συρμάτωση	Χωρίς ραφή (ζεστό/κρύο φινίρισμα)	Συγκολλημένο + ψυχρή εργασία
Υλικά	Χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα	Κραματοποιημένος χάλυβας, SS	Ανοξείδωτο ατσάλι
Εύρος OD	6-76 χλστ	6-127 χλστ	6-203 χλστ
Μέγιστη θερμοκρασία	400 μοίρες	649 μοίρες (SS)	649 μοίρες (SS)
Ανοχή διαστάσεων	Εξαιρετικό (±0,05 mm)	Πολύ καλό (±0,10 mm)	Πολύ καλό (±0,10 mm)
Σχετικό Κόστος	Χαμηλός	Ψηλά	Μέσον
Τυπική Εφαρμογή	Συμπυκνωτές χαμηλής- πίεσης	Υπερθερμαντήρες υψηλής-θερμοκρασίας	Γενικός εναλλάκτης θερμότητας

Το τυπικό εύρος OD για σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας είναι 6 mm (1/4") έως 50,8 mm (2"), αν και διατίθενται μεγαλύτερες διάμετροι για εξειδικευμένες εφαρμογές. Το πάχος τοιχώματος καθορίζεται συνήθως από τον αριθμό BWG (Birmingham Wire Gauge), όπου ένας υψηλότερος αριθμός BWG υποδηλώνει λεπτότερο τοίχωμα. Τα κοινά μεγέθη περιλαμβάνουν 10 BWG (3,40 mm), 12 BWG (2,77 mm), 14 BWG (2,11 mm), 16 BWG (1,65 mm) και 18 BWG (1,24 mm). Για παράδειγμα, ένας σωλήνας OD x 16 BWG 3/4" έχει OD 19,05 mm και πάχος τοιχώματος 1,65 mm. Το μήκος είναι συνήθως 6 m ή 12 m για ευθύγραμμους σωλήνες, με τους σωλήνες U- να έχουν συγκεκριμένες ακτίνες κάμψης ανάλογα με το σχέδιο του εναλλάκτη θερμότητας (συνήθως τουλάχιστον 2-OD3 φορές την ακτίνα κάμψης του σωλήνα).

Η επιθεώρηση των σωλήνων εναλλάκτη θερμότητας περιλαμβάνει επαλήθευση διαστάσεων (OD, ID, πάχος τοιχώματος, ευθύτητα και μήκος), δοκιμή δινορευμάτων (ECT) για την ανίχνευση ελαττωμάτων επιφάνειας και υπόγειου, υδροστατική δοκιμή σύμφωνα με το ισχύον πρότυπο και μηχανικές δοκιμές, συμπεριλαμβανομένης της διόγκωσης (ανάπτυξη του άκρου του σωλήνα για επαλήθευση ολκιμότητας) και ισοπέδωση του σωλήνα για την ακεραιότητα του σωλήνα. Η καθαριότητα της επιφάνειας επαληθεύεται με οπτική επιθεώρηση και, για κρίσιμες εφαρμογές, με δοκιμές μπατονέτας λαδιού-και-γράσου.

Η επιλογή του σωστού σωλήνα εναλλάκτη θερμότητας περιλαμβάνει την αξιολόγηση της θερμοκρασίας λειτουργίας (χαμηλή-θερμοκρασία < 200 βαθμών χρήσης ανθρακούχο χάλυβα A179; μεσαία-θερμοκρασία 200-500 βαθμοί χρήσης χαμηλή-κράμα A213 T11/T22· υψηλή{12}}θερμοκρασία < 200 βαθμοί χρήσης ανθρακούχου χάλυβα > 0°C (μη-μη διαβρωτική χρήση ανθρακούχου χάλυβα, διαβρωτική χρήση ανοξείδωτος 304/316, πολύ διαβρωτική ή χλωριούχος χρήση 316L ή duplex) και απαιτήσεις μεταφοράς θερμότητας (τα λεπτότερα τοιχώματα παρέχουν καλύτερη μεταφορά θερμότητας αλλά μικρότερη δυνατότητα διάβρωσης). Η ανάλυση κόστους κύκλου ζωής θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη το αρχικό κόστος υλικού συν την αναμενόμενη συντήρηση, τη συχνότητα καθαρισμού και το διάστημα αντικατάστασης στο συγκεκριμένο περιβάλλον σέρβις.

Επικοινωνήστε με την ομάδα μηχανικών μας για επιλογή σωλήνων από ειδικούς και ανταγωνιστικές τιμές στους σωλήνες A179, A213 και A249.

Λάβετε μια προσφορά