Ống vây đặc HFW ASTM A213 TP347H với vây 11-13Cr cho bộ quá nhiệt

Ống vây đặc HFW ASTM A213 TP347H với vây 11-13% Cr là một loại ống trao đổi nhiệt hiệu suất cao chuyên dụng được thiết kế cho môi trường nhiệt độ cao và ăn mòn. Dưới đây là phân tích chi tiết về các thành phần và ứng dụng của nó:

1. Ống cơ sở: ASTM A213 TP347H

(1). Thành phần hóa học (ASTM A213 TP347H)

Thành phần đáp ứng các thông số kỹ thuật ASTM A213 và ASME SA213. Các nguyên tố chính bao gồm:

Ghi chú:

Chỉ định "H": Carbon cao hơn (0.04–0.10%) để cải thiện độ bền rão ở nhiệt độ cao.

Niobi (Nb): Liên kết carbon để ngăn chặn sự hình thành cacbua crom (nhạy cảm), tăng cường khả năng hàn và khả năng chống ăn mòn.

(2). Tính chất cơ học (Nhiệt độ phòng)

(3). Tính chất nhiệt độ cao

TP347H được thiết kế để sử dụng lên đến ~700°C (1292°F):

• Độ bền rão: Tuyệt vời do sự ổn định của Nb và hàm lượng carbon được kiểm soát.
• Khả năng chống oxy hóa: Tạo thành một lớp Cr₂O₃ bảo vệ ở nhiệt độ cao.
• Giãn nở nhiệt: Cao hơn thép ferit (tương tự như các loại thép austenit khác như 304H).

(4). Ưu điểm chính của TP347H

✅ Ổn định Nb làm giảm nguy cơ nhạy cảm trong quá trình hàn.
✅ Độ bền rão cao ở nhiệt độ trên 600°C.
✅ Khả năng chống oxy hóa tốt trong môi trường hơi nước và khí thải.

2. Quy trình sản xuất: HFW (Hàn tần số cao)

Ống HFW: Ống cơ sở được chế tạo bằng phương pháp Hàn tần số cao, một quy trình đảm bảo mối hàn chắc chắn, nhất quán.

Tiết kiệm chi phí hơn so với ống liền mạch nhưng có độ bền tương đương cho nhiều ứng dụng.

Thích hợp cho dịch vụ áp suất/nhiệt độ cao nếu được xử lý nhiệt đúng cách.

3. Vây: Vây đặc với 11-13% Cr

• Vật liệu vây: Thông thường là thép không gỉ martensitic hoặc ferit (ví dụ: AISI 409, 410 hoặc tương tự).
• 11-13% Cr cung cấp khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn vừa phải trong khi vẫn duy trì độ bền.
• Cr thấp hơn so với ống cơ sở (TP347H) nhưng đủ cho các ứng dụng vây nơi độ bền cơ học được ưu tiên hơn khả năng chống ăn mòn cực cao.
• Loại vây:Vây đặc (trái ngược với vây răng cưa hoặc vây nhúng) cung cấp:
• Độ bền cơ học và hiệu quả truyền nhiệt tốt hơn.
• Khả năng chống mài mòn và oxy hóa trong môi trường dòng khí cao.

4. Tại sao lại kết hợp này?

• Ống cơ sở (TP347H): Xử lý nhiệt độ/áp suất cao + khả năng chống ăn mòn.
• Vây (11-13% Cr): Cung cấp độ bền hiệu quả về chi phí cho các bề mặt mở rộng tiếp xúc với khí thải/mài mòn.
• Quy trình HFW: Cân bằng hiệu suất và khả năng chi trả.

So sánh với các lựa chọn thay thế

Những cân nhắc chính

• Phương pháp liên kết vây: Đảm bảo vây được hàn hoặc quấn căng chắc chắn để tránh bị bung ra trong quá trình chu kỳ nhiệt.
• Khả năng chống oxy hóa: Vây 11-13% Cr có thể yêu cầu lớp phủ bảo vệ trong môi trường oxy hóa cao.
• Kiểm tra: Ống HFW nên được kiểm tra tính toàn vẹn của mối nối (ví dụ: thủy tĩnh, dòng điện xoáy).

Kết luận

Ống này là một giải pháp tối ưu hóa chi phí để truyền nhiệt độ cao, trong đó ống cơ sở xử lý các điều kiện khắc nghiệt trong khi vây cung cấp trao đổi nhiệt bền, hiệu quả. Đối với môi trường khắc nghiệt hơn, có thể sử dụng vây Cr/Ni cao hơn hoặc ống bọc.

Các ứng dụng chính của Ống vây đặc HFW ASTM A213 TP347H với vây 11-13% Cr:

1. Phát điện (Than, Khí, Thu hồi nhiệt thải)

• Bộ quá nhiệt & Bộ gia nhiệt lại:
• Ống cơ sở TP347H chịu được hơi nước áp suất cao (lên đến ~700°C) trong nồi hơi, trong khi vây 11-13% Cr chống lại quá trình oxy hóa từ khí thải.
• Được sử dụng trong các nhà máy đốt than và tuabin khí chu trình kết hợp (CCGT).
• Máy phát điện hơi thu hồi nhiệt (HRSG):
• Thu hồi nhiệt thải từ khí thải tuabin, nơi vây tăng cường hiệu quả truyền nhiệt.

2. Hóa dầu & Lọc dầu

• Bộ gia nhiệt đốt & Bộ trao đổi nhiệt quy trình:
• Chống lại khí chứa lưu huỳnh (ví dụ: trong lọc dầu thô) do khả năng chống ăn mòn của TP347H.
• Các đơn vị cải cách xúc tác:
• Xử lý nhiệt độ cao (500–600°C) và dòng hydrocacbon ăn mòn.

3. Đốt chất thải & Nhà máy sinh khối

• Bộ tiết kiệm & Bộ gia nhiệt không khí:
• Vây 11-13% Cr chịu được tro mài mòn và khí thải có tính axit (ví dụ: từ việc đốt chất thải/sinh khối).

4. Xử lý hóa chất

• Sản xuất axit sulfuric/nitric:
• TP347H chống lại sự ngưng tụ axit, trong khi vây chịu được sự ăn mòn vừa phải.

5. Ngành thép & xi măng

• Bộ gia nhiệt trước & Ống dẫn khí thải:
• Vây chịu được môi trường nhiều bụi; ống cơ sở xử lý chu kỳ nhiệt.