طبقه بندی و تجزیه و تحلیل استاندارد لوله های استیل ضدزنگ دیگ بخار

لوله های فولادی دیگ بخار را می توان با توجه به روشهای تولید آنها به دو دسته تقسیم کرد: لوله های فولادی بدون درز و لوله های فولادی جوش داده شده برقی. و از منظر مواد ، آنها شامل فولاد فریتیک و فولاد ضد زنگ آستنیتی هستند. علاوه بر این ، اینهالوله های فولادی ضد زنگ دیگ بخارکاربردهای متفاوتی مانند لوله های لوله کشی و انتقال حرارت داشته باشید و انواع آنها را متنوع تر کنید. شایان ذکر است که در بین همه این دسته ها ، فقط لوله های یکپارچه از جنس استنلس استیل آستنیتی به طور خاص برای لوله های انتقال حرارت استفاده می شوند. در استاندارد JIS ، محتوای CR از جنس استنلس استیل باید به بیش از 11 ٪ برسد و درجه آن توسط SUS به علاوه یک شماره سریال عددی نشان داده شده است.

 

 

عملکرد لوله انتقال حرارت و استاندارد

 

لوله های انتقال حرارت ، که به عنوان لوله های تبادل حرارت نیز شناخته می شوند ، عملکرد اصلی انتقال گرمای احتراق دیگ را به آب جاری که در داخل لوله های تبادل گرما جریان دارد ، دارند. لوله ها به طور خاص برای حمل و نقل آب و بخار طراحی شده و در فرآیند تبادل گرما شرکت نمی کنند. این دو نوع لوله فولادی از استانداردهای مختلف در ژاپن پیروی می کنند: استاندارد لوله های انتقال حرارت JIS G3463 ، یعنی ، "لوله های استیل ضد زنگ برای دیگهای بخار و مبدل حرارتی"، در حالی که استاندارد لوله کشی از JIS G3459 ، یعنی" لوله های استیل ضد زنگ برای لوله کشی "پیروی می کند. اگرچه هر دو استاندارد شامل فولاد ضد زنگ عمومی SUS304 (فولاد ضد زنگ آستنیتی 18C-8NI) هستند ، این دو متعلق به دسته های استاندارد مختلف هستند.

 

توابع و استانداردهای لوله کشی

 

از لوله کشی برای انتقال آب و بخار استفاده می شود و از استاندارد JIS G3459 پیروی می کند. اگرچه با استاندارد لوله انتقال حرارت همپوشانی وجود دارد ، اما آنها متعلق به کاربردهای مختلف هستند. اگرچه در برخی از جنبه ها از جمله انتخاب مواد همپوشانی وجود دارد ، برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی آنها ، طراحی و ساخت آنها به طور جداگانه تعیین می شود.

 

دلایل استفاده از استیل ضدزنگ فریتیک

 

خصوصیات و نقص فولاد ضدزنگ فریتیک

فولاد ضد زنگ عمدتاً به فولاد ضد زنگ فری و فولاد ضد زنگ آستنیتی تقسیم می شود. فولاد ضد زنگ فریتیک دارای یک شبکه مکعب بدنه محور است ، در حالی که فولاد ضد زنگ آستنیتی یک فلز مکعب صورت محور است که با افزودن CR و Ni و MN بیشتر مشخص می شود. در دمای اتاق ، آهن حاوی C یک ساختار فریت را تشکیل می دهد ، اما برای به دست آوردن آستنیت ، حداقل 10 ٪ CR و NI باید در فولاد گنجانیده شوند.

 

ویژگی های فولاد فریتیک شامل انتشار سریع اتمی در دماهای بالا (حدود 10 برابر از فولاد آستنیتی) ، هدایت حرارتی عالی و گسترش حرارتی کم است. با این حال ، همچنین برخی از معایب ، مانند آغوش بارش ، سختی کافی و استحکام کم (به ویژه قدرت خزش با دمای بالا) در شرایط درجه حرارت بالا وجود دارد. Creep به دلیل تغییر شکل و شکستگی فلزات تحت بار به دلیل دمای زیاد به مرور زمان اشاره دارد ، که معمولاً وقتی فولاد از 400 درجه فراتر می رود ، ظاهر می شود.

 

الزامات محیط با درجه حرارت بالا

 

لوله استیل ضد زنگ دیگ بخارنیاز به کار در یک محیط خشن با حداکثر دمای بخار در حدود 600 درجه و فشار در حدود 25MPa دارد ، بنابراین قدرت درجه حرارت بالا ، به ویژه قدرت خزش ، بسیار زیاد است. متأسفانه ، فولاد ضد زنگ فریتیک حاوی بیش از 11 ٪ CR و همچنین از جنس استنلس استیل آستنیتی در این زمینه عمل نمی کند. علاوه بر این ، انتشار سریع اتمی از فولاد ضد زنگ فریتیک تحت یک محیط با درجه حرارت بالا ممکن است منجر به تشکیل فاز σ (50FE-50CR) شود ، که باعث کاهش استحکام فولاد و افزایش شستشو می شود.

 

با این حال ، عناصر غنی Ni ، N و Mn در فولاد ضد زنگ آستنیتی می توانند به طور موثری تشکیل فاز σ را مهار کنند. از آنجا که لوله های انتقال حرارت دیگ بخار نیاز به ثبات ساختاری با درجه بالا و قدرت با درجه حرارت بالا دارند ، فولاد ضد زنگ فریتیک برای این سناریوی کاربردی مناسب نیست.