لوله های آلیاژی فشار بالا چیست؟
لولههای آلیاژی فشار بالا لولههای فولادی بدون درز هستند که از فولاد ساختاری آلیاژی یا مقاوم در برابر حرارت ساخته شدهاند و برای حمل بخار یا سیال فرآیند داغ در فشارها و دماهایی استفاده میشوند که در آن لوله فولاد کربنی خیلی سریع خزش یا اکسید میشود. آنها مواد حاوی فشار{1}}لوله های سوپرهیتر، لوله های گرم کننده مجدد، لوله های راهنمای بخار، خطوط اصلی بخار و لوله های بخاری در نیروگاه ها و بویلرهای صنعتی هستند.
از آنجایی که این لولهها بهطور مداوم در دمای بالا کار میکنند، طراحی بهجای مقاومت کششی در دمای اتاق به تنهایی بر اساس-استحکام پارگی طولانیمدت، مقاومت در برابر اکسیداسیون و پایداری ساختاری است. به همین دلیل است که از افزودنیهای آلیاژی مانند کروم و مولیبدن استفاده میشود و به همین دلیل است که عیار همیشه در برابر دمای واقعی فلز سطح گرمایش انتخاب میشود.
اندازه، طول و کنترل ابعاد
لوله های آلیاژی فشار بالا در برابر قطر خارجی و ضخامت دیواره عرضه می شوند. برای هر قطر خارجی مشخص، طیف وسیعی از ضخامت دیوار وجود دارد، و ضخامت دیواره چیزی است که درجه فشار لوله را از طریق فرمول فشار دیواره نازک مورد استفاده در کدهای طراحی دیگ تنظیم می کند.
| پارامتر | محدوده عرضه معمولی |
|---|---|
| مبنای سفارش | قطر خارجی به اضافه ضخامت دیوار |
| طول لوله نورد گرم | 3 متر تا 12.5 متر |
| طول لوله سرد کشیده یا نورد سرد | 1.5 متر تا 9 متر |
| محدوده ضخامت دیوار | ضخامت های متعدد زیر هر قطر خارجی |
| مسیر تولید | سوراخ شده و نورد گرم یا سرد برای تحمل نزدیک کشیده شده است |
مرتب سازی بر اساس قطر خارجی و ضخامت دیواره به جای سوراخ اسمی، محاسبه فشار را مبهم نگه می دارد. جایی که لوله ها باید از صفحات لوله، بافل ها یا تکیه گاه ها عبور کنند، تحمل قطر خارجی و تحمل ضخامت دیوار به اندازه اندازه اسمی اهمیت دارد، به همین دلیل است که لوله های سرد کشیده برای مبدل های حرارتی فشرده و برای خطوط ابزار و نمونه برداری ترجیح داده می شوند.
درجه ها و محدوده دمای خدمات
اسب کار کلاسیک مدار فشار متوسط و بالا 15CrMo، یک فولاد کروم-مولیبدنی از کلاس 1.25Cr-0.5Mo است که تحت GB/T 5310 مشخص شده است و توسط نمرات مشابه در ASTM A335 و EN 10216-2 پوشش داده شده است. استحکام خزشی مفید را با مقاومت در برابر اکسیداسیون معقول و رفتار جوشکاری خوب ترکیب می کند.
| خانواده درجه | استاندارد مرجع معمولی | جایی که از آن استفاده می شود |
|---|---|---|
| کربن و کربن-منگنز | GB/T 5310، ASTM A210 | سطوح و هدرهای گرمایش فلز با دمای پایین تر |
| کلاس 1.25Cr-0.5Mo، به عنوان مثال. 15CrMo | GB/T 5310، ASTM A335 P11/P12 | لوله کشی بخار فشار متوسط و بالا، لوله های بخاری، لوله های هدایت بخار |
| کلاس 2.25Cr-1Mo | ASTM A335 P22، GB/T 5310 | بخش های سوپرهیتر و گرم کننده با دمای بالاتر |
| کلاس 9Cr-1Mo-V | ASTM A335 P91، EN 10216-2 X10CrMoVNb9-1 | سوپرهیتر فوق بحرانی پیشرفته و سرویس بخار اصلی |
پنجره سرویس عامل تعیین کننده است. لوله آلیاژی کروم{1}}مولیبدن استحکام حرارتی خوبی را در دمای فلز در محدوده 500 درجه سانتیگراد تا 550 درجه سانتیگراد حفظ می کند. بالاتر از حدود 550 درجه سانتیگراد استحکام حرارتی به طور محسوسی کاهش می یابد و به جای آن باید یک کلاس آلیاژ بالاتر مانند 2.25Cr{10}}1Mo یا 9Cr-1Mo-V انتخاب شود. کلاس 1.25Cr-0.5Mo معمولاً در جایی اعمال می شود که پارامترهای بخار از محدوده ای که در آن مقاومت پارگی کافی را حفظ می کند تجاوز نمی کند، به عنوان مثال در لوله های بخار و لوله های بخاری که دمای دیواره آنها در محدوده متوسط باقی می ماند.
برنامه های کاربردی
لوله های سوپرهیتر و ری هیتر و مقاطع خروجی آنها در بویلرهای تاسیساتی و صنعتی.
لوله های بخار اصلی و گرم کردن مجدد گرم، لوله های راهنمای بخار و لوله های اتصال.
لوله های بخاری و مقاطع اکونومایزر که دمای فلز از حد مجاز فولاد کربن بیشتر است.
مبدل های حرارتی فشار بالا، تجهیزات خدمات هیدروژن و لوله های سیم پیچ فرآیند در کارخانه های پالایش و شیمیایی.
سربرگها و قطعات انتقالی که نیاز به تغییر مواد درجهبندی شده است.
راهنمای انتخاب و پردازش
از دمای فلز طراحی و فشار طراحی شروع کنید، سپس تأیید کنید که درجه کاندید دارای تنش مجاز در آن دما است که ضخامت دیوار مورد نیاز را پوشش میدهد. شرایط تحویل را در گواهی آسیاب بررسی کنید، زیرا لولههای آلیاژی ممکن است نرمال و تمپر شده یا برای کلاسهای کروم بالاتر، در شرایط کاملاً عملیات حرارتی با محدودیتهای سختی اعمال شده برای کنترل جوشپذیری عرضه شوند.
برای ساخت، کنترل دمای پیشگرم و بینگذر در لولههای کروم-مولیبدن ضروری است، و معمولاً برای بازگرداندن ناحیه تحت تأثیر حرارت، عملیات حرارتی پس از جوشکاری لازم است. اتصالات غیرمشابه بین یک لوله کم آلیاژ و یک لوله آلیاژی بالاتر به جای اتصال لب به لب ساده به یک روش جوشکاری واجد شرایط با انتقال کنترل شده نیاز دارند. پس از عملیات حرارتی، سختی را بررسی کنید و در صورت نیاز، معاینه اولتراسونیک یا رادیوگرافی را تکرار کنید.
سوالات متداول
س: چگونه یک لوله آلیاژی فشار بالا سفارش داده می شود؟
با قطر خارجی و ضخامت دیوار، به علاوه درجه، استاندارد مرجع، طول، شرایط تحویل و آزمایش های مورد نیاز. مرتب سازی بر اساس قطر خارجی و ضخامت دیوار، محاسبه فشار را مبهم نگه می دارد.
س: چه طول هایی معمولاً عرضه می شود؟
لولههای نورد گرم معمولاً در طولهای 3 متر تا 12.5 متر و لولههای نورد سرد یا نورد سرد از 1.5 متر تا 9 متر، مشروط به تحمل ابعادی استاندارد قابل اجرا، عرضه میشوند.
س: حد دمای کاری لوله 15CrMo چقدر است؟
کلاس 1.25Cr-0.5Mo استحکام حرارتی مفیدی را در محدوده 500 درجه سانتیگراد تا 550 درجه سانتیگراد حفظ می کند. بالاتر از حدود 550 درجه سانتیگراد استحکام حرارتی به طور قابل توجهی کاهش می یابد و باید از یک کلاس آلیاژ بالاتر استفاده شود.
س: چرا لوله های سرد کشیده شده به جای لوله های نورد گرم انتخاب می شوند؟
کشش سرد تحمل ابعادی محکمتر، روکش سطحی بهتر و حفره تمیزتر میدهد، که این مهم است که در کجا لولهها از ورقهها و بافلهای لوله عبور میکنند یا جایی که کنترل ضخامت دیواره نزدیک برای طراحی فشار لازم است.
س: معمولاً چه آزمایشاتی لازم است؟
تجزیه و تحلیل شیمیایی، آزمایش کشش در دمای اتاق، مقاومت مقاوم در برابر درجه حرارت بالا در جایی که مشخص شده است، آزمایشهای مسطح و شعلهور شدن، بررسی سختی، بازرسی ابعاد، آزمایش فشار هیدرواستاتیک و آزمایش اولتراسونیک.
س: آیا جوشکاری نیاز به عملیات حرارتی بعد از جوش- دارد؟
لولههای آلیاژ کروم{0}مولیبدن معمولاً به پیشگرم، دمای بینگذری کنترلشده و عملیات حرارتی پس از جوش{1} برای بازگرداندن ناحیه تحت تأثیر حرارت، با این روش برای ترکیب درجه واقعی و ضخامت دیواره، نیاز دارند.
