بخش انرژی تجدید پذیر ، به ویژه صنعت خورشیدی ، به سرعت پیشرفت می کند. از جمله مؤلفه های مهم که این رشد را فعال می کنند ، لوله های فولادی با کیفیت بالا با کیفیت بالا هستند که عملکردهای اساسی را در سراسر سیستم های انرژی خورشیدی فراهم می کنند. در این مقاله به بررسی مزایا ، برنامه ها و مشخصات فنی لوله های فولادی بدون درز در تاسیسات خورشیدی می پردازیم.
مزایای فنی لوله های یکپارچه در برنامه های خورشیدی
لوله های فولادی بدون درز اساساً با همتایان جوش داده شده خود (ERW ، LSAW) با داشتن درز طولی ، که چندین مزیت عملکرد مهم در سیستم های انرژی خورشیدی ارائه می دهد ، متفاوت است.
مهار فشار برتر : ساختار همگن امکان توزیع استرس یکنواخت را فراهم می کند ، که در سیستم های حرارتی خورشیدی با دمای بالا بسیار مهم است
یکپارچگی مکانیکی پیشرفته : عدم وجود درزهای جوش ، نقاط خرابی بالقوه را تحت دوچرخه سواری حرارتی از بین می برد
ضخامت دیواره سازگار : برای محاسبات دقیق انتقال حرارتی در برنامه های انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) بسیار مهم است
مقاومت در برابر خوردگی بهبود یافته : هیچ منطقه تحت تأثیر گرما که می توانند به سایت های شروع خوردگی تبدیل شوند
برنامه های کلیدی در زیرساخت های انرژی خورشیدی
سیستم های مایع انتقال حرارت (HTF) در گیاهان CSP
نیروگاه های خورشیدی متمرکز از لوله های یکپارچه تولید شده به مشخصات ASTM A106 درجه B یا ASTM A53 درجه B برای سیستم های گردش خون سیال انتقال حرارت استفاده می کنند. این لوله ها به طور معمول در دمای بیش از 400 درجه سانتیگراد کار می کنند در حالی که حاوی مایعات حرارتی تخصصی تحت فشار هستند.
الزامات فنی شامل موارد زیر است:
مقاومت دما: -29 درجه سانتیگراد تا +550 درجه سانتیگراد
رتبه بندی فشار: حداکثر 100 بار (1450 psi)
تحمل های بعدی: در هر ISO 4200 یا API 5L
صدور گواهینامه مواد: EN 10204 3.1 یا 3.2
سیستم های ذخیره انرژی حرارتی
مخازن ذخیره نمک مذاب ، که به طور فزاینده ای در گیاهان حرارتی خورشیدی رایج است ، از لوله کشی تخصصی برای حمل و نقل سیال استفاده می کنند. این سیستم ها به لوله هایی نیاز دارند که بتوانند از نوسانات دمای شدید و محیط های بسیار فاسد کننده تحمل کنند. مشخصات غالباً به ASME B31.1 کد لوله کشی برق مراجعه می کنند و ممکن است برای انتخاب مواد نیاز به رعایت NACE MR0175 داشته باشند.
ساختارهای پشتیبانی پانل خورشیدی
لوله های بدون درز با مقاومت بالا که به مشخصات EN 10210 یا ASTM A500 تولید می شوند ، پشتیبانی ساختاری را برای آرایه های پانل فتوولتائیک فراهم می کنند. این برنامه ها برای اطمینان از تراز مناسب سطوح جمع آوری خورشیدی ، از ثبات ابعادی عالی و تحمل دقیق استفاده می کنند.
مشخصات و استانداردهای مادی
لوله های فولادی یکپارچه برای برنامه های خورشیدی باید مطابق با استانداردهای سخت صنعت باشد:
کاربردهای فولاد کربن : ASTM A106 ، ASTM A53 ، API 5L ، ISO 3183
برنامه های کاربردی فولاد ضد زنگ : ASTM A312 ، ASTM A789 ، ASTM A790
فولاد آلیاژ برای خدمات درجه حرارت بالا : ASTM A335 (P11 ، P22 ، P91)
سیستم های کیفیت : ISO 9001 ، API Q1
درمان ها و پوشش های سطح پیشرفته
تاسیسات خورشیدی مدرن اغلب درمان های سطح اضافی را برای لوله های یکپارچه برای افزایش عملکرد و عمر خدمات مشخص می کند:
پوشش های جاذب انتخابی برای افزایش عملکرد حرارتی
درمان های ضد بازتاب برای لوله های گیرنده
رنگ ها و روکش های مقاوم در برابر درجه بالا (حداکثر 750 درجه سانتیگراد)
درمانهای تخصصی سطح داخلی برای کاهش رسوب و مقیاس گذاری
تحولات آینده در فناوری لوله یکپارچه برای برنامه های خورشیدی
با گسترش بخش انرژی خورشیدی ، چندین روند نوظهور بر مشخصات لوله بدون درز تأثیر می گذارد:
قابلیت دمای بالاتر برای سیستم های CSP نسل بعدی که بالاتر از 600 درجه سانتیگراد است
آلیاژهای پیشرفته با مقاومت در برابر خزش بهبود یافته برای عمر خدمات گسترده
سیستم های نظارت یکپارچه با استفاده از فناوری فیبر نوری تعبیه شده در دیواره های لوله
طراحی ضخامت دیواره با نسبت قدرت به وزن افزایش یافته
پایان
لوله های فولادی بدون درز نشان دهنده یک فناوری مهم برای صنعت انرژی خورشیدی است. ترکیب منحصر به فرد آنها از یکپارچگی مکانیکی ، توانایی مهار فشار و عملکرد حرارتی آنها را در تاسیسات خورشیدی مدرن ضروری می کند. با پیشرفت فناوری خورشیدی به سمت دمای عملیاتی بالاتر و راندمان بیشتر ، نقش لوله های یکپارچه با کارایی بالا همچنان گسترش می یابد و از انتقال جهانی به انرژی تجدید پذیر پشتیبانی می کند.
درک نیازهای فنی خاص و کاربردهای لوله های یکپارچه در سیستم های خورشیدی به طراحان و مهندسان این امکان را می دهد تا عملکرد ، قابلیت اطمینان و عمر خدمات را در این تاسیسات انرژی تجدید پذیر به طور فزاینده ای بهینه کنند.
