צינורות מחליף חום: מדריך לבחירת חומרים, ציונים וגדלים
צינורות מחליף חום הם הצינורות הדקים היוצרים את הצרור של מחליף חום, מעבה, מאייד או מחמם מי הזנה - המשטח שעליו עובר החום בין שני נוזלים. בחירת צינור היא איזון של שלושה דברים בו זמנית: מוליכות תרמית, חוזק מכני בטמפרטורה ועמידות בפני קורוזיה הן לנוזלים בצד הצינור והן בצד המעטפת. טועה בחומר והצרור דולף; משבשים את הקיר או הסובלנות והוא לא מצליח לאטום את יריעת הצינורות.
ZC Steel Pipe (ZHENCHENG Steel Co., Ltd.) היא יצרנית סינית המספקת צינורות מחליפי חום וקבלים לפי הזמנה על פני כל טווח החומרים - פלדת פחמן, סגסוגת Cr-Mo, אל-חלד אוסטניטי ודופלקס, נחושת-ניקל, סגסוגת ניקל וטיטניום - ל-ASTM, ASME, EN, DIN, JIS. מדריך זה נותן את הסטנדרטים השולטים, מאפיינים מכניים מאומתים של ASME עבור דרגות הפלדה, טווחי ממדים, והיגיון ברור של בחירת חומרים עבור כוח, בתי זיקוק, פטרוכימיה, HVAC וחובה ימית.
תוֹכֶן
מהם צינורות מחליף חום?
משפחות חומרי צינור
תקנים ומאפיינים מכניים מאומתים
גדלים, עובי קיר וסובלנות
תצורות צינורות וחיבורי צינורות
בחירת חומר לפי שירות
כיצד לציין צינורות מחליפי חום (רשימת הזמנות PO)
שאלות נפוצות
1. מהם צינורות מחליף חום?
צינור מחליף חום נושא נוזל אחד דרך הקדח שלו בעוד נוזל שני זורם על פני השטח החיצוניים שלו במעטפת. חום עובר דרך דופן הצינור, כך שהצינור הוא משטח העבודה של היחידה כולה. מכיוון שיכולים להיות מאות או אלפי צינורות בחבילה אחת, כל אחד מהם התרחב או מרותך לגיליון צינורות בשני הקצוות, העקביות של ה-OD, הקיר והישר חשובה לא פחות מהציון.
הגדרה - מחליף חום / צינור מעבה צינור דק או מרותך ללא תפרים המשמש במחלפי חום, מעבים, מאיידים ומחממי מי הזנה להעברת חום בין שני נוזלים. נשלט על ידי תקנים ספציפיים לצינור (למשל ASTM A179, A213, A249, B111, B338) - לא על פי תקני צינור - מכיוון שהקבלה בנויה סביב בקרת קיר, גימור פני השטח ושלמות מפרק יריעת הצינור במקום בלימה בלחץ הקו.
ההבחנה בין צינור לצינור היא שגיאת המפרט הנפוצה ביותר ברכישת מחליף חום, והיא מניעה את שאר המדריך הזה.
2. משפחות חומרי צינור
ZC מספקת חמש משפחות חומרים לשימוש מחליף חום. המשפחה הנכונה מקובעת תחילה על ידי סביבת קורוזיה וטמפרטורה, ולאחר מכן מצטמצמת על ידי עלות ומוליכות.
פחמן ופלדת C-Mo
מפרט: A179, A192, A210, A214
שימוש: דוד, מי הזנה, מצנן שמן
מגבלה: נוזלים לא קורוזיביים
Cr-Mo סגסוגת פלדה
מפרט: A213 T11 / T12 / T22 / T91
שימוש: חימום-על, HX בטמפ' גבוהה
מגבלה: זחילה בטמפ' מוגברת
נירוסטה / דופלקס
מפרט: A213 / A249; 2205
ציונים: TP304/L, TP316/L
שימוש: חומצות, כלורידים, היגיינה
נחושת / Cu-Ni
מפרט: ASTM B111
ציונים: 90/10, 70/30 קו-ני
שימוש: HVAC, מעבים ימיים
סגסוגת ניקל
ציונים: Inconel 600/625
כמו כן: Hastelloy C276, Monel 400
שימוש: קורוזיה/חום קיצוניים
טִיטָן
ציונים: גר.2, גר.5 (B338)
שימוש: מי ים, התפלה
חוזק: קל, עמיד לכלוריד
3. תקנים ומאפיינים מכניים מאומתים
הטבלה שלהלן נותנת את תקן הצינורות השולט ואת ASME סעיף II-A תכונות מכניות מינימליות עבור דרגות פלדת פחמן וסגסוגת. הערכים לקוחים ממפרט ASME BPVC II-A, לא משוער.
מפרט |
מוּצָר |
מינימום YS (ksi / MPa) |
מינימום UTS (ksi / MPa) |
ארוך. דקה |
קשיות מקסימום |
ASTM A179 |
C-steel ללא תפרים, HX/מעבה |
26/180 |
47 / 325 |
35% |
72 HRBW |
ASTM A192 |
דוד C-steel ללא תפרים, HP |
26/180 |
47 / 325 |
35% |
137 HBW |
ASTM A210 A-1 |
דוד/מחמם-על ללא תפרים Med-C |
37 / 255 |
60 / 415 |
30% |
— |
ASTM A210 C |
דוד/מחמם-על ללא תפרים Med-C |
40/275 |
70 / 485 |
30% |
— |
ASTM A214 |
C-steel ERW (מרותך) HX/קבל |
ללא דרישת מתיחה. |
מקובל על קשיות |
— |
72 HRBW |
ASTM A213 T11 |
1.25Cr-0.5Mo סגסוגת חלקה |
30/205 |
60 / 415 |
30% |
— |
ASTM A213 T22 |
2.25Cr-1Mo סגסוגת חלקה |
30/205 |
60 / 415 |
30% |
— |
ASTM A213 T91 |
9Cr-1Mo-V פריטי-מרטנסיטי |
60 / 415 |
85 / 585 |
20% |
250 HBW |
מקור: ASME BPVC Section II-A (SA-179, SA-192, SA-210, SA-214, SA-213). A179 ו-A214 אינם נושאים בדיקת מתיחה חובה בגוף הסטנדרטי ומקובלים על קשיות; נתוני המתיחה המוצגים עבור A179/A192 הם ערכי עיצוב מתוך הערות ההסבר.
קריטי - T91 אינו כיתה אל חלד. ASTM A213 מכסה גם צינורות פריטיים וגם צינורות אוסטניטים, ו-T91 (9Cr-1Mo-V) יושב במשפחת הפריטים-מרטנסיטים , לא ממשפחת הנירוסטה האוסטניטית. אין לקבץ את T91 עם TP304 / TP316 בטבלת קורוזיה או בהליך ריתוך. חוזק הזחילה שלו בטמפרטורה גבוהה מצוין, אבל התנהגות הקורוזיה ויכולת הריתוך שלו (חום מראש, PWHT) שונים לחלוטין מנירוסטה אוסטניטית.
עבור צינורות מחליפי חום אל-חלד אוסטניטיים, התקנים הנכונים הם ASTM A213 (ללא תפרים) ו- ASTM A249 (מרותך) בדרגות TP304/304L ו-TP316/316L; חבילות דופלקס משתמשות ב-2205 (UNS S31803/S32205). צינורות מעבה מסגסוגת נחושת עוקבים אחר ASTM B111, וצינורות טיטניום עוקבים אחר ASTM B338. אשר את המינימום המכאני המדויק עבור ציונים אלה שאינם מפלדה מול התקן הרלוונטי וקוד העיצוב שלך.
הערת רכש - 'A312' בבירור מחליף חום הוא דגל אדום. ASTM A312 הוא מפרט צינור אל חלד . הוא חולק את השמות של דרגות TP304/TP316, כך שקל להעתיק אותו לשאלת צינור בטעות - אבל יש להזמין צינור מחליף חום ל-A213 (ללא תפר) או A249 (מרותך), הנושאים את הדרישות המימדיות, ההשטחה, ההתרחבות וזרם המערבולת הספציפיות לצינור שהצרור צריך. ציין את תקן הצינור, והמוצר הנכון יבוא.
ציוני הפחמן וה-Cr-Mo כאן חופפים במידה רבה עם תרגול צינור הדוד; לפרטי מגבלת הטמפרטורה והדרגה ב-A192 / A210 / A213, ראה שלנו מדריך ציוני צינורות הדוד → , ולמשפחת הנירוסטה, צינור אל חלד אוסטניטי מוסבר →
4. גדלים, עובי קיר וסובלנות
צינור מחליף חום נשלט בצורה הדוקה הרבה יותר מצינור קו, מכיוון שמקדם הסרט בצד הצינור והרחבת יריעת הצינור תלויים ב-OD ובקיר עקביים. הטווחים הסטנדרטיים של ZC הם להלן; גדלים מותאמים אישית נעשים לפי הזמנה.
תובנה הנדסית - קיר ממוצע לעומת קיר מינימום משנה את המחיר ואת העיצוב. ניתן להזמין צינור לפי סבילות קיר ממוצעת או מינימום. קיר מינימום מבטיח את הנקודה הדקה ביותר אך עולה יותר ופועל כבד יותר בממוצע; הקיר הממוצע בהיר וזול יותר אך מאפשר כתמים דקים בסבילות. תכנון הלחץ וחישובי דילול U-bend חייבים להשתמש בבסיס שהזמנת בפועל - ציינו זאת במפורש במקום להשאיר אותו לברירת המחדל של הטחנה.
5. תצורות צינורות וחיבורי צינורות
מעבר לדרגה ולגודל, שלוש אפשרויות תצורה מעצבות סדר צינור: גיאומטריית הצרור, גימור קצה הצינור, והאם המשטח רגיל או בעל סנפירים.
פָּרָמֶטֶר |
ללא תפרים |
מְרוּתָך |
קוטר חיצוני (OD) |
6 מ'מ - 50 מ'מ |
עד ~150 מ'מ |
עובי דופן |
0.5 מ'מ - 10 מ'מ |
0.5 מ'מ - 10 מ'מ |
מֶשֶׁך |
1 מ' - 12 מ' (מותאם אישית) |
1 מ' - 12 מ' (מותאם אישית) |
תקנים |
ASTM, ASME, EN, DIN, JIS, GB |
טווחי תקן ZC. יש לציין OD/קיר הדוק יותר ובסיס קיר ממוצע לעומת מינימום קיר בהזמנה כדי להתאים לעיצוב המחליף.
תְצוּרָה |
מה זה |
משמש כאשר |
צינור ישר |
צינורות רגילים, שני הקצוות ביריעות צינור |
חבילות נשלפות/קבועות סטנדרטיות |
צינור U |
צינור מכופף 180°, יריעת צינור אחת |
התפשטות תרמית, קל לנקות בצד המעטפת |
צינור עם פינים |
משטח חיצוני מורחב |
נוזלים בצד גז / מוליכות נמוכה |
סנפיר נמוך (אינטגרלי) |
סנפירים התגלגלו לתוך קיר הצינור |
צרורות קומפקטיים, נוזלים צמיגים |
קצוות הצינור מחוברים ליריעת הצינור על ידי הרחבת רולר, על ידי ריתוך, או על ידי שניהם (מורחב-ואטום-מרותך) לשלמות גבוהה יותר. כיפופי U מציגים דילול דופן ברדיוס החיצוני ועשויים לדרוש הפגת מתחים בדרגות מסוימות, לכן יש לציין את לוח הזמנים של U-tube עם ההזמנה. לריתוך צינור ל-צינור והקשר רחב יותר של חיבור, ראה סקירה כללית של סוגי חיבור →
נקודת הנדסה קריטית - קורוזיה בצד הצינור ובצד המעטפת הן שתי בעיות שונות. צינור יכול לעבור מבפנים ולהיכשל מבחוץ. קירור מים בתוך צינור אל חלד אוסטניטי עלול לגרום לסדיקת מתח-קורוזיה של כלוריד מהקידח, בעוד שאותו צרור בסדר בצד המעטפת. הערך תמיד את קורוזיביות שני הנוזלים, בטמפרטורת ההפעלה, לפני תיקון חומר הצינור.
6. בחירת חומר לפי שירות
נתיב ההחלטה להלן ממפה את סביבות השירות הנפוצות ביותר לחומר צינור התחלתי. יש לאשר את הבחירה הסופית מול גליון הנתונים של התהליך, קוד העיצוב ושתי הכימיות הנוזליות.
שירות / נוזל |
צינור מומלץ |
מַדוּעַ |
לְהִמָנַע |
קיטור / מי הזנה נקיים |
A179 / A192 / A210 |
חסכוני, מוכח |
CRA שצוין יתר על המידה |
חימום-על בטמפ' גבוהה |
A213 T22 / T91 |
חוזק זחילה בטמפ' |
פלדת פחמן רגילה |
חומצות קלות / תהליך |
TP304 / TP316L |
עמידות בפני קורוזיה כללית |
פלדת פחמן |
נושאת כלוריד / מהחוף |
דופלקס 2205 / Ti Gr.2 |
כלוריד SCC ועמידות בפיתולים |
304 (סיכון SCC) |
מי ים / מעבה ימי |
90/10 או 70/30 Cu-Ni / Ti |
עמידות ביולוגית ועמידות בפני שחיקה |
פלדת פחמן, 304 |
חומצה חמורה / חום גבוה |
Inconel 625 / Hastelloy C276 |
קורוזיה קיצונית + טמפרטורה |
נירוסטה סטנדרטית |
בחירת נקודת התחלה בלבד. אשר כנגד לחצים חלקיים, תכולת כלוריד, טמפרטורה ומהירות עבור העבודה בפועל.
7. כיצד לציין צינורות מחליפי חום (רשימת הזמנות PO)
תובנה הנדסית - צינורות מחליף חום חובה
תקן צינור וכיתה: למשל ASTM A213 TP316L (ללא תפרים) - לא מפרט הצינור.
OD וקיר: עם בסיס סובלנות (קיר ממוצע לעומת קיר מינימום).
אורך וצורה: ישר או צינור U (עם רדיוסי עיקול / מגבלת דילול).
טיפול בחום / מצב: חישול, מטופל בתמיסה; PWHT עבור ציוני סגסוגת.
פני השטח וניקיון: כבוש, חישול בהיר, גימור ID/OD.
NDT: זרם מערבולת (ET), אולטרסאונד (UT), בדיקות הידרוסטטיות, התלקחות/שיטוח.
אישורים: PMI, EN 10204 3.1/3.2 MTR, עקיבות מלאה.
כיצרנית לפי הזמנה, ZC מייצרת צינורות לגיליון הנתונים של המחליף שלך - דרגה ספציפית, בסיס סובלנות, אורך ולוח זמנים לכיפוף U - במקום להכריח את העבודה למלאי. הצג את עמוד המוצר של צינורות מחליף חום → , או שלנו חלק אל חלד → ו טווחי אל חלד מרותכים.
8. שאלות נפוצות
מאיזה חומר עשויים צינורות מחליף חום?
צינורות מחליפי חום עשויים מפלדת פחמן (ASTM A179, A192, A214), פלדת סגסוגת Cr-Mo (A213 T11/T22), נירוסטה אוסטניטית ודופלקסית (A213 ללא תפר / A249 מרותך, דרגות TP304/304L, TP301nickel, TP3216, Copper, TP316) סגסוגות (ASTM B111, 90/10 ו-70/30 Cu-Ni), סגסוגות ניקל (Inconel, Hastelloy, Monel) וטיטניום (Gr.2, Gr.5). החומר נבחר על ידי טמפרטורת הפעולה, הלחץ והקורוזיביות של הנוזלים בצד הצינור וצד המעטפת.
מה ההבדל בין צינורות ASTM A179 ו-A192?
A179 הוא צינור פלדה דל פחמן נמשך בקור עבור מחליפי חום ומעבים בשירות בלחץ נמוך יותר; אין לו בדיקת מתיחה חובה והוא מקובל על קשיות (72 HRBW מקסימום). A192 הוא צינור דווד מפלדת פחמן ללא תפר לשירות בלחץ גבוה, עם סיליקון מבוקר מקסימום של 0.25% ומגבלת קשיות של 137 HBW. שניהם חולקים ערכי עיצוב מינימליים של מתיחה של 47 ksi (325 MPa) ותפוקה של 26 ksi (180 MPa).
מה ההבדל בין ASTM A213 ל-A249?
A213 מכסה צינורות מחמם-על ומחליפים חום פריטי ו-austenitic סגסוגת-פלדה חלקה; A249 מכסה את המקבילה המרותכת בנירוסטה אוסטניטית. עבור צינורות מחליף חום אל חלד, A213 הוא המסלול הבלתי תפר ו-A249 המסלול המרותך. שימו לב ש-A312 הוא מפרט צינור, לא מפרט הצינור הנכון, למרות שהוא חולק את ייעודי דרגת TP304/TP316.
באילו גדלים מגיעים צינורות מחליף חום?
קטרים חיצוניים נפוצים של צינור מחליף חום נעים בין כ-6 מ'מ ל-50 מ'מ עבור צינור ללא תפר ועד כ-150 מ'מ עבור צינור מרותך, עם עובי דופן מ-0.5 מ'מ עד 10 מ'מ ואורכים מ-1 מ' עד 12 מ'. קירות דקים וסובלנות הדוקה של OD/קיר אופייניים מכיוון שהעברת חום בצד הצינור והרחבת צינור לצינור תלויים שניהם בבקרת מימד.
איזה חומר צינור מחליף חום הוא הטוב ביותר עבור מי ים וקבלים ימיים?
עבור שימוש במי ים וקבלים ימיים, האפשרויות הרגילות הן סגסוגות נחושת-ניקל (90/10 או 70/30 Cu-Ni) עבור מוליכות תרמית טובה ועמידות בפני עכירות ביולוגית, או טיטניום דרגה 2 שבה חריפות כלוריד ושחיקה-קורוזיה קשים. פלדת פחמן סטנדרטית ונירוסטה 304 אינן מתאימות בדרך כלל למי ים גולמיים בגלל התקפת כלוריד.
האם צינורות מחליף חום חלקים או מרותכים?
שניהם משמשים. צינור ללא תפרים (A179, A192, A213) מועדף עבור שירות בלחץ גבוה יותר ובטמפרטורה גבוהה יותר ונמנע מתפר ריתוך. צינור מרותך (פלדת פחמן A214, נירוסטה A249) חסכוני עבור צרורות גדולות בשירות בלחץ נמוך יותר ומסופק עם אזור הריתוך שעבר טיפול חום ונבדק במלואו. הבחירה תלויה בלחץ, טמפרטורה, נוזל ותקציב.
צינורות מחליף חום מקור מצינור פלדה ZC
ZHENCHENG Steel Co., Ltd. (ZC Steel Pipe) מייצרת צינורות מחליף חום וקבלים לפי הזמנה לפי הזמנה ל-ASTM, ASME, EN, DIN, JIS ו-GB - פלדת פחמן (A179/A192/A210/A214), סגסוגת Cr-Mo (A213 T11/T22/T duplex austeni (A213/A249, 2205), נחושת-ניקל, סגסוגת ניקל וטיטניום. QC קפדני: ניתוח כימי, בדיקות מכניות והידרוסטטיות, זרם מערבולת ו-NDT קולי ו-PMI. פרויקטים שהועברו ברחבי אפריקה, המזרח התיכון ודרום אמריקה.
אֶלֶקטרוֹנִי: מנדי. w@zcsteelpipe.com | WhatsApp: +86-139-1579-1813
← בקש הצעת מחיר
קָשׁוּר: צינורות מחליף חום (מוצר) · דרגות צינורות לדוד · נירוסטה אוסטינית ללא תפרים · צינור אל חלד ללא תפרים · צינור אל חלד מרותך
