Nepropusni čelični cijevi visokih performansi: kritične komponente u modernim sustavima solarne energije

Sektor obnovljivih izvora energije, posebno solarna industrija, i dalje napreduje. Među kritičnim komponentama koje omogućuju ovaj rast su visokokvalitetne bešavne čelične cijevi koje pružaju osnovnu funkcionalnost u sustavima solarne energije. Ovaj članak ispituje specifične prednosti, primjene i tehničke specifikacije bešavnih čeličnih cijevi u solarnim instalacijama.

Tehničke prednosti bešavnih cijevi u solarnim aplikacijama

Bešavne čelične cijevi u osnovi se razlikuju od svojih zavarenih kolega (ERW, LSAW) tako da nema uzdužnog šava, koji pruža nekoliko kritičnih prednosti performansi u sustavima solarne energije:

• Superiorni obuzdavanje tlaka : homogena struktura omogućava jednoliku raspodjelu naprezanja, kritična u solarnim toplinskim sustavima s visokim temperaturama

• Poboljšani mehanički integritet : odsutnost šavova zavarivanja eliminira potencijalne točke kvara u termičkom biciklizmu

• Dosljedna debljina stijenke : kritična za precizne toplinske izračunavanja u koncentriranim primjenama solarne energije (CSP)

• Poboljšana otpornost na koroziju : Nema zona pogođenih toplinom koje mogu postati mjesta za pokretanje korozije

Ključne aplikacije u infrastrukturi solarne energije

Sustavi tekućine za prijenos topline (HTF) u CSP biljkama

Koncentrirane solarne elektrane koriste bešavne cijevi proizvedene u ASTM A106 Specifikacije B ili ASTM A53 stupnja B za svoje sustave cirkulacije tekućine za prijenos topline. Ove cijevi obično djeluju na temperaturama veće od 400 ° C, a sadrže specijalizirane toplinske tekućine pod pritiskom.

Tehnički zahtjevi uključuju:

• Otpor temperature: -29 ° C do +550 ° C

• Ocjene tlaka: do 100 bara (1450 psi)

• Dimenzionalne tolerancije: po ISO 4200 ili API 5L

• Certifikacija materijala: EN 10204 3.1 ili 3.2

Sustavi za skladištenje toplinske energije

Spremnici za skladištenje rastaljenih soli, sve češće u solarnim toplinskim biljkama, koriste specijalizirane bešavne cjevovode za transport tekućine. Ovi sustavi zahtijevaju cijevi koje mogu izdržati ekstremne fluktuacije temperature i visoko korozivno okruženje. Specifikacije se često odnose na ASME B31.1 Kod za cjevovod i mogu zahtijevati poštivanje NACE MR0175 za odabir materijala.

Strukture potpornih ploča solarnih ploča

Nečasne cijevi visoke čvrstoće proizvedene za EN 10210 ili ASTM A500 specifikacije pružaju strukturnu potporu za fotonaponske nizove ploče. Ove aplikacije zahtijevaju odličnu dimenzionalnu stabilnost i precizne tolerancije kako bi se osiguralo pravilno usklađivanje površina za sakupljanje solara.

Specifikacije materijala i standardi

Bešavne čelične cijevi za solarne primjene moraju se u skladu s strogim industrijskim standardima:

• Primjena ugljičnog čelika : ASTM A106, ASTM A53, API 5L, ISO 3183

• Primjene od nehrđajućeg čelika : ASTM A312, ASTM A789, ASTM A790

• Alloy Steel za uslugu visoke temperature : ASTM A335 (P11, P22, P91)

• Sustavi kvalitete : ISO 9001, API Q1

Napredni površinski tretmani i premazi

Suvremene solarne instalacije često određuju dodatne površinske tretmane za bešavne cijevi kako bi poboljšali performanse i radni vijek:

• Selektivni prevlaci za apsorber za pojačane toplinske performanse

• Anti-reflektivni tretmani za cijevi za prijem

• Boje i prevlake otporne na visoke temperature (do 750 ° C)

• Specijalizirani unutarnji tretmani površine za smanjenje i skaliranje

Budući razvoj tehnologije bešavne cijevi za solarne aplikacije

Kako se sektor solarne energije širi, nekoliko trendova u nastajanju utječe na specifikacije bešavnih cijevi:

• Sposobnost veće temperature za CSP sustave nove generacije koji rade iznad 600 ° C

• Napredne legure s poboljšanim otporom puzanja za produženi život

• Integrirani sustavi za nadzor pomoću optičke tehnologije ugrađene u zidove cijevi

• Smanjeni dizajn debljine stijenke s pojačanim omjerima snage i težine

Zaključak

Bešavne čelične cijevi predstavljaju kritičnu tehnologiju za industriju solarne energije. Njihova jedinstvena kombinacija mehaničkog integriteta, sposobnosti zadržavanja tlaka i toplinskih performansi čine ih neophodnim u modernim solarnim instalacijama. Kako solarna tehnologija napreduje prema višim radnim temperaturama i većoj učinkovitosti, uloga bešavnih cijevi visokih performansi nastavit će se širiti, podržavajući globalni prijelaz na obnovljivu energiju.

Razumijevanje specifičnih tehničkih zahtjeva i primjene besprijekornih cijevi u solarnim sustavima omogućava dizajnerima i inženjerima da optimiziraju performanse, pouzdanost i životni vijek u ovim sve važnijim instalacijama obnovljivih izvora energije.