Rúry výmenníka tepla: Sprievodca výberom materiálov, tried a veľkostí

Rúry výmenníka tepla  sú tenkostenné rúrky, ktoré tvoria zväzok rúrkového výmenníka tepla, kondenzátora, výparníka alebo ohrievača napájacej vody - povrchu, cez ktorý prechádza teplo medzi dvoma tekutinami. Výber trubice je rovnováhou troch vecí naraz: tepelnej vodivosti, mechanickej pevnosti pri teplote a odolnosti voči korózii voči  .  kvapalinám na strane rúry aj na strane plášťa Pomýlite si materiál a zväzok uniká; pomýlite stenu alebo toleranciu a zlyhá v utesnení v rúrkovnici.

ZC Steel Pipe (ZHENCHENG Steel Co., Ltd.) je čínsky výrobca, ktorý dodáva na objednávku rúrky výmenníkov tepla a kondenzátorov v celom sortimente materiálov – uhlíková oceľ, zliatina Cr-Mo, austenitická a duplexná nehrdzavejúca oceľ, meď-nikel, zliatina niklu a titán – pre ASTM, ASME, EN, DIN, JIS a GB. Táto príručka poskytuje hlavné normy, mechanické vlastnosti overené ASME pre triedy ocele, rozmerové rozsahy a jasnú logiku výberu materiálu pre energetiku, rafinériu, petrochemický priemysel, HVAC a námornú prevádzku.

OBSAH

1. Čo sú rúrky výmenníka tepla?

2. Rodiny materiálov rúr

3. Normy a overené mechanické vlastnosti

4. Veľkosti, hrúbka steny a tolerancie

5. Konfigurácie rúr a spoje rúrok

6. Výber materiálu podľa služby

7. Ako špecifikovať rúrky výmenníka tepla (kontrolný zoznam PO)

8. Často kladené otázky

1. Čo sú rúrky výmenníka tepla?

Rúrka výmenníka tepla nesie jednu tekutinu cez svoj otvor, zatiaľ čo druhá tekutina prúdi cez jej vonkajší povrch v plášti. Teplo sa prenáša cez stenu trubice, trubica je teda pracovnou plochou celej jednotky. Pretože v jednom zväzku môžu byť stovky alebo tisíce rúrok, každá z nich expandovaná alebo zvarená do rúrkovnice na oboch koncoch, na konzistencii vonkajšieho priemeru, steny a priamosti záleží rovnako ako na kvalite.

DEFINÍCIA — TEPELNÝ VÝMENNÍK / KONDENZÁTOROVÁ RÚRA Tenkostenná bezšvíková alebo zváraná rúrka používaná v rúrkových výmenníkoch tepla, kondenzátoroch, výparníkoch a ohrievačoch napájacej vody na prenos tepla medzi dvoma kvapalinami. Riadia sa normami špecifickými pre rúry (napr. ASTM A179, A213, A249, B111, B338) – nie normami pre rúry – pretože akceptácia je postavená na ovládaní stien, povrchovej úprave a integrite spojov rúrok, a nie na obmedzovaní tlaku v potrubí.

Tento rozdiel medzi rúrkami a rúrkami je jedinou najbežnejšou chybou špecifikácie pri obstarávaní výmenníka tepla a riadi zvyšok tohto sprievodcu.

2. Skupiny materiálov rúrok

ZC dodáva päť materiálových skupín pre prevádzku výmenníkov tepla. Správna skupina je stanovená najskôr koróznym prostredím a teplotou, potom sa zužuje cenou a vodivosťou.

Uhlíková a C-Mo oceľ

Špecifikácie:  A179, A192, A210, A214

Použitie:  Kotol, napájacia voda, chladič oleja

Limit:  Nekorozívne kvapaliny

Cr-Mo zliatinová oceľ

Špecifikácie:  A213 T11 / T12 / T22 / T91

Použitie:  Prehrievač, vysokoteplotný HX

Limit:  Tečenie pri zvýšenej teplote

Nerez / duplex

Špecifikácie:  A213 / A249; 2205

Triedy:  TP304/L, TP316/L

Použitie:  Kyseliny, chloridy, hygiena

Meď / Cu-Ni

Špecifikácie:  ASTM B111

Triedy:  90/10, 70/30 Cu-Ni

Použitie:  HVAC, námorné kondenzátory

Zliatina niklu

Triedy:  Inconel 600/625

Tiež:  Hastelloy C276, Monel 400

Použitie:  Extrémna korózia / teplo

titán

Známky:  Sk.2, Sk.5 (B338)

Použitie:  Morská voda, odsoľovanie

Pevnosť:  Ľahká, odolná voči chloridom

3. Normy a overené mechanické vlastnosti

Nižšie uvedená tabuľka uvádza smernú normu rúr a minimálne mechanické vlastnosti ASME sekcie II-A pre uhlíkové a legované ocele. Hodnoty sú prevzaté zo špecifikácií ASME BPVC II-A, nie sú odhadované.

Zdroj: ASME BPVC oddiel II-A (SA-179, SA-192, SA-210, SA-214, SA-213). A179 a A214 nemajú žiadnu povinnú skúšku ťahom v štandardnom telese a sú akceptované na tvrdosť; hodnoty ťahu uvedené pre A179/A192 sú návrhové hodnoty z vysvetliviek.

Kritické – T91 NIE JE nerezová trieda.  ASTM A213 sa vzťahuje na feritické aj austenitické rúry a T91 (9Cr-1Mo-V) patrí do rodiny  feriticko-martenzitických  , nie do rodiny austenitických nehrdzavejúcich rúr. Nespájajte T91 s TP304 / TP316 v tabuľke korózie alebo v postupe zvárania. Jeho pevnosť pri tečení pri vysokej teplote je vynikajúca, ale jeho korózne správanie a zvárateľnosť (predhrievanie, PWHT) sú úplne odlišné od austenitickej nehrdzavejúcej ocele.

Pre austenitické nerezové rúrky výmenníka tepla sú správnymi normami  ASTM A213 (bezšvíkové)  a  ASTM A249 (zvárané)  v triedach TP304/304L a TP316/316L; duplexné zväzky používajú 2205 (UNS S31803/S32205). Kondenzátorové rúrky zo zliatiny medi podľa ASTM B111 a titánové rúrky podľa ASTM B338. Potvrďte presné mechanické minimá pre tieto neoceľové triedy podľa príslušnej normy a vášho konštrukčného kódu.

Poznámka k obstarávaniu — 'A312' na dotaz na výmenník tepla je červený príznak.  ASTM A312 je špecifikácia nerezového  potrubia  . Zdieľa názvy tried TP304/TP316, takže je ľahké ho omylom skopírovať do dopytu na rúrky – ale rúrku výmenníka tepla je potrebné objednať na A213 (bezšvíkové) alebo A249 (zvárané), ktoré nesú špecifické požiadavky na rozmery, sploštenie, rozširovanie a vírivé prúdy, ktoré zväzok skutočne potrebuje. Zadajte štandard skúmavky a nasleduje správny produkt.

Typy uhlíka a Cr-Mo sa tu výrazne prekrývajú s praxou výroby kotlových rúr; podrobnosti o teplotnom limite a triede na A192 / A210 / A213 nájdete v našej sprievodca triedami kotlových rúr → , a pre nerezovú rodinu, austenitické nerezové bezšvíkové rúry vysvetlené →

4. Veľkosti, hrúbka steny a tolerancie

Rúrka výmenníka tepla je rozmerovo riadená oveľa prísnejšie ako potrubné potrubie, pretože koeficient filmu na strane rúrky a rozťažnosť rúrkovnice závisia od konzistentného vonkajšieho priemeru a steny. Štandardné rozsahy ZC sú nižšie; vlastné veľkosti sú vyrábané na objednávku.

Inžiniersky pohľad — Priemerná stena vs. minimálna stena mení cenu a dizajn.  Rúru je možné objednať s priemernou alebo minimálnou toleranciou steny. Minimálna stena zaručuje najtenší bod, ale stojí viac a je v priemere ťažšia; Priemerná stena je ľahšia a lacnejšia, ale umožňuje tenké miesta v rámci tolerancie. Tlakový návrh a výpočty stenčovania ohybu v tvare U musia používať základ, ktorý ste si skutočne objednali – uveďte ho explicitne a neponechajte ho na predvolenú hodnotu.

5. Konfigurácie rúr a spoje rúrok

Okrem triedy a veľkosti tvoria poradie rúr tri možnosti konfigurácie: geometria zväzku, povrchová úprava konca rúry a či je povrch hladký alebo rebrovaný.

Štandardné rozsahy ZC. Užší vonkajší priemer/stena a priemerná stena oproti minimálnej stene by mala byť špecifikovaná v objednávke, aby zodpovedala dizajnu výmenníka.

Konce rúr sú spojené s rúrovnicou roztiahnutím valčekom, zváraním alebo oboma spôsobmi (roztiahnutím a zvarením) pre vyššiu integritu. Ohyby v tvare písmena U spôsobujú zoslabenie steny na vonkajšom polomere a môžu vyžadovať uvoľnenie napätia na určitých typoch, takže plán U-rúrok by mal byť uvedený v objednávke. Pre zvar rúrka-rúrka a širší kontext spojenia pozri prehľad typov pripojenia →

Kritický technický bod – Korózia na strane rúry a na strane plášťa sú dva rôzne problémy.  Rúrka môže prejsť zvnútra a zlyhať zvonka. Chladiaca voda vo vnútri austenitickej nehrdzavejúcej rúrky môže spôsobiť chloridové korózne praskanie z vývrtu, zatiaľ čo rovnaký zväzok je v poriadku na strane plášťa. vždy vyhodnoťte korozívnosť  oboch kvapalín pri prevádzkovej teplote. Pred upevnením materiálu rúrky

6. Výber materiálu podľa služby

Rozhodovacia cesta uvedená nižšie mapuje najbežnejšie prevádzkové prostredia na východiskový materiál rúrky. Konečný výber musí byť potvrdený podľa údajového listu procesu, konštrukčného kódu a oboch chemikálií.

Len výber východiskového bodu. Overte parciálnym tlakom, obsahom chloridov, teplotou a rýchlosťou pre aktuálnu prevádzku.

7. Ako špecifikovať rúrky výmenníka tepla (kontrolný zoznam PO)

Inžiniersky pohľad — Potrubia výmenníka tepla PO, ktoré musíte mať

• Rúrky štandard a kvalita:  napr. ASTM A213 TP316L (bezšvíkové) – nie špecifikácia potrubia.

• OD a stena:  s toleranciou (priemerná stena vs. minimálna stena).

• Dĺžka a tvar:  rovná alebo U-rúrka (s polomerom ohybu / limitom stenčenia).

• Tepelné spracovanie / stav:  žíhané, roztokové; PWHT pre triedy zliatin.

• Povrch a čistota:  morený, lesklo žíhaný, povrchová úprava ID/OD.

• NDT:  vírivé prúdy (ET), ultrazvukové (UT), hydrostatické, rozširujúce sa/sploštovacie testy.

• Certifikáty:  PMI, EN 10204 3.1/3.2 MTR, úplná sledovateľnosť.

Ako výrobca na objednávku vyrába ZC rúrky podľa údajového listu vášho výmenníka – špecifickú triedu, toleranciu, dĺžku a plán ohybu v tvare U – namiesto toho, aby nútil zákazku na sklad. Pozrite si trubice výmenníka tepla produktová stránka → , alebo naše bezšvové nerezové →  a zvárané nerezové →  rozsahy.

8. Často kladené otázky

Z akého materiálu sú vyrobené rúrky výmenníka tepla?

Rúry výmenníka tepla sú vyrobené z uhlíkovej ocele (ASTM A179, A192, A214), Cr-Mo legovanej ocele (A213 T11/T22), austenitickej a duplexnej nehrdzavejúcej ocele (A213 bezšvíkové / A249 zvárané, triedy TP304/304L, TP316/316L, zliatina medi B1112, AST05Mkel, AST05M 90/10 a 70/30 Cu-Ni), zliatiny niklu (Inconel, Hastelloy, Monel) a titán (Gr.2, Gr.5). Materiál sa volí podľa prevádzkovej teploty, tlaku a korozívnosti kvapalín na strane rúry aj na strane plášťa.

Aký je rozdiel medzi elektrónkami ASTM A179 a A192?

A179 je za studena ťahaná bezšvíková rúrka z nízkouhlíkovej ocele pre výmenníky tepla a kondenzátory v nízkotlakovej prevádzke; nemá povinnú skúšku ťahom a je akceptovaná na tvrdosť (72 HRBW max). A192 je bezšvová kotlová rúrka z uhlíkovej ocele pre vysokotlakovú prevádzku s kontrolovaným kremíkovým maximom 0,25 % a limitom tvrdosti 137 HBW. Obidve zdieľajú minimálne konštrukčné hodnoty 47 ksi (325 MPa) v ťahu a 26 ksi (180 MPa) výťažnosti.

Aký je rozdiel medzi ASTM A213 a A249?

A213 zahŕňa bezšvíkové rúry z feritickej a austenitickej legovanej ocele pre kotly, prehrievače a výmenníky tepla; A249 pokrýva zváraný ekvivalent z austenitickej nehrdzavejúcej ocele. Pre nerezové rúrky výmenníka tepla je A213 bezšvíková trasa a A249 zváraná trasa. Všimnite si, že A312 je špecifikácia potrubia, nie správna špecifikácia rúr, aj keď zdieľa označenie triedy TP304/TP316.

Aké veľkosti sa dodávajú rúrky výmenníka tepla?

Bežné vonkajšie priemery rúr výmenníka tepla sa pohybujú od asi 6 mm do 50 mm pre bezšvíkové rúry a do približne 150 mm pre zvárané rúry, s hrúbkou steny od 0,5 mm do 10 mm a dĺžkami od 1 m do 12 m. Typické sú tenké steny a tesné tolerancie OD/steny, pretože prenos tepla na strane rúrky a expanzia rúrky na rúrkovnicu závisia od rozmerovej kontroly.

Ktorý materiál rúrky výmenníka tepla je najlepší pre kondenzátory s morskou vodou a morskou vodou?

Pre využitie morskej vody a morského kondenzátora sú zvyčajnou voľbou zliatiny medi a niklu (90/10 alebo 70/30 Cu-Ni) pre dobrú tepelnú vodivosť a odolnosť voči biologickému znečisteniu alebo titán triedy 2, kde je závažná tvorba chloridov a erózia-korózia. Štandardná uhlíková oceľ a nehrdzavejúca oceľ 304 sú vo všeobecnosti nevhodné pre surovú morskú vodu kvôli napadnutiu chloridmi.

Sú rúry výmenníka tepla bezšvíkové alebo zvárané?

Obe sú používané. Bezšvíková rúra (A179, A192, A213) je uprednostňovaná pre prevádzku pri vyššom tlaku a vyššej teplote a zabraňuje vzniku zvaru. Zváraná rúrka (uhlíková oceľ A214, nehrdzavejúca A249) je cenovo výhodná pre veľké zväzky v nízkotlakovej prevádzke a dodáva sa so zvarovou zónou plne tepelne spracovanou a testovanou. Výber závisí od tlaku, teploty, tekutiny a rozpočtu.

Zdroj Rúrky výmenníka tepla zo ZC Steel Pipe

ZHENCHENG Steel Co., Ltd. (ZC Steel Pipe) vyrába na objednávku rúry výmenníkov tepla a kondenzátorov podľa ASTM, ASME, EN, DIN, JIS a GB – uhlíková oceľ (A179/A192/A210/A214), zliatina Cr-Mo (A213 T11/T22/T2491, nerezová ustenitic/T23A duplex). 2205), meď-nikel, zliatina niklu a titán. Prísna kontrola kvality: chemická analýza, mechanické a hydrostatické testovanie, vírivé prúdy a ultrazvukové NDT a PMI. Projekty realizované v Afrike, na Strednom východe av Južnej Amerike.

Email: mandy. w@zcsteelpipe.com   | WhatsApp: +86-139-1579-1813

→ Požiadať o cenovú ponuku

Súvisiace: Rúrky výmenníka tepla (produkt)  · Typy kotlových rúr  · Austenitická nehrdzavejúca bezšvová  · Bezšvíkové nerezové potrubie  · Zvárané nerezové potrubie