مادة الأنبوب الأساسي: ASME SA213 T22

المعيار: يغطي ASME SA213 أنابيب الغلايات والفوق مسخنات والمبادلات الحرارية المصنوعة من سبائك الصلب الفريتي والأوستنيتي غير الملحومة.

الدرجة T22 (UNS K21590): فولاذ منخفض السبائك يحتوي على ما يقرب من 2.25٪ كروم و 1٪ موليبدينوم.

الخصائص الرئيسية:

قوة درجة الحرارة العالية: مقاومة ممتازة للزحف وقوة شد في درجات الحرارة المرتفعة (عادةً ما تصل إلى ~ 1100 درجة فهرنهايت / 595 درجة مئوية).

مقاومة الأكسدة والتآكل: مقاومة جيدة للأكسدة والتآكل في بيئات البخار وغاز المداخن، متفوقة على الفولاذ الكربوني.

اللحام: يمكن لحامه بسهولة باستخدام الإجراءات المناسبة (غالبًا ما يتطلب المعالجة الحرارية بعد اللحام - PWHT).

التطبيقات النموذجية: أنابيب السخان الفائق / المُسخّن، مولدات البخار لاستعادة الحرارة (HRSGs)، وسخانات العمليات، والمبادلات الحرارية الأخرى ذات الضغط العالي / درجة الحرارة العالية في محطات الطاقة والمصافي ومصانع البتروكيماويات.

نوع الزعانف: زعانف مسننة

الهيكل: يتم تشكيل الزعانف الصلبة ميكانيكيًا أو لحامها على السطح الخارجي للأنبوب الأساسي. تعني كلمة "مسننة" أن كل زعنفة بها شقوق أو قطع صغيرة ومنتظمة عمودية على ارتفاع الزعنفة، مما يخلق ملفًا شخصيًا حادًا أو "مسننًا" على طول الزعنفة.

الغرض والمزايا:

تحسين كبير في نقل الحرارة: تعطل الأسنان الطبقة الحدودية الحرارية على سطح الزعنفة وتخلق اضطرابًا في تدفق الغاز / السائل خارج الأنبوب. هذا يحسن بشكل كبير معامل نقل الحرارة مقارنة بالزعانف الملساء أو العادية (غالبًا بنسبة 25-45٪ أو أكثر).

زيادة مساحة السطح: يوفر مساحة سطح أكثر فعالية لكل وحدة طول من الأنبوب العادي، مما يعزز نقل الحرارة.

تخفيف انخفاض كفاءة الزعانف: في حين أن الزعانف تعمل على تحسين نقل الحرارة، فإنها تقدم أيضًا تدرجًا في درجة الحرارة على طول ارتفاعها، مما يقلل من فعاليتها ("كفاءة الزعانف"). يمكن أن تتمتع الزعانف المسننة بكفاءة زعنفة أعلى قليلاً من الزعانف الصلبة بنفس الارتفاع لأن الشقوق تقصر بشكل فعال المسار الموصل للحرارة في مادة الزعنفة محليًا.

الاعتبارات:

انخفاض الضغط الأعلى: يؤدي الاضطراب المتزايد أيضًا إلى انخفاض ضغط أعلى على جانب الزعنفة (جانب الغاز / السائل) مقارنة بالزعانف العادية أو الصلبة. يتطلب هذا المزيد من طاقة المروحة / المضخة.

التلوث المحتمل: يمكن للأسنان أن تحبس المواد الجسيمية بسهولة أكبر من الزعانف الملساء، مما قد يؤدي إلى تلوث أسرع في تيارات الغاز المتسخة (مثل غاز المداخن مع الرماد). قد يكون التنظيف المنتظم أو التنظيف ضروريًا.

القوة الميكانيكية: تكون الزعانف المسننة بشكل عام أقل قوة قليلاً من الزعانف الصلبة أثناء عمليات المناولة والتنظيف.

التركيبة: أنبوب الزعانف المسننة SA213 T22

الغرض: تم تصميم هذه المجموعة خصيصًا لنقل الحرارة عالي الكفاءة في البيئات ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي والتآكل.

التطبيقات:

• HRSGs (مولدات البخار لاستعادة الحرارة): أقسام الموفر، المبخر، السخان الفائق، والمُسخّن التي تستعيد الحرارة من عادم التوربينات الغازية.
• الغلايات: السخانات الفائقة والمُسخّنات في محطات الفحم أو الكتلة الحيوية أو النفايات إلى الطاقة.
• سخانات العمليات / السخانات المشتعلة: في المصافي ومصانع البتروكيماويات.
• وحدات استعادة حرارة النفايات: حيث تكون غازات العادم ساخنة وربما تسبب التآكل.

الفوائد الرئيسية:

الكفاءة الحرارية العالية: تعمل الزعانف المسننة على زيادة استعادة الحرارة من تيار الغاز.

ملاءمة المواد: يتحمل سبيكة T22 درجات حرارة المعادن المرتفعة ومكونات غاز المداخن المسببة للتآكل (الكبريت والفاناديوم) التي يتم مواجهتها في هذه التطبيقات.

احتواء الضغط: يحتوي أنبوب SA213 غير الملحوم بشكل موثوق على البخار / الماء عالي الضغط بالداخل.

ملحق الزعانف: الزعانف حلزونية عادة ويمكن إرفاقها عن طريق:

المضمنة / المبثوقة: تتشكل الزعنفة من مادة الأنبوب الأساسي (أقل شيوعًا لسبائك الصلب مثل T22 بسبب الصلابة).

ملحومة (GTAW / ليزر): يتم لحام شريط زعنفة منفصل (غالبًا أيضًا T22 أو سبيكة متوافقة مثل SS409) بالمقاومة أو اللحام عالي التردد أو اللحام بالليزر بالأنبوب الأساسي. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لأنابيب الزعانف T22.