ASTM A213 TP347H HFW Katı Kanatlı Boru, Süper Isıtıcılar için %11-13Cr Kanatlı

ASTM A213 TP347H HFW Katı Kanatlı Boru, yüksek sıcaklık ve aşındırıcı ortamlara yönelik olarak tasarlanmış, özel bir yüksek performanslı ısı eşanjörü borusudur. Aşağıda, bileşenlerinin ve uygulamalarının ayrıntılı bir dökümü bulunmaktadır:

1. Ana Boru: ASTM A213 TP347H

(1). Kimyasal Bileşim (ASTM A213 TP347H)

Bileşim, ASTM A213 ve ASME SA213 spesifikasyonlarını karşılar. Ana elementler şunlardır:

Notlar:

"H" tanımı: Yüksek karbon (0.04–0.10%), yüksek sıcaklıklarda gelişmiş sünme dayanımı için.

Niyobyum (Nb): Krom karbür oluşumunu (duyarlılık) önlemek için karbonu bağlar, kaynaklanabilirliği ve korozyon direncini artırır.

(2). Mekanik Özellikler (Oda Sıcaklığı)

(3). Yüksek Sıcaklık Özellikleri

TP347H, ~700°C'ye (1292°F) kadar hizmet için tasarlanmıştır:

• Sünme Dayanımı: Nb stabilizasyonu ve kontrollü karbon içeriği sayesinde mükemmeldir.
• Oksidasyon Direnci: Yüksek sıcaklıklarda koruyucu bir Cr₂O₃ tabakası oluşturur.
• Termal Genleşme: Ferritik çeliklerden daha yüksek (304H gibi diğer östenitiklere benzer).

(4). TP347H'nin Temel Avantajları

✅ Nb stabilizasyonu, kaynak sırasında duyarlılık riskini azaltır.
✅ 600°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda yüksek sünme dayanımı.
✅ Buhar ve baca gazı ortamlarında iyi oksidasyon direnci.

2. Üretim Süreci: HFW (Yüksek Frekanslı Kaynak)

HFW Boru: Ana boru, güçlü, tutarlı bir dikiş sağlayan bir işlem olan Yüksek Frekanslı Kaynak kullanılarak yapılır.

Dikişsiz borulardan daha uygun maliyetli ancak birçok uygulama için benzer dayanımda.

Düzgün ısıl işlem uygulanırsa yüksek basınç/sıcaklık hizmeti için uygundur.

3. Kanatlar: %11-13 Cr'li Katı Kanatlar

• Kanat Malzemesi: Tipik olarak martensitik veya ferritik bir paslanmaz çelik (örneğin, AISI 409, 410 veya benzeri).
• %11-13 Cr, dayanıklılığı korurken orta düzeyde ısı ve korozyon direnci sağlar.
• Ana borudan (TP347H) daha düşük Cr ancak mekanik dayanımın aşırı korozyon direncine göre önceliklendirildiği kanat uygulamaları için yeterlidir.
• Kanat Tipi: Katı kanatlar (tırtıklı veya gömülü kanatların aksine) şunları sunar:
• Daha iyi mekanik dayanım ve ısı transfer verimliliği.
• Yüksek gaz akışlı ortamlarda aşınma ve oksidasyona karşı direnç.

4. Bu Kombinasyon Neden?

• Ana Boru (TP347H): Yüksek sıcaklıkları/basıncı + korozyon direncini yönetir.
• Kanatlar (%11-13 Cr): Baca gazlarına/aşınmaya maruz kalan geniş yüzeyler için uygun maliyetli dayanıklılık sağlar.
• HFW Süreci: Performans ve uygun fiyat arasında denge kurar.

Alternatiflerle Karşılaştırma

Temel Hususlar

• Kanat Bağlama Yöntemi: Termal döngü sırasında ayrılmayı önlemek için kanatların güvenli bir şekilde kaynaklandığından veya gerilimle sarıldığından emin olun.
• Oksidasyon Direnci: %11-13 Cr kanatlar, yüksek oranda oksitleyici ortamlarda koruyucu kaplamalar gerektirebilir.
• Denetim: HFW borular, dikiş bütünlüğü açısından test edilmelidir (örneğin, hidrostatik, girdap akımı).

Sonuç

Bu boru, ana borunun zorlu koşulları yönettiği ve kanatların dayanıklı, verimli ısı değişimi sağladığı, yüksek sıcaklıkta ısı transferi için maliyet açısından optimize edilmiş bir çözümdür. Daha da zorlu ortamlar için, daha yüksek Cr/Ni kanatlar veya kaplı borular kullanılabilir.

ASTM A213 TP347H HFW Katı Kanatlı Borunun %11-13 Cr Kanatlı Birincil Uygulamaları:

1. Enerji Üretimi (Kömür, Gaz, Atık Isı Geri Kazanımı)

• Süper Isıtıcılar ve Yeniden Isıtıcılar:
• TP347H ana boru, kazanlardaki yüksek basınçlı buhara (~700°C'ye kadar) dayanırken, %11-13 Cr kanatlar baca gazlarından kaynaklanan oksidasyona karşı direnç gösterir.
• Kömürle çalışan santrallerde ve kombine çevrim gaz türbinlerinde (CCGT) kullanılır.
• Isı Geri Kazanım Buhar Jeneratörleri (HRSG'ler):
• Türbin egzoz gazlarından atık ısıyı geri kazanır, burada kanatlar ısı transfer verimliliğini artırır.

2. Petrokimya ve Rafineri

• Fırın Isıtıcıları ve Proses Isı Eşanjörleri:
• TP347H'nin korozyon direnci nedeniyle kükürt içeren gazlara (örneğin, ham petrol rafinasyonunda) karşı direnç gösterir.
• Katalitik Reformer Üniteleri:
• Yüksek sıcaklıklara (500–600°C) ve aşındırıcı hidrokarbon akışlarına dayanır.

3. Atık Yakma ve Biyokütle Tesisleri

• Ekonomizörler ve Hava Isıtıcıları:
• %11-13 Cr kanatlar, aşındırıcı kül ve asidik baca gazlarına (örneğin, atık/biyokütle yakmaktan) dayanır.

4. Kimyasal İşleme

• Sülfürik/Nitrik Asit Üretimi:
• TP347H asidik yoğuşmaya karşı direnç gösterirken, kanatlar orta düzeyde korozyona tolerans gösterir.

5. Çelik ve Çimento Endüstrileri

• Ön Isıtıcılar ve Egzoz Gazı Kanalları:
• Kanatlar yüksek tozlu ortamlara dayanır; ana boru termal döngüyü yönetir.