ASME SA335 P9 оребренная труба с шипами для рекуперации тепла дымовых газов при высоких температурах

При работе с грязным газом отложения определяют трубу, а не коэффициент теплопередачи. Теплообменник, рассчитанный на чистый газ, через месяц окажется недоразмеренным, если отложения заполнят пространство между шпильками, и предприятие заплатит дважды: один раз за поверхность, а другой раз за топливо, которое не удалось рекуперировать. Именно поэтому данный продукт существует в таком виде. Труба ASME SA335 P9 (9Cr-1Mo), шпильки высотой 15-30 мм, приваренные с открытым расположением, предназначенные для дымовых газов температурой 550-650 °C, содержащих золу, технологическую пыль или конденсирующиеся соли, в установках рекуперации тепла после крекинг-печей, риформеров, инсинераторов серы и плавильных печей цветных металлов.

Четыре типа отложений преобладают в этом температурном диапазоне, и каждый из них требует разной геометрии:

Липкая зола с низкой температурой плавления. Распространено в печах, сжигающих тяжелое топливо, биомассу или угольные смеси. Отложения мягкие при температуре металла и растут, пока не осядут. Ответ: более высокие шпильки, больший шаг, чтобы отложениям негде было заполнить пространство.
Технологическая пыль с широким распределением по размерам. Газ плавильных печей и кильнов. Мелкие фракции прилипают, крупные эродируют. Ответ: ступенчатое расположение шпилек с твердым сортом шпилек, чтобы эрозия приходилась на кончик шпильки, а не на стенку.
Конденсирующиеся соли. Отработанный газ инсинераторов серы и инсинераторов. Соль конденсируется на самой холодной поверхности, то есть на кончике ребра. Ответ: поддерживать холодный конец выше температуры конденсации за счет выбора шага, а не за счет увеличения площади.
Огнеупорная пыль. Отколовшийся огнеупорный материал из верхнего газохода. Абразивный, не липкий. Ответ: достаточно плотное расположение для защиты стенки, достаточно открытое пространство для прохода.

Шпилечный подход лучше справляется со всеми четырьмя типами, чем непрерывное спиральное ребро, и по одной конструктивной причине: непрерывное ребро представляет собой единую, неразрывную поверхность для образования отложений, в то время как массив дискретных шпилек представляет собой тысячи небольших поверхностей с открытыми промежутками между ними. Когда отложения растут, они растут островками, и островки отваливаются.

Высота определяет, насколько далеко откладывается осадок от стенки под давлением, а шаг определяет, может ли газ по-прежнему двигаться. На практике первые ряды в установке рекуперации тепла изготавливаются с более высокими шпильками с большим шагом - газ там самый горячий и грязный - и расположение становится плотнее по мере охлаждения газа и снижения нагрузки. Поскольку мы сами привариваем шпильки, переход между зонами происходит на одной трубе, если это указано в чертеже, без изменения процедуры сварки или отдельного заказа на поставку.

Сорт шпилек соответствует химии газа: углеродистая сталь для чистого окислительного газа, 11-13 % Cr при наличии серы или ванадия. Базовая труба в любом случае P9, потому что P9 выдерживает 550-650 °C без снижения срока службы из-за окисления, которое платят низколегированные стали выше 560 °C.

P9 выдерживает постоянную температуру металла около 620 °C, при этом 650 °C считается кратковременным пределом, требующим проверки срока службы на ползучесть, а его теплопроводность лучше, чем у аустенитных нержавеющих марок, что важно, когда стенка трубы должна рассеивать поток, а не накапливать его. Выше 650 °C или там, где газ сильно сульфидирующий с топливом, содержащим ванадий, конструкция переходит с P9 на более высокий хром или на конструкцию с огнеупорным покрытием шпилек. Ниже примерно 500 °C необходимость в P9 отпадает, и труба со шпильками из углеродистой стали выполнит ту же тепловую задачу - см. Труба с приварными шпильками A106 Gr.B.

Сварные соединения шпилек проверяются дважды: на образце с помощью испытаний на изгиб и растяжение, а на готовой трубе - с помощью молоткового испытания каждой шпильки. Звенящая шпилька приварена; глухо звучащая шпилька вырезается и переваривается. Кроме того, пакет документов включает сертификат на базовую трубу и PMI, запись параметров сварки, отчет о размерах шпилек по высоте и шагу, а также гидростатическое или воздушное испытание базовой трубы по спецификации. Документация по EN 10204 3.1 является стандартной, 3.2 по запросу, с возможностью инспекции третьей стороной от ABS, BV, DNV, CCS или LR. Процесс тестирования объясняется в этой заметке.

Пакеты с пластиковыми торцевыми заглушками или фанерные ящики для коротких длин, деревянные прокладки между рядами шпилек, чтобы стропы не нагружали сварные швы, бирки с номером плавки, наименованием изделия и общим весом. FOB Шанхай или Нинбо как стандарт, CIF и DAP до порта назначения. Производство по чертежу занимает около 20-35 дней; наличие базовой трубы на складе значительно сокращает это время. Минимальный заказ - одна штука.

Мой газ очень липкий - будут ли шпильки так же обрастать, как ребра? Медленнее, и отложения отваливаются островками, а не сплошным слоем; шаг устанавливается на основе анализа ваших отложений, а не по стандарту.
Может ли высота шпилек меняться вдоль трубы? Да - это обычная конструкция для теплообменника с падающей температурой газа и падающей нагрузкой пыли.
Какие коммерческие условия применяются? MOQ 1 шт., FOB Шанхай или Нинбо, цена определяется сортом базовой трубы и стенкой, геометрией шпилек и общим весом пакета.
Что, если мой газ работает выше 650 °C? Сообщите нам на этапе цитирования - изменится сорт или стратегия огнеупорного покрытия, и дешевле изменить это до выдачи чертежа.

Отправьте анализ отложений - или просто описание топлива и процесса - вместе с температурами газа, нагрузкой пыли и чертежом пакета. Мы предложим профиль высоты и шага шпилек по зонам, подтвердим сорт и предоставим котировку FOB Шанхай или Нинбо в течение одного рабочего дня.

Связанные статьи: почему шпилечные поверхности доминируют в секциях обрастания - трубы с шпильками P9 для технологических печей - все продукты с ребрами