Gwida tal-Pajp tal-Azzar tal-Impjant tal-Enerġija - Tubi tal-bojler Pajpijiet tal-Fwar

L-impjanti tal-enerġija fihom sistemi ta 'pajpijiet estensivi li joperaw taħt l-aktar kundizzjonijiet eżiġenti fid-dinja industrijali. Iċ-ċiklu tal-fwar-ilma jinkludi pajpijiet li jġorru l-ilma, fwar saturat, fwar imsaħħan żżejjed, u ssaħħan mill-ġdid il-fwar f'temperaturi minn ambjentali għal aktar minn 620 grad u pressjonijiet minn sub-atmosferiċi (kondensatur) għal aktar minn 300 bar (bojler ultra-superkritiku). Id-disinn ta 'dawn is-sistemi ta' pajpijiet għandu jikkunsidra t-tkessiq (deformazzjoni dipendenti fuq il-ħin -f'temperatura għolja), għeja termali minn ċikli ta 'startjar / għeluq, ossidazzjoni tal-fwar (formazzjoni ta' skala fuq il-wiċċ intern), u kontroll tal-kimika tal-ilma biex jipprevjenu l-korrużjoni u l-formazzjoni tad-depożitu.

Il-kodiċijiet tad-disinn primarji għall-pajpijiet tal-impjant tal-enerġija huma Taqsima I ASME (Regoli għall-Kostruzzjoni ta 'Boilers tal-Enerġija) għal tubi tal-bojler u pajpijiet esterni tal-bojler, u ASME B31.1 (Pajping tal-Enerġija) għal sistemi ta' pajpijiet barra l-bojler proprju. Dawn il-kodiċijiet jispeċifikaw tensjonijiet permissibbli, ħxuna minima tal-ħajt, fatturi tad-disinn, limitazzjonijiet tal-materjal, u rekwiżiti tal-ittestjar għal kull kundizzjoni tas-servizz. L-għażla ta 'materjali xierqa hija kritika - falliment ta' pajp tal-fwar prinċipali f'impjant tal-enerġija jista 'jikkawża ħsara katastrofika, qtugħ estiż li jiswew miljuni ta' dollari kuljum, u telf potenzjali ta 'ħajja.

Tubi tal-bojler jiffurmaw l-uċuħ tat-trasferiment tas-sħana li jikkonvertu l-ilma għall-fwar. It-tubi tal-ħajt tal-ilma jinlinjaw il-forn fejn l-ilma jissaħħan sa temperatura ta 'saturazzjoni (sezzjoni tal-evaporatur). Dawn it-tubi joperaw b'fluss għoli ta 'sħana u għandhom jifilħu pressjoni interna u kuntatt estern ta' fjamma/irmied. Speċifikazzjonijiet komuni jinkludu ASTM A178 (azzar tal-karbonju wweldjat), A210 (azzar tal-karbonju mingħajr saldatura), u A192 (azzar tal-karbonju mingħajr saldatura għal servizz ta '-pressjoni għolja). Daqsijiet tipiċi huma 1.5-3" OD bi ħxuna tal-ħajt 3-8 mm.

It-tubi tas-superheater iġorru fwar saturat mit-tanbur u saħħnu sat-temperatura tal-ħruġ meħtieġa (tipikament 540-620 grad għall-pjanti moderni). Dawn it-tubi joperaw fl-ogħla temperaturi fil-bojler u jeħtieġu azzar liga ta'-creep-qawwa għolja. ASTM A213 T11 (1.25Cr-0.5Mo), T22 (2.25Cr-1Mo), u T91 (9Cr-1Mo-V) huma l-materjali standard. T91 huwa l-materjal preferut għas-sezzjonijiet tas-superheater ta 'l-ogħla temperatura minħabba s-saħħa superjuri tiegħu ta' creep u r-reżistenza għall-ossidazzjoni tal-fwar.

It-tubi li jsaħħnu mill-ġdid iġorru l-fwar ta' l-egżost mit-turbina ta'-pressjoni għolja lura lejn il-bojler għat-tisħin mill-ġdid qabel ma jerġgħu lura għat-turbini ta'-pressjoni intermedja u-baxxa. Il-kundizzjonijiet huma simili għal superheaters iżda bi pressjoni kemmxejn aktar baxxa. It-tubi tal-economizer jissaħħan minn qabel l-ilma tal-għalf qabel ma jidħol fit-tanbur tal-bojler, li jaħdem fi pressjoni għolja iżda temperatura moderata (300-400 grad). Materjali standard jinkludu azzar tal-karbonju A178 u A210. Id-dimensjonijiet tat-tubu tal-bojler ivarjaw skond il-manifattur u d-disinn, iżda l-firxiet tipiċi ta 'OD huma 25-89 mm bi ħxuna tal-ħajt ta' 3-12 mm.

Il-pajp tal-fwar prinċipali jġorr fwar imsaħħan żżejjed mill-iżbokk tal-bojler għat-turbina ta'-pressjoni għolja. Għal impjanti subkritiċi (kundizzjonijiet tal-fwar ~ 540 grad, 170 bar), il-materjal standard huwa A335 P22 (2.25Cr-1Mo). Għal pjanti superkritiċi (~ 566 grad, 250 bar), P91 (9Cr-1Mo-V) huwa l-materjal standard. Għal impjanti ultra-superkritiċi (600{-620 grad , 300+ bar), P92 (9Cr{-0.5Mo{-W{-V) u anke ligi bbażati{-nikil (Liga 617, Liga) huma meħtieġa temperatura{3}25 għolja{3625}t-temperatura għolja sezzjonijiet. Il-pajp ta 'tisħin mill-ġdid sħun jirritorna mis-superheater tal-bojler għat-turbina ta' pressjoni intermedja f'540-620 grad - P22 jew P91 skont it-temperatura. Il-pajp tat-tisħin mill-ġdid kiesaħ jirritorna mill-iżbokk tat-turbina bi pressjoni għolja għar-reheater tal-bojler fi 300-400 grad - A106 Gr.B jew P22 skont ir-rekwiżiti tad-disinn.

Tip ta' Pjanti	Kundizzjonijiet tal-Fwar	Materjal	Skeda tal-Pipe
Sottokritika	540 grad / 170 bar	P22 (2.25Cr-1Mo)	SCH 80-160
Superkritika	566 grad / 250 bar	P91 (9Cr-1Mo-V)	SCH 100-160
Ultra-Superkritiku	600-620 grad / 300+ bar	P92, Liga 617	Ħajt tqil apposta

L-evoluzzjoni tat-teknoloġija tal-impjant tal-enerġija wasslet għall-iżvilupp ta 'materjali dejjem aktar sofistikati. L-unitajiet subkritiċi li joperaw f'540 grad jużaw P22, li jipprovdi saħħa ta 'creep adegwata u reżistenza għall-ossidazzjoni sa din it-temperatura. Unitajiet superkritiċi li joperaw f'566 grad jeħtieġu P91, li għandu bejn wieħed u ieħor tliet darbiet il-qawwa tal-qsim tal-creep ta 'P22 f'din it-temperatura, li jippermetti ħitan irqaq li jnaqqsu l-istress termali waqt l-istartjar u jtejbu l-flessibilità tal-pjanti. L-unitajiet ultra-superkritiċi jeħtieġu l-ogħla-materjali ta’ prestazzjoni: P92 għall-aktar sezzjonijiet sħan (fejn iż-żieda tat-tungstenu tipprovdi 15-20% saħħa ta’ creep ogħla minn P91), u ligi bbażati-in nikil bħal Alloy 617 (Inconel 617) fejn it-temperatura jaqbeż it-temperatura għolja u t-temperatura ta’ l-irjus 620 grad u rekwiżiti ta 'saħħa creep jistgħu jintlaħqu biss minn dawn il-materjali avvanzati.

Il-limiti tat-temperatura u l-pressjoni għal kull materjal huma definiti mit-tabelli tal-istress permissibbli tat-Taqsima II tal-Parti D tal-ASME. It-temperatura massima permissibbli għal P22 hija 593 grad, għal P91 hija 649 grad, u għal P92 hija 649 grad. Madankollu, ir-reżistenza għall-ossidazzjoni tal-fwar issir fattur li jillimita 'l fuq minn 600 grad - anki jekk il-materjal għandu qawwa ta' creep adegwata, il-formazzjoni ta 'skali ta' ossidu ħoxnin u exfoliating fuq il-wiċċ intern tista 'tikkawża imblukkar tat-tubi u erożjoni tat-turbini. Għal din ir-raġuni, kontenut ogħla ta 'kromju (9% f'P91/P92) huwa preferut fuq kromju aktar baxx (2.25% f'P22) għal temperaturi 'l fuq minn 580 grad.

Il-pajpijiet tal-impjant tal-enerġija nukleari huma kklassifikati skont il-klassi tas-sikurezza skont it-Taqsima III tal-ASME (Regoli għall-Kostruzzjoni tal-Komponenti tal-Faċilità Nukleari). Il-pajpijiet tal-Klassi 1 (sigurtà-kritika) għandhom jifilħu għall-aktar inċidenti severi fuq bażi ta' disinn mingħajr ħsara. Il-pajpijiet tal-Klassi 2 u 3 għandhom rekwiżiti inqas stretti. Materjali tal-pajpijiet ta 'grad nukleari jinkludu A106 Gr.B (azzar tal-karbonju għal sistemi awżiljarji), A312 TP304/316 (azzar li ma jissaddadx għal sistemi li jkessħu reatturi u injezzjoni ta' sigurtà), u A358 (azzar li ma jissaddadx iwweldjat għal sistemi ta '-dijametru kbir). Il-pajp nukleari jeħtieġ indafa mtejba (fabbrikazzjoni ultranadifa, tneħħija tax-xaħam u ippakkjar), traċċabilità sħiħa tal-materjal b'dokumentazzjoni NQA-1 (Assigurazzjoni tal-Kwalità Nukleari), u 100% NDT b'żamma ta 'rekord għall-ħajja tad-disinn tal-impjant (tipikament 40-60 sena).

Ir-rekwiżiti tal-NDT għall-pajpijiet tal-impjant tal-enerġija huma estensivi. Tubi tal-bojler jeħtieġu 100% UT jew ECT għall-iskoperta ta 'difetti interni u esterni wara l-manifattura, u spezzjoni fis-servizz bl-użu ta' mewġa gwidata UT għall-iskoperta ta 'korrużjoni taħt insulazzjoni (CUI). Pajpijiet b'temperatura għolja -jeħtieġu kejl perjodiku tal-ħxuna tal-ħajt UT u skoperta ta 'ħsara mill-creep bl-użu ta' metallografija ta 'replikazzjoni, fejn issir replika tal-wiċċ tal-mikrostruttura u analizzata f'laboratorju għal ħsara ta' cavitation li tindika l-bidu ta 'creep terzjarju. -intervalli ta' spezzjoni fis-servizz huma ddeterminati mill-valutazzjoni tal-ħajja li jifdal ikkalkulata minn sigħat ta' tħaddim, temperatura, u data tal-ħxuna tal-ħajt. Għal metodi NDT dettaljati, ara tagħnaGwida għall-NDT tal-pajpijiet.

L-iwweldjar ta' pajp tal-impjant tal-enerġija ta'-temperatura għolja jeħtieġ kwalifika ta' proċedura rigoruża. L-iwweldjar P91 u P92 jeħtieġ tisħin minn qabel ta' 200-250 grad, kontroll strett tat-temperatura interpass (massimu 300 grad), użu ta' konsumabbli tal-iwweldjar tal-idroġenu baxx (idroġenu diffużibbli < 5 ml/100g), u PWHT immedjat f'730{61} grad għal 730{61} u P92} 740-760 grad għal P92. Weldjaturi tal-metall differenti (DMWs) bejn P22 u P91 huma komuni fl-impjanti tal-enerġija u jeħtieġu għażla bir-reqqa tal-metall tal-mili (Liga 82/182 ibbażata fuq in-nikil tipikament) biex takkomoda l-espansjoni termali differenzjali bejn iż-żewġ materjali. PWHT għal DMWs għandu jibbilanċja r-rekwiżiti tat-tempra taż-żewġ materjali. Il-falliment tal-crep tal-ġonta tal-weldjatura huwa mekkaniżmu ta 'falliment magħruf fil-pajpijiet tal-impjant tal-enerġija b'temperatura għolja, partikolarment f'DMWs fejn il-migrazzjoni tal-karbonju mill-azzar b'liga baxxa fil-metall tal-weldjatura toħloq żona dekarburizzata mrattab li tista' tfalli taħt kundizzjonijiet ta 'creep.

ManufacturerPipe jipprovdi tubi tal-bojler u pajpijiet tal-impjant tal-enerġija għall-istandards ASME Sezzjoni I, B31.1, u Taqsima III. Noffru tubi tal-bojler A213 T11/T22/T91, pajp tal-fwar prinċipali A335 P22/P91/P92 u tisħin mill-ġdid, u pajp tas-sistema awżiljarja A106/A333. Il-pajp kollu huwa fornut b'MTC komplut, rekords tat-trattament tas-sħana, u rapporti NDT. Nistgħu nirranġaw spezzjoni ta'-parti terza għal proġetti ta' enerġija nukleari u internazzjonali.

Ikkuntattja lit-tim tal-inġinerija tagħna għal gwida tal-għażla tal-materjal u prezzijiet kompetittivi fuq tubi tal-bojler u pajpijiet tal-enerġija.

Ikseb Kwotazzjoni