Classificazione e analisi standard dei tubi in acciaio inossidabile della caldaia

I tubi in acciaio della caldaia possono essere divisi in due categorie secondo i loro metodi di produzione: tubi in acciaio senza soluzione di continuità e tubi in acciaio saldato elettrico; E dal punto di vista dei materiali, includono acciaio ferritico e acciaio inossidabile austenitico. Inoltre, questitubi in acciaio inossidabile caldaiahanno usi diversi, come tubazioni di tubazioni e trasferimento di calore, rendendo i loro tipi più diversi. Vale la pena notare che tra tutte queste categorie, solo i tubi senza saldatura in acciaio inossidabile austenitico sono usati specificamente per i tubi di trasferimento di calore. Nello standard JIS, il contenuto di CR di acciaio inossidabile deve raggiungere oltre l'11%e il suo grado è rappresentato da SU più un numero di serie numerico.

 

 

Funzione del tubo di trasferimento di calore e standard

 

I tubi di trasferimento di calore, noti anche come tubi di scambio di calore, hanno la funzione core di trasferimento del calore di combustione della caldaia all'acqua che scorre all'interno dei tubi di scambio di calore. I tubi sono progettati specificamente per il trasporto di acqua e vapore e non partecipano al processo di scambio di calore. Questi due tipi di tubi in acciaio seguono diversi standard in Giappone: lo standard per i tubi di trasferimento di calore è JIS G3463, IE, "tubi in acciaio inossidabile per caldaie e scambiatori di calore", Mentre lo standard per le tubazioni segue JIS G3459, IE," tubi in acciaio inossidabile per le tubazioni ". Sebbene entrambi gli standard includano SUS304 in acciaio inossidabile generale (18C-8NI Austless Aidless Austless), i due appartengono a diverse categorie standard.

 

Funzioni e standard di tubazione

 

Le tubazioni vengono utilizzate per trasportare acqua e vapore e segue lo standard JIS G3459. Sebbene ci siano sovrapposizioni con lo standard del tubo di trasferimento di calore, appartengono a usi diversi. Sebbene vi siano sovrapposizioni in alcuni aspetti, come la selezione dei materiali, la loro progettazione e produzione devono essere determinate separatamente in base alle diverse condizioni di lavoro per garantire la loro affidabilità e sicurezza.

 

Motivi per cui l'acciaio inossidabile ferritico non è applicabile

 

Caratteristiche e difetti di acciaio inossidabile ferritico

L'acciaio inossidabile è principalmente diviso in acciaio inossidabile ferritico e acciaio inossidabile austenitico. L'acciaio inossidabile ferritico ha un reticolo cubico incentrato sul corpo, mentre l'acciaio inossidabile austenitico è un metallo cubico incentrato sul viso, che è caratterizzato dall'aggiunta di CR e più Ni e Mn. A temperatura ambiente, il ferro contenente C forma una struttura di ferrite, ma per ottenere austenite, almeno il 10% Cr e Ni devono essere incorporati nell'acciaio.

 

Le caratteristiche dell'acciaio ferritico includono una rapida diffusione atomica ad alte temperature (circa 10 volte quella dell'acciaio austenitico), un'eccellente conduttività termica e una bassa espansione termica. Tuttavia, ha anche alcuni svantaggi, come abbracci di precipitazioni, tenacità insufficiente e bassa resistenza (in particolare resistenza alla creep ad alta temperatura) in condizioni ad alta temperatura. Il creep si riferisce alla deformazione e alla frattura dei metalli sotto carico a causa delle alte temperature nel tempo, che di solito inizia ad apparire quando l'acciaio supera i 400 gradi.

 

Requisiti ambientali ad alta temperatura

 

Tubo in acciaio inossidabile caldaiaDeve lavorare in un ambiente duro con una temperatura di vapore massima di circa 600 gradi e una pressione di circa 25 MPa, quindi la loro resistenza ad alta temperatura, in particolare la resistenza allo scorrimento, è estremamente elevata. Sfortunatamente, l'acciaio inossidabile ferritico contenente più dell'11% di CR non funziona così come acciaio inossidabile austenitico a questo proposito. Inoltre, la rapida diffusione atomica dell'acciaio inossidabile ferritico in un ambiente ad alta temperatura può portare alla formazione della fase σ (50Fe-50Cr), che riduce la resistenza dell'acciaio e aumenta la fragilità.

 

Tuttavia, gli elementi ricchi Ni, N e MN in acciaio inossidabile austenitico possono inibire efficacemente la formazione della fase σ. Poiché i tubi di trasferimento di calore della caldaia devono avere un'eccellente stabilità strutturale ad alta temperatura e resistenza ad alta temperatura, l'acciaio inossidabile ferritico non è adatto a questo scenario di applicazione.