Maksimalna radna temperatura cijevi kotla pod visokim-pritiskom: Granice-po-razredima

Zašto cijevi bojlera imaju ograničenje temperature

Cijevi za kotlove visokog-pritiska rade u teškim uslovima: visoki unutrašnji pritisak, povišena temperatura,-dimni plin velike brzine s jedne strane i voda ili para s druge, plus korozija i erozija. Cijev mora bezbedno preživjeti ovu dužnost 10 do 20 godina ili više. Svaka vrsta čelika ima maksimalnu dozvoljenu temperaturu metala, iznad koje preuzima jedan od tri mehanizma kvara: puzanje, spora vremenski{6}}zavisna deformacija metala na visokoj temperaturi koja na kraju dovodi do pucanja; oksidacija i skaliranje, što razrjeđuje zid i stvara vruće tačke; i degradaciju mikrostrukture, gdje dugo izlaganje grublje karbide i taloženje i trajno smanjuje snagu puzanja materijala.

Općenito, cijevi kotlova od legure mogu raditi na višim temperaturama od cijevi od ugljičnog čelika istog promjera. Tabela ispod sumira najčešće korištene kineske-standardne-vrste cijevi za kotlove pod visokim pritiskom i njihove maksimalne dozvoljene temperature.

Maksimalna dozvoljena temperatura po stepenu

Dva zapažanja slijede iz tabele. Prvo, cijevi velikog{1}}promjera i glavne-parne cijevi iste klase su ograničene na nižu temperaturu od cijevi malog-promjera, jer je debeli zid velikog kolektora osjetljiviji na oštećenje puzanja i termičko opterećenje. Drugo, skok sa ugljičnog čelika na hrom-molibden čelik je najveći pojedinačni korak: otprilike 50 - 100 stepeni C dodatne mogućnosti, zbog čega gotovo svi pregrijači iznad 450 °C koriste legirane razrede.

Kako čitati i koristiti ograničenja

Vrijednosti u tabeli su maksimalno dozvoljene temperature metala, a ne radne temperature pare ili dimnih plinova. Temperatura metala se izračunava iz temperature fluida, toplotnog toka i debljine stijenke, a kod daje dopuštene vrijednosti naprezanja koje se smanjuju s temperaturom. Za svaku lokaciju cijevi moraju biti zadovoljeni i ograničenje temperature i dozvoljeni napon. Kada je jedinica projektovana ili nadograđena, klasa cevi za svaku sekciju se bira tako da maksimalna temperatura metala ostane ispod granice sa marginom, a debljina zida je određena pritiskom i dozvoljenim naprezanjem na toj temperaturi.

Smjernice za odabir

Odaberite 20G ili 20MnG za vodene-zidove, ekonomajzere i druge niskotemperaturne -kola do oko 480 °C u malim promjerima. Odaberite 15CrMoG ili 12CrMoG za međukrugove i za pregrijače do 510 - 550 stepena C. Odaberite 12Cr1MoVG za pregrijače, pregrijače i razvodnike do 565 - 580 stepena C, a vanadij-pojačane ocjene kao što je dizajn deMo W06T 12T C. Iznad 600°C, koristite 9%-krom 10Cr9Mo1VNb ili austenitne razrede kao što su 1Cr18Ni9 i 1Cr18Ni11Nb, koji kombinuju visoku{30}temperaturnu čvrstoću sa otpornošću na oksidaciju. Provjeriti stanje isporuke (normalizirano i temperirano), rezultate mehaničkih ispitivanja i zapise o termičkoj{32}}obradi na certifikatu mlina, te potvrditi ocjenu prema trenutnom nacionalnom standardu za cijevi za kotlove.

Uobičajene zablude

Greška prva: korištenje temperature fluida kao temperature metala. U pregrijaču visokog{1}}toplotnog{2}}toka, metal cijevi može raditi znatno toplije od pare unutra, a dizajn mora koristiti izračunatu temperaturu metala. Druga greška: pod pretpostavkom da je viši- razred legure uvijek bolji. Legura košta više, zavari se drugačije i može biti osjetljivija na pogrešnu toplinsku obradu; treba ih koristiti samo tamo gdje to zahtijeva temperatura. Treća greška: ignorisanje efekta prečnika. Ista klasa ima različite temperaturne granice za male cijevi i velike glave, tako da se jedna maksimalna temperatura ne može navesti za razred bez navođenja kalibra. Greška četiri: produženje usluge preko ograničenja jer cijev izvana izgleda zdravo. Oštećenje od puzanja je unutrašnje i nevidljivo do kvara, tako da rad mora poštovati originalni okvir dizajna ili biti podržan formalnim programom{10}}procjene vijeka trajanja.

Često postavljana pitanja

Koja je maksimalna temperatura rada kotlovske cijevi od 20G?

Oko 480°C za cijevi malog-promjera (vodeni-zidovi, ekonomajzeri) i 430°C za cijevi velikog-prečnika (kolektori i spojne cijevi). Iznad ovog raspona, dozvoljeno naprezanje ugljičnog čelika brzo pada i puzanje postaje odlučujući faktor.

Zašto cijevi kotlova od legure mogu biti toplije od cijevi od ugljičnog čelika?

Krom i molibden jačaju čelik protiv puzanja na visokim temperaturama, a krom poboljšava otpornost na oksidaciju. Dodaci legure usporavaju kretanje dislokacija i grublje karbida, tako da materijal zadržava korisnu čvrstoću na temperaturama metala gdje bi ugljični čelik brzo puzao.

Koja je maksimalna temperatura za 15CrMoG?

Približno 510 °C za vodeni{1}}zid i servis ekonomajzera i do 550 °C za cijevi pregrijača i dogrijača malog -promjera. Forma zaglavlja velikog-promjera je ograničena na oko 510°C.

Može li se 12Cr1MoVG koristiti za glavne parne kolektore?

Da, u obliku velikog-promjera koristi se za glavne parne cijevi i kolektore do oko 565°C, dok oblik malog-premjera služi pregrijačima i pregrijačima do 580°C. Dodatak vanadijuma daje ovoj vrsti visoku čvrstoću puzanja.

Šta se događa ako cijev kotla radi iznad svoje temperaturne granice?

Puzanje se ubrzava, zid cijevi se polako stanji ili nabubri, oksidni kamenac se zgusne i razbije, a cijev može iznenada puknuti. Čak i ako cijev ne pokvari odmah, njen preostali vijek trajanja se drastično skraćuje, tako da kontinuirani rad iznad granice nije prihvatljiv bez formalne procjene vijeka trajanja.

Koji stepen se koristi na 600 - 650 stepen C?

Na 600°C koriste se feritne klase ojačane vanadijem- kao što je 12Cr2MoWVTiB; na 620 - 650 stepen C, 9% hroma 10Cr9Mo1VNb i austenitni razredi kao što su 1Cr18Ni9 i 1Cr18Ni11Nb su praktični izbori za pregrijače i pregrijače.