تطوير منتجات الأنابيب الفولاذية غير الملحومة للغلايات

الملخص

تلعب الغلايات دورًا أساسيًا في العديد من الصناعات, وجودة بنائها تؤثر بشكل كبير على أدائها, نجاعة, والسلامة. تبحث هذه الورقة في تطوير الأنابيب والأنابيب الفولاذية غير الملحومة, المكونات المحورية للغلايات, عمليات التصنيع الخاصة بهم, الخصائص, والتطورات التي أدت إلى إنشاء منتجات متفوقة في السنوات الأخيرة.

مقدمة

غلايات, سواء في محطات الطاقة, الاعدادات الصناعية, أو أنظمة التدفئة السكنية, مهمة بشكل لا يصدق. أحد العناصر الحاسمة في بناء الغلايات هو الأنابيب والمواسير, والتي تسهل في المقام الأول نقل الحرارة. أصبح استخدام الأنابيب والمواسير الفولاذية غير الملحومة هو المعيار الصناعي نظرًا لقوة الشد العالية, مقاوم للحرارة, والقدرة على تحمل الضغط العالي, من بين خصائص أخرى.

عملية تصنيع الأنابيب والمواسير الفولاذية غير الملحومة

يتم تصنيع الأنابيب والمواسير الفولاذية غير الملحومة من قضبان الفولاذ الصلبة. يتم تسخين هذه الكتل إلى درجة حرارة معينة ثم يتم ثقبها لتكوين غلاف أنبوبي مجوف في عملية تعرف باسم الثقب الدوار والاستطالة. يتم بعد ذلك تمديد القشرة بشكل أكبر لتحقيق سمك الجدار المطلوب.

تخضع الأنابيب بعد ذلك لعملية تحجيم حيث يتم تمريرها عبر سلسلة من الأسطوانات لتحقيق القطر والسمك المطلوب. بعد التحجيم, يتم تبريد الأنابيب, قطع إلى الطول المطلوب, واستقيم. تتضمن الخطوة الأخيرة فحصًا واختبارًا صارمين لضمان التزام كل أنبوب وأنبوب بالمعايير اللازمة.

مراقبة الجودة في إنتاج الأنابيب والأنابيب الفولاذية غير الملحومة

يعد التحكم في الجودة جزءًا أساسيًا من عملية الإنتاج للأنابيب والمواسير الفولاذية غير الملحومة. يبدأ الأمر باختيار قضبان فولاذية عالية الجودة وخالية من الشوائب. يتم التحكم في عملية التسخين بعناية لمنع تكوين منتجات ثانوية غير مرغوب فيها والتي يمكن أن تؤثر على جودة المنتج النهائي.

أثناء التحجيم, الدقة أمر بالغ الأهمية لتحقيق سمك الجدار وقطره بشكل موحد. يتم استخدام طرق الاختبار غير المدمرة مثل الاختبار بالموجات فوق الصوتية والفحص الكهرومغناطيسي للكشف عن أي عيوب أو عيوب في الأنابيب والمواسير. أخيرا, ويتم أخذ العينات للتحليل الميكانيكي والكيميائي للتأكد من مطابقتها للخصائص المطلوبة.

تطوير أنابيب وأنابيب فولاذية غير ملحومة للغلايات

كان تطوير الأنابيب والمواسير الفولاذية غير الملحومة على مر السنين مدفوعًا بالحاجة إلى تحسين الكفاءة, أمان, والمتانة في أنظمة الغلايات. لقد تم تطوير الأنابيب والمواسير غير الملحومة الحديثة لتكون ذات قوة ميكانيكية فائقة, تحسين مقاومة الحرارة, ومقاومة أفضل للضغط العالي.

فمثلا, لقد تم تطوير الأنابيب الفولاذية غير الملحومة T91 وT92 خصيصًا للضغط العالي, تطبيقات الغلايات ذات درجة الحرارة العالية. تتمتع هذه الأنابيب بمقاومة زحف ممتازة وقادرة على تحمل فترات التعرض الطويلة درجة حرارة عالية والضغط.

بالإضافة إلى التحسينات المادية, كما تم تحقيق تقدم في عملية التصنيع. أدت عمليات التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر إلى تحكم أكثر دقة في أبعاد الأنبوب, ضمان جودة متسقة. بالإضافة إلى, تم تطوير تقنيات اختبار غير مدمرة متقدمة للكشف عن العيوب والعيوب, تحسين موثوقية الأنابيب بشكل كبير.

خاتمة

كان تطوير الأنابيب الفولاذية غير الملحومة وأنابيب الغلايات مدفوعًا بالحاجة إلى تحسين الكفاءة, أمان, والمتانة. أدى التقدم في علوم المواد وتكنولوجيا التصنيع إلى إنشاء منتجات فائقة الجودة يمكنها تحمل الظروف الصعبة في الغلايات. مستقبل الأنابيب الفولاذية غير الملحومة وأنابيب الغلايات واعد, مع البحث المستمر من المرجح أن يؤدي إلى المزيد من التحسينات.

الاتجاهات والتطورات المستقبلية

مستقبل الأنابيب الفولاذية غير الملحومة وأنابيب الغلايات واعد, مع العديد من التطورات المحتملة في الأفق. هناك تركيز متزايد على تطوير المزيد من أنواع الفولاذ المقاومة للحرارة, والتي يمكن أن تزيد من تعزيز كفاءة وسلامة الغلايات.

علاوة على ذلك, التقدم في تكنولوجيا التصنيع, مثل استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في عمليات مراقبة الجودة, يمكن أن تزيد من تحسين جودة وموثوقية هذه الأنابيب والأنابيب. ويمكن أن يشهد الاتجاه نحو التصنيع المستدام أيضًا تطوير عمليات إنتاج أكثر صداقة للبيئة.

المعايير:

ASME(الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين)

(1)ASME SA-106: المواصفات القياسية للسلاسة أنابيب الفولاذ الكربوني لخدمة درجة الحرارة العالية
(2)ASME SA-192 م: أنابيب الغلايات غير الملحومة من الصلب الكربوني للضغط العالي
(3)ASME SA-209 م: غلاية غير ملحومة من سبائك الكربون والموليبدينوم والفولاذ وأنابيب التسخين الفائق
(4)ASME SA-210 م: غلايات وأنابيب تسخين غير ملحومة من الصلب متوسط ​​الكربون
(5)ASME SA-213 م: من الحديد سلس والأوستنيتي سبائك الصلب المرجل, أنابيب المسخن والمبادل الحراري
(6)أسمي SA178: غلاية من الفولاذ الكربوني الملحوم بالمقاومة الكهربائية والفولاذ الكربوني المنغنيز والمسخن الفائق

أزمة(المعايير الوطنية)

(1)ASTM A213: من الحديد سلس والأوستنيتي سبائك الصلب المرجل, أنابيب المسخن والمبادل الحراري
(2)SA213-T2: يحتوي ASME SA213 T2 على الضغوط المسموح بها المدرجة حتى 1000 فهرنهايت في كود غلاية ASME.
(3)SA213-T9
(4)SA213-T12: غلاية من سبائك الصلب الحديدي والأوستنيتي غير الملحومة, المحماة, أنابيب المبادلات الحرارية.
(5)T11: وتستخدم الأنابيب في المبادلات الحرارية, سخانات فائقة وفي الغلايات.
(6)T11: أنبوب الغلاية ASM T22 عبارة عن أنبوب يتحمل درجات الحرارة العالية يُستخدم في البيئات الحمضية والمسببة للتآكل مثل معالجة الهيدروكلوريك وفي محفز كلوريد الألومنيوم الذي يتضمن تطبيقات.
(7)ASTM م 106: أنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة للخدمة في درجات الحرارة العالية
(8)أستم A192M: أنابيب الغلايات غير الملحومة من الصلب الكربوني للضغط العالي
(9)أستم A210M: غلايات وأنابيب تسخين غير ملحومة من الصلب متوسط ​​الكربون
(10)ASTM م 335: أنابيب فولاذية من سبائك الحديد غير الملحومة للخدمة في درجات الحرارة العالية

أون(معايير الصناعة الألمانية)
أون 10216-2 : أنابيب فولاذية غير ملحومة لأغراض الضغط

الدين

الدين 17175:الأنابيب غير الملحومة من الفولاذ المقاوم للحرارة – الشروط الفنية للتسليم

JIS

(1)JIS G3461: الكربون الصلب المرجل وحرارة أنابيب المبادلات
(2)JIS G3462: غلايات من سبائك الصلب وأنابيب مبادل حراري
(3)JIS G3463: الفولاذ المقاوم للصدأ لأنابيب الغلايات والمبادلات الحرارية

الفولاذ المقاوم للصدأ

SA213-T304:– سا 213 تي بي 304 تتكون المادة من 18% الكروم والكربون, المنغنيز, الفوسفور, كبريت, السيليكون والنيكل في التكوين.

SA213-T316: – أنبوب SA213 TP316 هو معيار المواد لأنابيب المبادلات الحرارية المصنوعة من 316 الفولاذ المقاوم للصدأ.

SA213-TP321 & 347– SA213 TP321 هي مواصفات أنابيب المبادل الحراري التي يتم تصنيعها من 321 الفولاذ المقاوم للصدأ.

 

المعايير والمواد اللازمة لأنابيب الصلب متوفرة في الكربون, سبيكة, والمواد الفولاذ المقاوم للصدأ.
الكربون الصلب: ASTM/ASME A/S.A 106, ASTM A179, ASTM A192, ASTM/ASME A/S.A 210, غرام ASTM A333 1, 6,7 إلى غرام 9,
خليط معدني: ASTM/ASME A/S.A 213 T1, T2, T5, T9, T11, T12, T22, T91, T92; أستم A335 P1, P2, P5, P9, P11, P12, P22, P91, P92
الفولاذ المقاوم للصدأ: أستم A268, ASTM A213, TP304/ل, TP316/لتر, 310S,309S,317,317L,321,321H, ومواد الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة وما إلى ذلك.
الأحجام المشتركة: القطر الخارجي من 6 مم إلى 1240 مم, سمك من 1 ملم إلى 50 ملم
أنواع: أنبوب المرجل المستقيم, ASTM A106 gr.B قوة الشد وقوة الغلة أنابيب الصلب المرجل لحزمة مبادل الأنبوب.
وتحدد هذه المعايير التصنيف, الحجم, شكل, الوزن والانحراف المسموح به, يشار إلى الرمز القياسي بالرقم القياسي, التفتيش والاختبار, التعبئة والتغليف, وضع العلامات وشهادة الجودة للأنابيب الفولاذية غير الملحومة للغلايات.

القطر الخارجي (التطوير التنظيمي): 13.72-914.4مم

سمك الجدار(WT): 1.65-22مم

الطول: 0.5استعراض منتصف المدة-20mtr

توجيه الإخراج القياسية:أستم A192 أستم A179 أستم A556 أستم A210 ;EN10216/BS3059;جيس G3454/G3456/G3461 ;A213 T5，T9，T11，T22，T91

معيار أنبوب المرجل

التسامح القطر الخارجي
القياسية	القطر الخارجي	تفاوت
GB3087	≥180	±1.0% (أنا: ±0.5مم)
GB5310	≥50	±0.5مم
	>50	±1.0%

 

التفاوتات في سمك الجدار
القياسية	سمك الجدار(مم)	تفاوت
GB3087	3-20	+15%,12.5%
	>20	±12.5%
GB5310	<3.5	+15%,-10%
	3.5-20	+15%,-10%
	>20	&plusmn;10%

 

التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية
القياسية	درجة	التركيبة الكيميائية(%)					الخواص الميكانيكية
		ج	الاشتراكية الدولية	يغطي الأسود الملحوم وغير الملحوم والساخن	ص	S	مقاومة الشد (مبا)	مقاومة الخضوع (مبا)	استطالة (%)
DIN17175	St35.8	≤0.17	0.10-0.35	0.40-0.80	≤0.030	≤0.030	360-480	≥235	≥25
	St45.8	≤0.21	0.10-0.35	0.40-1.20	≤0.030	≤0.030	410-530	≥255	≥21

الدين 17175	أون 10216-2	ASTM A335
ش 35.8, أنا + III	ص 235 جي إتش, 1 + 2	ص5
15 مو 3	16 مو 3	ص 11
13 كرمو 44	13 كرمو 4-5	P22
10 كرمو 910	10 كرمو 9-10	P9
X 10 كرمو فنب 9-1	X 10 كرمو فنب 9-1	ص91
X 20 كرومو V 12-1	X 20 كرومو V 11-1

 

الصف الفولاذ	القياسية			التطبيق
	غيغا بايت(الصين)	الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (الولايات المتحدة الأمريكية)	DIN / EN(اليورو)
الكربون الصلب	10 20 20ز 20MnG 25MnG	سا-106ب SA-192 سا-210A1 SA106C SA-210C	PH265GH P195GH P235GH St35.8 St45.8	أنبوب اقتصادي أنبوب جدار الماء
مو الصلب	15موج 20موج	SA-209 T1 SA-209 T1a SA-209 T1b	15Mo3 16Mo3	أنبوب جدار الماء T11 أنبوب إعادة التسخين
الكروم، مو الصلب	12كرموج 12Cr2MoG 12Cr1MoVG 15كرموج 10Cr9MoVNb	سا-213 T11 سا-213 T22 سا-213 T24 سا-213 T91 A335 P1 A335 P2 A335 P5 A335P9 A335 P11	12Cr1MoV 14MoV63 10CrMo910 X10CrMoVNb91 10CrMo5-5, 13CrMo4-5	T11 أنبوب إعادة التسخين
الكروم-مو-W الصلب	12Cr2MoWVTiB	سا-213 تي23 سا-214 تي911 سا-213 T92 سا-213 T122 A335 P23 A335 P911 A335 P92 A335 P122	—	T11 أنبوب إعادة التسخين
الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنتيك	—	AP304 TP304H TP321 TP321H TP347 TP347H TP316 TP316H S30432 TP310HCbN	—	T11 أنبوب إعادة التسخين

 

الصلب الكربوني لدرجة الحرارة 0 درجة – 100° C	أون – الدين	WNr	AISI/الاسم التجاري	أزمة – الولايات المتحدة	يضخ سلس	يضخ ملحومة
	P235TR1	1.0254	–	–	أ/ SA53B	أ/ SA53B
					إي إن10216-1	EN10217-1
الفولاذ الكربوني لدرجة الحرارة -20 درجة – 400درجة مئوية لتطبيق الضغط	P235GH	1.0345	–	–	أ/ SA106 غرام ب/ أ	أ/SA672B65
			–	–	EN10216-2	EN10217-2/ -5
	P265GH	1.0425	–	–	أ/ SA106 غرام ج/ أ	أ/SA672 BB70
			–	–	EN10216-2	EN10217-2/ -5
	P355N/نيو هامبشاير	1.0562/ 1.0565	–	–	API 5L X52	API 5L X52
			–	–	EN10216-3	إي إن10217-3
	P460N/نيو هامبشاير	1.8905/ 1.8935	–	–	API 5L X65	API 5L X65
			–	–	EN10216-3	إي إن10217-3
سبائك فولاذية منخفضة وسبائك فولاذية لدرجة الحرارة من 0 درجة إلى 650 درجة مئوية لتطبيق الضغط	16Mo3	1.5415	–	–	أ/ SA335 P1	أ/SA691 1CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	X11CrMo5-1	1.7362	–	–	A/ SA335 P5	أ/SA691 5CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	X11CrMo9-1	1.7386	–	–	A/ SA335 P9	أ/SA691 9CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	13CrMo4-5	1.7335	–	–	A/ SA335 P11	أ/ SA691 1 1/4CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	10CrMo9-10	1.7380	–	–	A/ SA335 P22	أ/ SA691 2 1/4CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	X10CrMoVNb9-1	1.4903	–	–	A/ SA335 P91	أ/SA691 91CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
	X10CrWMoVNb9-2	1.4901	–	–	A/ SA335 P92	أ/SA691 92CR
			–	–	EN10216-2	EN10217-5
فولاذ كربوني بدرجة حرارة منخفضة لغرض الضغط ودرجة حرارة منخفضة تصل إلى -50 درجة مئوية	P215NL	1.0451	–	–	أ/SA333 Gr1/Gr6	أ/SA671CC60/70
			–	–	EN10216-4	إي إن10217-4
	P255QL	1.0452	–	–	أ/SA333 Gr1/Gr6	أ/SA671CC60/70
			–	–	EN10216-4	إي إن10217-4
	P265NL	1.0453	–	–	أ/SA333 Gr1/Gr6	أ/SA671CC60/70
			–	–	EN10216-4	إي إن10217-4
	P355NL1/NL2	1.0566	–	–	A/ SA333 Gr6	أ/SA671CC60/70 A/ SA333 Gr6
			–	–	EN10216-3	إي إن10217-3
درجة حرارة منخفضة من النيكل ستيل لغرض الضغط ودرجة حرارة منخفضة تصل إلى -196 درجة مئوية	X10Ni9/ X8Ni9	1.5682/ 1.5662	–	–	أ/ SA333 غرام. 8	أ/SA671C100/CH100
			–	–	EN10216-4	إي إن10217-4
	12Ni14	1.5637	–	–	A/ SA333 Gr3	أ/SA671CF66
			–	–	EN10216-4	إي إن10217-4