Einführung in Edelstahlrohre für Kesselwärmetauscher

Das folgende ist eine detaillierte Einführung über die Edelstahlrohre, die in Kesselwärmetauschern verwendet werden: 

Übliche Materialien

304 Edelstahl: Er hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit und kann dem Angriff von üblichen Säuren, Laugen und Salzlösungen widerstehen. Er kann in einem Temperaturbereich von -196℃ bis 650℃ stabil arbeiten. Darüber hinaus ist sein Preis relativ erschwinglich, er hat gute Verarbeitungseigenschaften und ist leicht zu schweißen, zu biegen und zu formen. Er wird üblicherweise in Kesselwärmetauschern unter normalen Bedingungen verwendet, wie z. B. in Wärmetauschern von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen.

316L Edelstahl: Er basiert auf 304 Edelstahl und enthält Molybdän, was ihn korrosionsbeständiger macht, insbesondere gegenüber Chloridverbindungen, und ihm ermöglicht, dem Angriff von Meerwasser und Salzwasser zu widerstehen. Er hat einen niedrigeren Kohlenstoffgehalt, was die Bildung von Karbiden beim Schweißen oder beim Betrieb bei hohen Temperaturen reduzieren kann, um interkristalline Korrosion zu vermeiden, und ist für Kesselwärmetauscher in Branchen wie der Chemie- und Energieerzeugung geeignet, wie z. B. in Rauchwärmerückgewinnungswärmetauschern in Müllverbrennungskraftwerken und Überhitzern und Zwischenüberhitzern von Kesseln.

310S Edelstahl: Er hat hervorragende Hochtemperaturleistung und kann 1200℃ heiße Rauchgase oder Medien standhalten. Selbst bei hohen Temperaturen behält er eine hohe mechanische Festigkeit und wird hauptsächlich in Hochtemperatur-Kesselwärmetauschern eingesetzt, wie z. B. in Rauchwärmerückgewinnungswärmetauschern bei der Müllverbrennungskrafterzeugung sowie in Überhitzern und Zwischenüberhitzern von Kesseln.

Zweiphasen-Edelstahl (z. B. S32205, 2507 usw.): Er kombiniert die Vorteile von austenitischem Edelstahl und ferritischem Edelstahl. Er zeichnet sich durch hohe Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und Resistenz gegen Chloridspannungskorrosionsrissbildung aus. Unter einigen rauen Betriebsbedingungen, wie z. B. solchen, die sowohl hohen Druck als auch stark korrosive Medien erfordern, zeigt er eine gute Leistung und wird oft in Kesselwärmetauschern in Bereichen wie Meerwasserentsalzung und Chemieindustrie eingesetzt. 

Eigenschaften

Hohe Korrosionsbeständigkeit: Er enthält Legierungselemente wie Chrom, Nickel und Molybdän, und auf seiner Oberfläche kann sich ein dichter Chromoxid-Passivierungsschicht bilden, die Korrosion durch Säuren, Laugen, Salzlösungen, Meerwasser, Industrieabwässer usw. widerstehen kann. Dadurch kann die Lebensdauer der Ausrüstung effektiv verlängert, die Wartungskosten reduziert und die Häufigkeit des Ausrüstungswechsels verringert werden.

Ausgezeichnete Hoch- und Niedrigtemperaturbeständigkeit: Verschiedene Arten von Edelstahlrohren können in einem weiten Temperaturbereich stabil arbeiten. Beispielsweise kann 304-Edelstahl eine Temperatur von 650°C ertragen, und 310S-Edelstahl kann eine Temperatur von 1200°C aushalten. Gleichzeitig behält Edelstahl bei extrem niedrigen Temperaturen eine gute Zähigkeit, ohne das Risiko eines spröden Bruchs, und ist für verschiedene Temperaturbedingungen geeignet.

Hohe mechanische Festigkeit und Haltbarkeit: Die Zugfestigkeit von Edelstahl ist viel höher als die von Kupfer- und Aluminiumrohren, was es ermöglicht, höheren Betriebsdrücken standzuhalten und in Hochdruckwärmetauschern stabil zu funktionieren. Darüber hinaus ist seine Oberflächenhärte hoch, und es hat eine starke Beständigkeit gegen Fluiderosion und Partikelabrieb, wobei es auch in Medien mit Verunreinigungen eine gute Leistung aufrechterhält.

Exzellente hygienische Sicherheit: Edelstahl hat eine starke chemische Stabilität, ist ungiftig und gibt keine Verunreinigungen leicht ab. Es löst keine Schwermetallionen in das Medium und entspricht den Hygienestandards der Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Darüber hinaus ist seine Oberfläche glatt, es bildet keine Bakterien, Algen oder Kalkablagerungen leicht, ist einfach zu reinigen und eignet sich für Bereiche mit extrem hohen Hygieneanforderungen.

Gute umfassende Wirtschaftlichkeit: Obwohl die anfänglichen Anschaffungskosten höher sind als bei einigen anderen Materialrohren, ist die Gesamtlebenszykluskosten niedriger, wenn man seine lange Lebensdauer, niedrigen Wartungskosten und Resistenz gegen Korrosionsverluste berücksichtigt. Gleichzeitig ist Edelstahl ein recycelbares Metall, und die Recyclingrate liegt nach Gebrauch über 90%. Der Recyclingpreis ist höher als bei Aluminium und Kohlenstoffstahl, was indirekt die Gesamtkosten senkt.  

Herstellungsprozess

Herstellungsprozess von nahtlosen Stahlrohren: Er umfasst hauptsächlich Prozesse wie Lochen, Walzen, Kalibrieren und Richten. Zunächst wird der massive runde Stahlblock auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, dann wird er von einer Lochmaschine durchlocht, um einen hohlen Rohling zu formen. Als nächstes wird der Rohling von einer Walzmaschine gewalzt, damit die Wandstärke und der Außendurchmesser die festgelegten Abmessungen erreichen. Dann wird er von einer Kalibriermaschine kalibriert und von einer Richtmaschine gerichtet. Schließlich werden Oberflächenbehandlung und Inspektion durchgeführt, und die nahtlosen Stahlrohre, die den Standards entsprechen, werden hergestellt.

Herstellungsprozess von geschweißten Stahlrohren: Normalerweise werden Edelstahlbleche oder -bänder als Rohstoffe verwendet. Zunächst werden sie von einer Formmaschine zu Rohlingrohren gerollt. Dann werden die Spalten der Rohlingrohre durch Schweißprozesse zusammen geschweißt, um geschweißte Stahlrohre zu formen. Übliche Schweißmethoden umfassen TIG-Schweißen, MIG-Schweißen, Laser-Schweißen usw. Nach dem Schweißen werden auch Wärmebehandlung, Oberflächenbehandlung und Inspektion durchgeführt, um die Schweißspannungen zu beseitigen und die Leistung und Qualität der Stahlrohre zu verbessern. 

Standard-Spezifikationen

GB/T 13296-2023: "Nahtlose Edelstahlrohre für Kessel und Wärmetauscher", regelt den Bestellinhalt, die Abmessungen, die Form, das Gewicht und die zulässigen Abweichungen, die technischen Anforderungen, die Prüfmethoden, die Inspektionsregeln, die Verpackung, die Kennzeichnung und das Qualitätsschein für nahtlose Edelstahlrohre, die in Kesseln und Wärmetauschern verwendet werden.

ASME SA213: "Unlegierte und austenitische legierte nahtlose Stahlrohre für Kessel, Überhitzer und Wärmetauscher", ist ein Standard, der von der American Society of Mechanical Engineers erstellt wurde, der detaillierte Vorschriften für die Materialien, Herstellung, Inspektion und andere Aspekte von nahtlosen Edelstahlrohren, die in Kesseln, Überhitzern und Wärmetauschern verwendet werden, enthält.

ASTM A249: "Geschweißte austenitische Stahlrohre für Kessel, Überhitzer, Wärmetauscher und Kondensatoren", eine Norm der American Materials and Testing Association, legt die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften, die Maßtoleranzen, die Oberflächenqualität und die Prüfmethoden von geschweißten Edelstahlrohren als Schlüsselindikatoren fest. 

Auswahlrichtlinien

Materialeigenschaften: Wählen Sie das geeignete Edelstahlrohrmaterial basierend auf der Art des Mediums, mit dem es in Kontakt kommen wird. Beispielsweise kann bei Medien wie starken Säuren wie Schwefelsäure oder Salzsäure 316L-Edelstahl ausgewählt werden; bei Meerwasser oder Lösungen, die Chloridionen enthalten, ist Duplex-Edelstahl besser geeignet.

Arbeitstemperatur: In Hochtemperaturumgebungen können 310S-Edelstahl und andere hochtemperaturbeständige Materialien gewählt werden; bei Niedrigtemperaturen müssen die Zähigkeit und die Leistungsstabilität des Edelstahlrohres bei niedrigen Temperaturen berücksichtigt werden. Beispielsweise kann 304-Edelstahl auch bei -196℃ noch eine gute Zähigkeit behalten.

Druckanforderungen: Für Kesselwärmetauscher, die hohen Drücken standhalten müssen, sollten Edelstahlrohre mit hoher mechanischer Festigkeit ausgewählt werden, wie z. B. Duplex-Edelstahlrohre, die eine höhere Zugfestigkeit haben und höheren Betriebsdrucken standhalten können.

Kostenfaktoren: Berücksichtigen Sie bei der Auswahl der Edelstahlrohre die Anschaffungskosten, Installationskosten, Wartungskosten und die Lebensdauer, während die Nutzungsanforderungen erfüllt werden. Wählen Sie das Edelstahlrohrmaterial mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis. Für einige Anwendungen, bei denen die Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit nicht besonders streng sind, kann 304-Edelstahl eine wirtschaftlichere Wahl sein.