HRSG için Dişli Kanatlı Borular – ASTM A179

Ürün Genel Bakışı

HRSG için ASTM A179 dişli kanatlı borularısı geri kazanım buhar jeneratörlerinin (HRSG'ler) etkili dış ısı transfer alanını artırmak için tasarlanmış ısı transfer borularıdır, özellikle ekonomizörler, besleme suyu ön ısıtıcıları ve diğer gaz tarafı ısı geri kazanım modülleri gibi düşük ila orta sıcaklıktaki ısı geri kazanım bölümlerinde.

Borular, ASTM A179 dikişsiz soğuk çekme düşük karbonlu çelikten üretilirken, dişli veya segmentli metal bir kanat boru yüzeyine helisel olarak sarılır veya başka bir şekilde mekanik olarak tutturulur. Dişli kanat geometrisi, gaz akışına kontrollü türbülans eklerken dış yüzey alanını artırır, çıplak bir boruya kıyasla ısı transferini iyileştirir.

ASTM A179, özellikle ısı değiştiriciler, kondenserler ve benzeri ısı transfer ekipmanlarında kullanılan dikişsiz soğuk çekme düşük karbonlu çelik borular için tasarlanmıştır. Standart, 1/8 inç ila 3 inç (3,2–76,2 mm) göre seçilmelidir.

HRSG uygulamaları için dişli kanat tasarımı, ısı transfer verimliliği, gaz tarafı basınç düşüşü, kompakt ekipman tasarımı, üretilebilirlik ve bakım erişilebilirliği göre seçilmelidir.

Ana Özellikler

• ASTM A179 dikişsiz soğuk çekme düşük karbonlu çelik ana boru
• Gelişmiş ısı transfer alanı için dişli veya segmentli kanat konstrüksiyonu
• Yüksek etkili dış yüzey alanı
• Çıplak borulara kıyasla geliştirilmiş gaz tarafı ısı transferi
• Ekonomizör ve düşük sıcaklıktaki HRSG ısı geri kazanım bölümleri için uygundur
• Esnek kanat yüksekliği, kalınlığı, adımı ve dişli konfigürasyonu
• Özel boru uzunlukları ve kanat konfigürasyonlarında mevcuttur
• Büyük hacimli HRSG ve atık ısı geri kazanım projeleri için uygundur
• Proje gereksinimlerine göre boyutsal muayene ve basınç testi mevcuttur
• Belirtilen yüzey işlemi, uç hazırlığı ve ambalaj ile tedarik edilebilir

HRSG'de Dişli Kanatlı Borular Nasıl Çalışır

Bir HRSG, sıcak egzoz gazından termal enerjiyi geri kazanır ve bu enerjiyi suya veya buhara aktarır. Egzoz gazı, kanatlı boru banklarının üzerinden geçerken, su veya buhar borunun içinden akar.

Dişli kanatlar, egzoz gazına maruz kalan ısı transfer yüzeyini büyütür. Borunun nispeten küçük dış yüzeyine ek olarak, kanatlar ısı değişimi için önemli ölçüde daha büyük bir alan sağlar.

Isı transfer süreci şu şekilde özetlenebilir:

Sıcak egzoz gazı → dişli kanat → kanat-boru bağlantısı → boru duvarı → iç akışkan

Dişler, gaz sınır tabakasını keser ve kanat yüzeyleri etrafında ek karıştırmayı teşvik eder. Bu, gaz tarafı ısı transferini iyileştirebilirken, tasarımcıların kanat yüksekliği, kalınlığı, adımı ve boru düzenlemesinin seçimi yoluyla basınç düşüşünü kontrol etmelerini sağlar.

Bir HRSG'de bu tasarım, gaz tarafı ısı transfer katsayısının su tarafı katsayısına kıyasla nispeten düşük olduğu yerlerde özellikle kullanışlıdır.

Tipik HRSG Uygulamaları

ASTM A179 dişli kanatlı borular yaygın olarak aşağıdaki amaçlarla kullanılır:

1. HRSG Ekonomizörleri

Ekonomizör, su HRSG'nin daha yüksek sıcaklıktaki bölümlerine girmeden önce egzoz gazından kazan besleme suyuna ısı aktarır.

Dişli kanatlı borular, ekonomizörün kompakt bir boru bankı düzenlemesi içinde daha fazla artık egzoz ısısını geri kazanmasını sağlayarak mevcut gaz tarafı ısı transfer alanını artırır.

2. Besleme Suyu Ön Isıtıcıları

Uygun sıcaklık aralıkları için, geri kazanılmış egzoz veya proses ısısı kullanılarak besleme suyunu ön ısıtmak üzere dişli kanatlı borular kullanılabilir.

3. Atık Isı Geri Kazanım Bölümleri

Sıcak gazın mevcut olduğu ancak işletme sıcaklığının düşük karbonlu çelik boru malzemeleriyle uyumlu olduğu ısı geri kazanım ekipmanlarına entegre edilebilirler.

4. Gazdan Suya Isı Geri Kazanımı

Tasarım, dış yüzey alanının artırılmasının gerekli olduğu gazdan sıvıya ısı transfer görevleri için uygundur.

5. Endüstriyel HRSG ve WHR Ekipmanları

• Kombine çevrimli enerji santralleri
• Endüstriyel eş üretimli sistemler
• Gaz türbini atık ısı geri kazanımı
• Proses ısı geri kazanımı
• Rafineri ve petrokimya atık ısı sistemleri
• Endüstriyel kazanlar ve ısı geri kazanım kazanları
• Egzoz gazı ısı geri kazanım ekipmanları

Malzeme seçimi her zaman gerçek boru duvar sıcaklığı, gaz bileşimi, basınç, korozyon ortamı ve geçerli tasarım koduna dayanmalıdır.ASTM A179, düşük karbonlu bir ısı değiştirici boru malzemesidir ve daha yüksek sıcaklıktaki HRSG bölümlerinde kullanılan alaşımlı çelik kalitelerinin yerine otomatik olarak ikame edilmemelidir.

ASTM A179 Ana Boru Spesifikasyonu

ASTM A179/A179M, ısı değiştiriciler, kondenserler ve benzeri ısı transfer ekipmanları için dikişsiz, soğuk çekme, düşük karbonlu çelik boruları belirtir. Mevcut ASTM listesi, A179/A179M-24'ü aktif sürüm olarak tanımlar.

Soğuk çekme, iyi boyutsal kontrol ve yüzey kalitesi sağladığı için üretim rotası önemlidir. ASTM A179 ayrıca son soğuk çekme işleminden sonra 1200°F[650°C] veya daha yüksek bir sıcaklıkta ısıl işlem gerektirir.

Yaygın Boyut Aralığı

ASTM A179'un kendisi, 1/8 inç ila 3 inç (3,2–76,2 mm) göre seçilmelidir.

HRSG ve ısı geri kazanım ekipmanlarında kullanılan dişli kanatlı borular için pratik proje boyutları normalde gerekli ısı transferi görevi, gaz hızı, basınç düşüşü, boru bankı düzenlemesi ve imalat gereksinimlerine göre seçilir.

Tipik Ana Boru Boyutları

Yukarıdaki aralıklar, ASTM A179 tarafından getirilen sınırlardan ziyade tipik mühendislik tedarik aralıklarıdır. Nihai boyutlar, HRSG'nin termal ve mekanik tasarımına göre doğrulanmalıdır.

Dişli Kanat Tasarımı

Dişli kanat, kanat şeridi boyunca tekrarlanan kesintiler veya kesikler ile üretilir. Tamamen sürekli bir helisel kanatla karşılaştırıldığında, segmentli geometri kanat etrafındaki gaz karışımını iyileştirebilir ve termal genleşme davranışını kolaylaştırabilir.

Tipik tasarım parametreleri şunları içerir:

• Kanat yüksekliği
• Kanat kalınlığı
• Kanat adımı
• Diş genişliği
• Diş derinliği
• Diş frekansı
• Kanat-boru bağlantısı
• Çıplak boru uçları
• Boru bankı düzenlemesi

Optimum konfigürasyon, HRSG'nin egzoz gazı akış hızı, gaz sıcaklığı, izin verilen basınç düşüşü, kirlenme eğilimi, ısı transfer hedefi ve mevcut kurulum alanına bağlıdır.

Bu nedenle, hassas termal performans gerektiren projeler için kanat boyutları, genel bir standart boyuttan ziyade termal tasarım hesaplamasından göre seçilmelidir.

ASTM A179 Kimyasal Bileşimi

ASTM A179, nispeten basit bir kimyasal bileşime sahip düşük karbonlu bir çelik kalitesidir. Belirtilen bileşim şöyledir:

ASTM spesifikasyonu, bu kalite için özellikle karbon, manganez, fosfor ve kükürt gereksinimlerini belirtir.

Düşük karbonlu bileşim, iyi üretilebilirliği destekler ve malzemenin soğuk çekme ısı değiştirici boruları için uygun olmasını sağlar.

ASTM A179'un Mekanik Özellikleri

ASTM A179 boruları için tipik minimum mekanik gereksinimler şunları içerir:

Bu değerler yaygın olarak ASTM A179 boruları için rapor edilir; geçerli satın alma spesifikasyonu ve standardın güncel sürümü nihai kabulü belirlemelidir.

Nispeten yüksek uzama gereksinimi, boru şekillendirme ve imalat işlemleri için faydalıdır. Mekanik özellikler, çok küçük borular ve çok ince duvarlar için kısıtlamalar dahil olmak üzere ASTM A179 içindeki geçerlilik sınırlarına tabidir.

Üretim Süreci

ASTM A179 dişli kanatlı borular için tipik bir üretim rotası şöyledir:

Çelik kütük → delme → sıcak haddeleme → soğuk çekme → ısıl işlem → düzeltme → kesme → boyutsal muayene → kanat hazırlığı → kanat takılması → dişli oluşumu/kanat şekillendirme → bitmiş kanatlı boru muayenesi → test → işaretleme ve paketleme

ASTM A179 ana borusu dikişsiz işlemle üretilir ve soğuk çekilir.

Kanatlı boru üretimi için özel dikkat gösterilir:

• Boru dış çapı ve duvar kalınlığı
• Boru düzlüğü
• Kanat yüksekliği
• Kanat adımı
• Kanat kalınlığı
• Kanat takılması
• Kanat-boru teması
• Diş tutarlılığı
• Çıplak boru uç uzunluğu
• Toplam boru uzunluğu

Muayene ve Test

Kalite kontrol, hem ana boru muayenesini hem de bitmiş kanatlı boru muayenesini göre seçilmelidir.

1. Kimyasal Analiz

Isı analizi ve gerektiğinde ürün analizi, ana borunun belirtilen ASTM A179 kimyasına uygunluğunu doğrular.

2. Çekme Testi

Çekme testi, boru malzemesinin çekme mukavemetini, akma mukavemetini ve uzamasını doğrular.

3. Sertlik Testi

Sertlik testi, belirtilen mekanik özellik gereksinimlerine uyumu teyit eder.

4. Düzleştirme Testi

Düzleştirme testi, borunun sünekliğini ve deformasyona karşı direncini değerlendirir. ASTM A179, gerekli boru muayeneleri arasında düzleştirme testini belirtir.

5. Genişletme Testi

Genişletme testi, borunun kabul edilemez çatlama veya kusurlar olmadan kontrollü genleşmeye uğrama yeteneğini değerlendirir.

6. Flanş Testi

Uygulanabilir olduğu durumlarda, satın alma gereksinimlerine ve geçerli spesifikasyona göre flanş testi yapılabilir.

7. Hidrostatik Test

Hidrostatik test, bitmiş borunun basınç bütünlüğünü kontrol eder. ASTM A179, belirtilen boru testleri arasında hidrostatik testi belirtir.

8. Girdap Akımı / Tahribatsız Muayene

Alıcı veya geçerli proje standardı tarafından borudaki süreksizlikleri tespit etmek için girdap akımı muayenesi veya başka uygun bir NDE yöntemi belirtilebilir.

9. Boyutsal Muayene

Bitmiş borular aşağıdaki özellikler için muayene edilir:

• Boru dış çapı
• Duvar kalınlığı
• Toplam uzunluk
• Kanat yüksekliği
• Kanat adımı
• Kanat kalınlığı
• Kanat yoğunluğu
• Çıplak uç uzunluğu
• Düzlük
• Kanat takılması

10. Görsel Muayene

Boru ve kanat yüzeyleri çatlaklar, aşırı oksidasyon, deformasyon, hasarlı kanatlar, zayıf bağlantı ve diğer görünür kusurlar açısından incelenir.

ASTM A179, bitmiş boruların ölçekten arınmış olmasını gerektirir ve hafif bir miktar oksidasyon ölçek olarak kabul edilmez.

HRSG için ASTM A179 Dişli Kanatlı Boruların Avantajları

Artırılmış Isı Transfer Alanı

Kanat, egzoz gazı ısı transferi için mevcut dış yüzey alanını önemli ölçüde artırır.

Kompakt Isı Geri Kazanım Ekipmanı

Belirli bir gaz akış zarfı içine daha fazla ısı transfer yüzeyi monte edilebilir, bu da uygun olduğu yerlerde ekipman boyutunu azaltmaya yardımcı olur.

Geliştirilmiş Gaz Tarafı Isı Transferi

Dişler sınır tabakasını keser ve kanat yüzeyi etrafında gaz karışımını teşvik eder.

İyi İmalat Özellikleri

Düşük karbonlu ASTM A179 borusu iyi sünekliğe sahiptir ve ısı değiştirici imalatı için çok uygundur.

Maliyet Etkin Malzeme

Karbon çeliğinin teknik olarak uygun olduğu sıcaklık rejimleri için A179, daha yüksek alaşımlı borulara ekonomik bir alternatif sunabilir.

Esnek Mühendislik Tasarımı

Kanat yüksekliği, adımı, kalınlığı, boru aralığı ve çıplak uç boyutları, HRSG'nin termal tasarımına göre özelleştirilebilir.

Neden ASTM A179 Dişli Kanatlı Borularımızı Seçmelisiniz?

Tek beden herkese uyan bir konfigürasyona güvenmek yerine, dişli kanatlı boruları müşteri özelinde termal, boyutsal, malzeme ve muayene gereksinimlerine göre üretiyoruz.

Tedarik kapasitemiz şunları içerebilir:

• ASTM A179 / ASME SA179 ana boruları
• Özel boru dış çapı ve duvar kalınlığı
• Özel kanat yüksekliği ve adımı
• Dişli veya segmentli kanat konfigürasyonları
• Özel boru uzunlukları
• Belirtilen çıplak boru uçları
• Malzeme ve boyutsal izlenebilirlik
• Mekanik özellik muayenesi
• Gerektiğinde hidrostatik ve NDE testleri
• Fabrika test sertifikaları ve muayene belgeleri
• Uzun mesafeli nakliyeye uygun ihracat ambalajı

HRSG projeleri için müşteriler, gaz sıcaklığı, gaz akışı, su/buhar koşulları, tasarım basıncı, izin verilen basınç düşüşü, boru bankı boyutları ve gerekli ısı yükügibi gerekli bilgileri sağlayabilir, böylece kanatlı boru konfigürasyonu gerçek uygulamaya göre seçilebilir.

Önemli Malzeme Seçimi Notu

ASTM A179, düşük karbonlu bir ısı değiştirici boru malzemesidir, krom-molibden alaşımlı bir çelik kalitesi değildir. Bu nedenle, en sıcak HRSG basınç parçaları için olduğundan daha uygun düşük sıcaklıktaki ısı geri kazanım görevleri için genellikle daha uygundur.

Yüksek sıcaklıktaki ekonomizörler, süper ısıtıcılar, yeniden ısıtıcılar veya yüksek metal sıcaklıklarına sahip diğer bölümler için, mühendislik tasarımına bağlı olarak ASTM/ASME T11, T12, T22, T91 veya paslanmaz çelik kaliteleri gibi alaşımlı kaliteler gerekebilir.

Nihai boru malzemesi her zaman tasarım sıcaklığı, tasarım basıncı, korozyon koşulları, geçerli kazan/basınçlı kap kodu ve HRSG üreticisinin mühendislik gereksinimlerine göre seçilmelidir.