مواد الأنابيب U-bend وتطبيقاتها الصناعية

الأفضلأنبوب على شكل حرف Uالمادة ليست بالضرورة الخيار الأقوى أو الأكثر مقاومة للتآكل. إنها المادة التي يمكنها تحمل كيمياء السوائل الفعلية والضغط ودرجة الحرارة وإجهاد الانحناء وظروف التنظيف بأقل تكلفة إجمالية لدورة الحياة.

هذا التمييز أمر بالغ الأهمية. قد يتوافق الأنبوب تمامًا مع معايير المواد الخاصة بالأنابيب المستقيمة، ومع ذلك لا يزال يظهر مشكلات مثل ترقق الجدار المفرط، أو البيضاوية، أو الإجهاد المتبقي، أو التآكل المبكر بعد الخضوع للثني على شكل حرف U.

أأنبوب على شكل حرف Uليست درجة معدنية منفصلة. إنه عبارة عن مبادل حراري أو مكثف أو أنبوب مرجل تم تشكيله على شكل حرف U. لذلك يجب أن تستوفي المادة مجموعتين من المتطلبات:

• متطلبات التشغيل للمعدات.
• متطلبات التصنيع لعملية الانحناء U.

أين يتم استخدام أنابيب U-bend؟

يتم تركيب الأنابيب U-bend بشكل شائع في المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب والمكثفات وسخانات مياه التغذية والمبردات والمبخرات ومعدات تسخين العمليات.

يسمح تصميمها المستمر على شكل حرف U بتوصيل طرفي الأنبوب بنفس ورقة الأنابيب. يمكن للقسم المنحني أيضًا أن يستوعب بعض الحركة الحرارية، مما يقلل الحاجة إلى طبقة أنابيب ثانية أو ترتيب توسعة منفصل.

تشمل الصناعات النموذجية ما يلي:

• توليد الطاقة
• تكرير النفط ومعالجة البتروكيماويات
• إنتاج المواد الكيميائية والأسمدة
• الهندسة البحرية والبحرية
• تحلية المياه
• تجهيز الأغذية والمشروبات
• تصنيع الأدوية
• التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتبريد
• اللب والورق
• استعادة الحرارة المفقودة

المواد الرئيسية للأنبوب على شكل حرف U

1. أنابيب الصلب الكربوني على شكل حرف U

يظل الفولاذ الكربوني أحد أكثر الخيارات الاقتصادية للمياه النظيفة والزيت ومكثفات البخار وغيرها من الخدمات غير القابلة للتآكل نسبيًا.

يغطي ASTM A179 الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المسحوبة على البارد ومنخفضة الكربون للمبادلات الحرارية والمكثفات ومعدات نقل الحرارة المماثلة. تغطي المواصفات أنابيب يصل قطرها الخارجي إلى 3 بوصات، أو 76.2 ملم.

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• مبردات زيت التشحيم
• المبادلات الحرارية للمصفاة العامة
• المكثفات
• سخانات مياه التغذية ذات الضغط المنخفض
• أنظمة تسخين المياه الصناعية

غالبًا ما يكون أنبوب U-bend المصنوع من الفولاذ الكربوني هو الحل الأقل تكلفة في مرحلة الشراء. ومع ذلك، فإن ملاءمتها تعتمد بشكل كبير على محتوى الأكسجين، وكيمياء الماء، وسرعة التدفق، والرواسب وبدلات التآكل.

عادةً ما يكون الاختيار سيئًا عندما تحتوي العملية على كلوريدات غير خاضعة للرقابة أو مكثفات حمضية أو كبريتيد الهيدروجين الرطب أو مواد كيميائية شديدة التآكل.

2. أنابيب من سبائك الصلب على شكل حرف U

يتم اختيار سبائك الفولاذ الحديدي عندما لا يوفر الفولاذ الكربوني قوة كافية لدرجات الحرارة المرتفعة أو مقاومة الأكسدة.

يغطي ASTM A213 الأنابيب الفولاذية المصنوعة من سبائك الحديد والأوستنيتي للغلايات والمسخنات الفائقة والمبادلات الحرارية. تحتوي الدرجات ذات التصنيف "H" على متطلبات مختلفة تهدف إلى توفير قوة تمزق زحف أعلى من الدرجات المماثلة غير H.

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• سخانات مياه التغذية ذات الضغط العالي
• اقتصاديات الغلايات
• سخانات فائقة
• سخانات عملية التكرير
• وحدات استعادة الحرارة المهدرة ذات درجة الحرارة العالية

بالنسبة لأنبوب U-bend المصنوع من سبائك الصلب، لا ينبغي أن يركز الشراء فقط على الدرجة. يجب أيضًا مراجعة نصف قطر الانحناء ومستوى التشوه والصلابة ومتطلبات المعالجة الحرارية بعد الانحناء.

قد تتطلب المادة المناسبة لأنبوب الغلاية المستقيم تخفيف الضغط بشكل متحكم فيه أو معالجة حرارية أخرى بعد الانحناء بنصف القطر الضيق.

3. أنابيب U-bend من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مثل 304L و316L على نطاق واسع لأنه يجمع بين مقاومة التآكل وقابلية التشكيل وقابلية اللحام وخصائص السطح النظيف.

يمكن توفير أنابيب المبادلات الحرارية غير الملحومة بموجب ASTM A213، في حين يمكن توفير أنابيب الغلايات والمكثف والمبادل الحراري الملحومة الأوستنيتي بموجب ASTM A249. يغطي ASTM A249 على وجه التحديد الأنابيب الأوستنيتي الملحومة والمشغولة على البارد والمخصصة للغلايات وأجهزة التسخين الفائقة والمبادلات الحرارية والمكثفات.

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• المبادلات الحرارية للأغذية والمشروبات
• معدات العمليات الصيدلانية
• مبردات كيميائية
• مكثفات البخار النظيف
• أنظمة معالجة المياه
• المبادلات الحرارية البتروكيماوية العامة

ومع ذلك، لا ينبغي وصف 316L تلقائيًا على أنه "درجة مياه البحر". يمكن أن يؤدي تركيز الكلوريد ودرجة الحرارة والرواسب ومستوى الأكسجين وظروف الإغلاق إلى زيادة خطر التنقر وتآكل الشقوق والتشقق الناتج عن الإجهاد بشكل كبير.

أبلغت حالة مصفاة عن فشل متكرر في أنبوب المبادل الحراري 316L في بيئة ذات درجة حرارة عالية وكلوريد عالية، مما يدل على أن درجة الفولاذ المقاوم للصدأ المألوفة قد لا تزال غير مناسبة عندما لا يتم أخذ كيمياء العملية الحقيقية في الاعتبار.

4.أنابيب دوبلكس وسوبر دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ على شكل حرف U

يجمع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بين القوة الميكانيكية العالية والمقاومة المحسنة للتآكل المرتبط بالكلوريد مقارنة بالعديد من الدرجات الأوستنيتي التقليدية.

يتم استخدام الدرجة 2205 بشكل شائع للمبادلات الحرارية التي تستخدم مياه التبريد الحاملة للكلوريد أو الملوحة. يمكن اختيار درجات دوبلكس فائقة السبائك مثل 2507 لبيئات كلوريد أكثر عدوانية.

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• مبردات العمليات البحرية
• المبادلات الحرارية للمياه المالحة
• أنظمة التبريد بمياه البحر
• المكثفات العلوية للمصفاة
• معدات العمليات الكيميائية
• هاضمات ومبخرات اللب والورق

إن الدوبلكس ليس مجرد بديل عالي القوة لـ 316L. ويعتمد أدائه على الحفاظ على البنية الصحيحة للفريت الأوستينيت أثناء الإنتاج وأي معالجة حرارية لاحقة.

بالنسبة للانحناءات المزدوجة المشكلة على البارد والتي تعمل بالقرب من حدود تآكل المادة، قد يوصى بمحلول ما بعد الانحناء أو التلدين بالمقاومة.

5. أنابيب سبائك النيكل على شكل حرف U

يتم استخدام سبائك النيكل عندما لا يتمكن الفولاذ المقاوم للصدأ والدرجات المزدوجة من توفير مقاومة كافية للأحماض العدوانية أو الكلوريدات ذات درجة الحرارة العالية أو الكبريتيدات أو البيئات الكيميائية المختلطة.

يغطي ASTM B163 أنابيب النيكل وسبائك النيكل غير الملحومة لخدمة المكثف والمبادل الحراري.

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• المكثفات العلوية للمصفاة
• المبادلات الحرارية ذات الخدمة الحامضة
• معالجة حامض الكبريتيك والفوسفوريك
• المفاعلات الكيميائية والمبردات
• خدمة كلوريد درجة الحرارة العالية
• معدات إنتاج الأسمدة

عبارة "سبائك النيكل" واسعة جدًا بالنسبة لمواصفات الشراء. يمكن للسبائك 400 والسبائك 600 والسبائك 625 والسبائك 825 أن تتصرف بشكل مختلف تمامًا في تقليل الأحماض والأحماض المؤكسدة والكلوريدات والوسائط المحتوية على الكبريت.

لذلك يجب أن يعتمد الاختيار الصحيح على:

• التركيب الكيميائي لسائل العملية
• الملوثات
• درجة حرارة
• تركيز
• حالة التدفق
• الودائع المتوقعة
• تنظيف المواد الكيميائية
• التعرض للإيقاف

6. أنابيب التيتانيوم على شكل حرف U

يتم اختيار التيتانيوم بشكل متكرر لأنظمة التبريد المحتوية على مياه البحر والمحلول الملحي والكلوريد، حيث يمكن أن يبرر عمر التشغيل الطويل تكلفة أولية أعلى للمواد.

يغطي ASTM B338 أنابيب سبائك التيتانيوم الملحومة وغير الملحومة للمكثفات السطحية والمبخرات والمبادلات الحرارية.

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• مكثفات مياه البحر
• محطات تحلية المياه
• أنظمة التبريد البحرية
• المكثفات السطحية لمحطات الطاقة
• معدات الكلور القلوي
• مبردات محلول ملحي
• المبادلات الحرارية البحرية

يجب أن يتضمن اختيار التيتانيوم تصميم المبادل الكامل. يجب مراجعة التوافق من الأنبوب إلى الأنبوب، والتآكل الجلفاني، وطريقة التمدد، ولحام الختم، وكيمياء الماء. قد تتطلب أنابيب التيتانيوم المستخدمة مع مواد صفائح أنابيب مختلفة احتياطات محددة ضد التآكل الجلفاني.

7.أنابيب النحاس والنحاس والنيكل على شكل حرف U

توفر سبائك النحاس موصلية حرارية جيدة ولها تاريخ طويل في تطبيقات المكثف والمبخر والتكييف والتبريد البحري.

يغطي ASTM B111 أنابيب النحاس وسبائك النحاس غير الملحومة للمكثفات والمبخرات والمبادلات الحرارية. تتناول ASTM B395 على وجه التحديد المبادلات الحرارية وأنابيب المكثف المصنوعة من النحاس وسبائك النحاس غير الملحومة على شكل حرف U.

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• المكثفات البحرية
• مبردات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).
• مبخرات التبريد
• مبردات المياه
• المبادلات الحرارية على متن السفن
• المكثفات المساعدة لمحطات الطاقة

تدعم مجموعة Torich العملاء في تقييم مواد الأنابيب المنحنية على شكل حرف U، والأبعاد، ونصف قطر الانحناء، وظروف المعالجة الحرارية، ومتطلبات الفحص والوثائق قبل الإنتاج.

أرسل لنا الخاص بك:

• درجة المواد أو وسط التشغيل
• القطر الخارجي للأنبوب وسمك الجدار
• نصف قطر الانحناء وطول الساق
• كمية
• المعيار المطبق
• متطلبات التفتيش وإصدار الشهادات

اتصل بـ Torich Group لتطوير حل أنبوب U-bend استنادًا إلى ظروف المعدات الحقيقية لديك - وليس مجرد درجة الكتالوج.