Ống nồi hơi và ống trao đổi nhiệt: Từ A192 đến T91

Vì sao là tube, không phải pipe

Ống nồi hơi và ống trao đổi nhiệt là tube theo nghĩa chặt chẽ: được đặt hàng theo đường kính ngoài và chiều dày thành ống chính xác (thường theo cỡ BWG — 16 BWG là 1.65 mm), vì chúng phải được cán hoặc hàn vào tấm ống, uốn thành hình U, và giữ áp suất ở nhiệt độ kim loại nơi thép rão từ từ. Kích thước ống danh nghĩa không có chỗ ở đây.

Thang nhiệt độ

Việc lựa chọn cấp thép tuân theo nhiệt độ làm việc, vì độ bền rão sụp đổ ở các điểm khác nhau đối với các hợp kim khác nhau. Các mức trần chỉ dẫn, luôn phụ thuộc vào ứng suất và quy phạm:

Họ	Ví dụ	Khoảng, nhiệt độ kim loại
Thép carbon	ASTM A192, A210 A-1, EN P235GH/P265GH	Tới khoảng 450 °C
C-Mo và 1.25Cr	A213 T11 (≈ EN 13CrMo4-5), 16Mo3	Khoảng 500–550 °C
2.25Cr-1Mo	A213 T22 (≈ EN 10CrMo9-10)	Khoảng 550–580 °C
9Cr tăng cường độ bền rão	A213 T91 (EN X10CrMoVNb9-1)	Khoảng 600 °C trở lên
Thép không gỉ austenit	A213 TP304H, TP347H	Nhiệt độ cao nhất và nhiệm vụ ăn mòn

Các quy cách chính

• ASTM A192 — ống nồi hơi thép carbon không hàn cho dịch vụ áp suất cao: cấp carbon tiêu chuẩn cho bộ quá nhiệt/thành nước, với độ cứng được kiểm soát cho việc cán ống.
• ASTM A179 — ống carbon thấp kéo nguội cho bộ trao đổi nhiệt và bộ ngưng tụ, nơi áp suất và nhiệt độ ở mức vừa phải.
• ASTM A213 — ống hợp kim ferrit và austenit không hàn cho nồi hơi, bộ quá nhiệt và bộ trao đổi nhiệt: các cấp T (T5, T9, T11, T22, T91) và các cấp thép không gỉ TP nằm ở đây.
• EN 10216-2 — đối tác châu Âu, với các cấp carbon P235GH/P265GH và các cấp hợp kim 16Mo3, 13CrMo4-5, 10CrMo9-10, X10CrMoVNb9-1.
• ASME SA-192/SA-213 là các phiên bản được quy phạm chấp nhận của các tiêu chuẩn ASTM, bắt buộc đối với kết cấu đóng dấu ASME.

T91 đáng được lưu ý

Độ bền rão của T91 đến từ thành phần hóa học chính xác và chu trình thường hóa cộng ram tạo ra martensit đã ram. Nó không khoan dung trong chế tạo: hàn cần gia nhiệt trước, nhiệt độ giữa các lớp và nhiệt luyện sau hàn được kiểm soát, và xác minh độ cứng. Hồ sơ uốn, thử độ cứng và PWHT là một phần của việc mua hàng, không phải giấy tờ phụ thêm. Các cấp hợp kim thấp hơn khoan dung hơn nhiều với điều kiện tại công trường — một lý do T11 và T22 vẫn được quy định rộng rãi ngay cả nơi T91 sẽ gọn hơn.

Thử nghiệm và tài liệu

Ống cho bộ phận chịu áp mang gánh nặng kiểm tra nặng hơn ống thông thường. Các tiêu chuẩn sản phẩm yêu cầu thử làm phẳng, loe hoặc uốn làm bằng chứng độ dẻo, thử thủy tĩnh hoặc tương đương dòng điện xoáy/kiểm tra siêu âm trên mỗi ống, và giới hạn độ cứng trên các cấp như A192 sẽ được giãn nở vào tấm ống. Đối với các cấp hợp kim và cấp rão, kiểm tra PMI khi nhận hàng là thực hành tiêu chuẩn trong các nhà máy quan trọng: một ống T11 duy nhất lẫn vào một dãy T22, hoặc một ống carbon lẫn vào một dãy hợp kim, có thể không hỏng cho đến khi nó đã ở trong dịch vụ nóng. Truy xuất nguồn gốc theo số mẻ đúc, được hỗ trợ bởi chứng chỉ EN 10204 3.1, là điều làm cho việc kiểm tra đó khả thi.

Chi tiết riêng cho bộ trao đổi nhiệt

Đối với bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống, cũng hãy quy định: chiều dài ống và dung sai, yêu cầu uốn U và ủ dung dịch của chúng, điều kiện bề mặt, phạm vi thử dòng điện xoáy hoặc thử thủy tĩnh, và chứng chỉ EN 10204 3.1. Một ống đáp ứng vật liệu nhưng không đạt điều kiện uốn hoặc phạm vi thử vẫn là ống sai.