Phân loại và phân tích tiêu chuẩn của ống thép không gỉ nồi hơi

Các ống thép có thể được chia thành hai loại theo phương pháp sản xuất của chúng: ống thép liền mạch và ống thép hàn điện; Và từ quan điểm của vật liệu, chúng bao gồm thép ferritic và thép không gỉ austenitic. Ngoài ra, những điều nàyống nồi hơi bằng thép không gỉCó các công dụng khác nhau, chẳng hạn như đường ống và ống truyền nhiệt, làm cho các loại của chúng đa dạng hơn. Điều đáng chú ý là trong số tất cả các loại này, chỉ có các ống liền mạch bằng thép không gỉ austenitic được sử dụng đặc biệt cho các ống truyền nhiệt. Trong tiêu chuẩn JIS, hàm lượng CR của thép không gỉ phải đạt hơn 11%và điểm của nó được biểu thị bằng SUS cộng với số sê -ri số.

 

 

Chức năng ống truyền nhiệt và tiêu chuẩn

 

Các ống truyền nhiệt, còn được gọi là ống trao đổi nhiệt, có chức năng cốt lõi của việc chuyển nhiệt đốt của nồi hơi vào nước chảy bên trong các ống trao đổi nhiệt. Các đường ống được thiết kế đặc biệt để vận chuyển nước và hơi nước và không tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt. Hai loại ống thép này tuân theo các tiêu chuẩn khác nhau ở Nhật Bản: tiêu chuẩn cho các ống truyền nhiệt là JIS G3463, tức là, "ống thép không gỉ cho nồi hơi và bộ trao đổi nhiệt", trong khi tiêu chuẩn cho đường ống theo JIS G3459, tức là," ống thép không gỉ cho đường ống ". Mặc dù cả hai tiêu chuẩn bao gồm thép không gỉ SUS304 (18C-8NI Austenitic Steel), hai loại thuộc về các loại tiêu chuẩn khác nhau.

 

Chức năng và tiêu chuẩn đường ống

 

Đường ống được sử dụng để vận chuyển nước và hơi nước và tuân theo tiêu chuẩn JIS G3459. Mặc dù có sự chồng chéo với tiêu chuẩn ống truyền nhiệt, nhưng chúng thuộc về các mục đích sử dụng khác nhau. Mặc dù có sự chồng chéo trong một số khía cạnh, chẳng hạn như lựa chọn vật liệu, thiết kế và sản xuất của chúng cần được xác định riêng biệt theo các điều kiện làm việc khác nhau để đảm bảo độ tin cậy và an toàn của chúng.

 

Lý do tại sao thép không gỉ ferritic không được áp dụng

 

Đặc điểm và khiếm khuyết của thép không gỉ ferritic

Thép không gỉ chủ yếu được chia thành thép không gỉ ferritic và thép không gỉ austenitic. Thép không gỉ Ferritic có một mạng tinh thể tập trung vào cơ thể, trong khi thép không gỉ Austenitic là một kim loại khối tập trung vào mặt, được đặc trưng bởi việc bổ sung CR và nhiều NI và Mn hơn. Ở nhiệt độ phòng, sắt chứa C tạo thành cấu trúc ferrite, nhưng để có được austenite, ít nhất 10% Cr và Ni phải được kết hợp vào thép.

 

Các đặc tính của thép ferritic bao gồm khuếch tán nguyên tử nhanh ở nhiệt độ cao (khoảng 10 lần so với thép austenit), độ dẫn nhiệt tuyệt vời và sự giãn nở nhiệt thấp. Tuy nhiên, nó cũng có một số nhược điểm, chẳng hạn như sự kết tủa kết tủa, độ bền không đủ và cường độ thấp (đặc biệt là cường độ creep nhiệt độ cao) trong điều kiện nhiệt độ cao. Creep đề cập đến biến dạng và gãy của kim loại dưới tải do nhiệt độ cao theo thời gian, thường bắt đầu xuất hiện khi thép vượt quá 400 độ.

 

Yêu cầu môi trường nhiệt độ cao

 

Lò hơi bằng thép không gỉCần phải làm việc trong một môi trường khắc nghiệt với nhiệt độ hơi nước tối đa khoảng 600 độ và áp lực khoảng 25MPa, do đó, cường độ nhiệt độ cao của chúng, đặc biệt là sức mạnh leo, là cực kỳ cao. Thật không may, thép không gỉ ferritic chứa hơn 11% CR không hoạt động cũng như thép không gỉ austenitic về vấn đề này. Ngoài ra, sự khuếch tán nguyên tử nhanh chóng của thép không gỉ ferritic trong môi trường nhiệt độ cao có thể dẫn đến sự hình thành pha (50FE-50CR), làm giảm cường độ của thép và tăng độ giòn.

 

Tuy nhiên, các nguyên tố Ni, N và Mn phong phú trong thép không gỉ austenitic có thể ức chế hiệu quả sự hình thành của pha. Vì các ống truyền nhiệt nồi hơi cần có độ ổn định cấu trúc nhiệt độ cao tuyệt vời và cường độ nhiệt độ cao, thép không gỉ ferritic không phù hợp với kịch bản ứng dụng này.