Введение
Котельные трубы используются во многих промышленных процессах, таких как химическая обработка, нефтепереработка и производство электроэнергии. Благодаря устойчивости к высоким температурам и давлению эти котельные трубы и трубки используются в средах с такими условиями.
Котельные трубы составляют основу тепловых систем в промышленности, способствуя легкой конвекции тепла и поддерживая целостность котла. Трубы котла могут передавать и распределять тепло, выделяемое в котле и системе.
В этой статье мы рассмотрим природу котельных труб, процесс их производства, различные типы, материалы и области применения в различных отраслях промышленности. Зная эти факторы, производители могут принимать обоснованные решения по выбору, обслуживанию и оптимизации котельных труб для обеспечения надежности и долгосрочной работы.
Что такое котельные трубы?
Котельные трубы - это специализированные стальные трубы, по которым транспортируется вода, пар или горячие газы в паровых котлах, теплообменниках, пароперегревателях и экономайзерах. В первую очередь они предназначены для эффективной передачи тепла от термодинамических газов к воде или пару и используются для производства или распределения энергии по всей системе.
По сравнению с обычными конструкционными или водопроводными трубами, котельные трубы должны быть способны выдерживать:
- Высокие температуры (более 500 °C).
- Экстремальное внутреннее давление.
- Горячие газы и пар могут создавать коррозионные условия.
Трубы котлов также обладают свойствами, позволяющими противостоять окислению и образованию накипи, которые могут повлиять на производительность и безопасность. Выход из строя одной трубы может стать причиной длительных остановок, снижения эффективности и даже катастрофических аварий. Эти трубы широко используются в:
- Атомные станции и электростанции.
- Нефтехимические заводы и нефтеперерабатывающие предприятия.
- Пищевая и текстильная промышленность.
- Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и морские системы.
Процесс производства труб для котлов
Котельные трубы производятся в несколько этапов, чтобы добиться исключительной прочности, коррозионной стойкости и точности размеров. Процесс производства бесшовных и сварных (ERW) труб несколько изменен, однако принципы остаются в основном теми же.
1. Выбор сырья
Начальным этапом в процессе производства котельных труб является выбор материала, из которого они будут изготовлены. Компания выбирает высококачественное сырье, такое как нержавеющая сталь, легированная сталь и углеродистая сталь.
- Если котельные трубы необходимы для работы под средним давлением. Такие котельные трубы чаще всего изготавливаются из углеродистой стали.
- Трубы для котлов, работающих под высоким давлением и при высоких температурах, изготавливаются из хромомолибденовых (Cr-Mo) сплавов.
2. Нагрев и формовка
Для изготовления гладких котельных труб, твердые стальные заготовки нагреваются до температуры около 1200-1300 °CПрокалывая их через шпиндель, формируется полая оболочка. При этом удаляются все сварные швы, что обеспечивает равномерную прочность.
При производстве труб ERW (Electric Resistance Welded) стальные рулоны разматываются и формируются в цилиндрическую форму. Бусины нагреваются током высокой частоты, а затем свариваются вместе.
3. Определение размеров и удлинение
На следующем этапе производитель использует сложные прокатные станы или волочильные стенды для прокатки и растяжения полых труб или сварных оболочек до получения нужных размеров. Эти размеры называются внешним диаметром, толщиной стенки и длиной оболочки.
4. Термообработка
Для улучшения механических свойств необходима термическая обработка. К распространенным видам обработки относятся:
- Нормализация: Капиллярное измельчение зернистой структуры и повышение прочности.
- Отжиг: Устраняются напряжения и повышается пластичность.
- Закалка и отпуск: Придает легированным сталям высокую износостойкость и прочность.
5. Холодная вытяжка (по желанию)
Если для котельных труб требуются жесткие допуски на размеры или более тонкая обработка поверхности, за термической обработкой следует холодное волочение. Это повышает прочность на разрыв и гладкость поверхности трубы.
6. Отделка и контроль
Трубы выпрямляют, определяют размеры и подготавливают концы. Затем проводится строгий контроль качества, который включает в себя:
- Гидростатическое испытание (для проверки герметичности).
- Ультразвуковой или вихретоковый контроль (внутренние дефекты).
- Проверяйте, измеряйте и визуализируйте.
Типы котельных труб
Существует две широкие классификации котельных труб, основанные на их использовании и процессе производства.
Классификация по применению
- Трубы водотрубных котлов
В водотрубных котлах вода циркулирует по трубам, а горячие продукты сгорания проходят по ним. Как правило, они состоят из легированная сталь выдерживать давление, превышающее 9,8 МПа и высокие температуры, превышающие 500 °C.
Они используются в:
- Электростанции
- Парогенераторы
- Системы отопления высокого давления
- Трубы для жаротрубных котлов
Жаротрубные котлы предназначены для пропускания горячих газов через трубы, вокруг которых находится вода для поддержания температуры. Они обычно изготавливаются с сайта углеродистая сталь и подходят для Применение при низком и среднем давленииТакие как промышленное отопление и миниатюрные паровые системы.
- Трубы перегревателя и подогревателя
Эти трубы повышают температуру пара выше той, которую он может поддерживать самостоятельно, тем самым повышая эффективность выработки электроэнергии. В котельных трубах температура газов поддерживается выше точки их насыщения. Они изготавливаются из высокопрочного Легированные стали Cr-Mo которые подвергаются воздействию чрезвычайно высоких температур и окислению.
- Трубки экономайзера
Эти трубки находятся в секции экономайзера, где они отбирают тепло из дымовых газов перед их прохождением через котел, тем самым повышая эффективность использования топлива. Обычно они изготавливаются из углеродистая или нержавеющая стальв зависимости от состава тепла и газа.
Классификация по видам производства
Бесшовные
- Производство: Цельнотянутая заготовка без сварного шва.
- Прочность: Однородные механические характеристики и устойчивость к высокому давлению.
- Общие стандарты: ASTM A192, A210, A213, A335.
- Используется: котлы высокого давления, пароперегреватели и электростанции.
Сварные
- Производство: Изготавливается путем прокатки и продольной сварки стальных полос.
- ПреимуществаНедорогие, стандартной формы, подходят для низких давлений.
- Общие стандарты: ASTM A178, A214 и A226.
- Приложения: экономайзеры, котлы низкого давления и теплообменники.
Материалы, используемые в котельных трубах
1. Углеродистая сталь
- Самый распространенный, так как дешев и прост в изготовлении.
- Применяется в котлах среднего давления (максимум -450 °C).
- Общие стандарты: ASTM A106, A192, A210.
2. Легированная сталь
- Производитель использует легированную сталь с хромом, молибденом и ванадием.
- Материал котельной трубы предназначен для работы под высоким давлением и при высоких температурах.
- Применяется в пароперегревателях, регенераторах и главных паропроводах.
- Общие оценки: ASTM A213 T11, T22, T91, A335 P11, P22, P91.
3. Нержавеющая сталь
- Обеспечивает хорошую защиту от коррозии и окисления.
- Применяется в условиях воздействия агрессивных газов, химикатов или морской воды.
- Общие оценки: TP304, TP316, 310S, 321H.
4. Медь и медные сплавы
- Он не подходит для использования в условиях экстремального давления или температуры.
- Идеально подходит для теплообменников и систем низкого давления благодаря своей высокой теплопроводности.
Контроль качества и стандарты
Трубы для котлов должны быть изготовлены в соответствии со строгими международными стандартами, чтобы обеспечивать производительность, безопасность и долговечность. Эти стандарты определяют химический состав, предельные размеры, механические свойства и процедуры испытаний.
| Стандарт | Материал | Тип производства | Приложения | Общие оценки | ||
| ASTM A178 | Углеродистая и углеродисто-марганцевая сталь | Котельные трубы ERW | Эти типы котельных труб используются в котельных трубах и дымоходах пароперегревателей. | A, C, D | ||
| ASTM A192 | Углеродистая сталь | Бесшовные котлы высокого давления | Трубы с такими характеристиками используются в котлах высокого давления и пароперегревателях. | Одноклассники | ||
| ASTM A210 | Среднеуглеродистая сталь | Бесшовные котлы | Они используются в котлах, перегревателях и вентиляционных системах.
|
A-1, C | ||
| ASTM A213 | Ферритный/аустенитный сплав | Бесшовные | Используется в котлах, пароперегревателях и теплообменниках | T11, T22, TP304 | ||
| ASTM A335 | Ферритная легированная сталь | Бесшовные | Эти трубы предназначены для высокотемпературных магистральных паропроводов. | P11, P22, P91 |
Аналогичные стандарты включают EN 10216, DIN 17175, BS 3059 и JIS G3456, которые включают в себя схожие спецификации для обеспечения последовательности в глобальном производстве и торговле.
Применение и преимущества
Котельные трубы используются в различных отраслях промышленности и требуют максимальной эффективности теплообмена и долговечности.
Ключевые приложения
- Электростанции: К пароперегревателям и экономайзерам паровых систем высокого давления водяных стен.
- Нефте- и газоперерабатывающие заводы: Технологические нагреватели, парогенераторы и котлы-утилизаторы.
- Химические и нефтехимические заводы: Паровые змеевики, системы технологического нагрева и реакторы.
- Пищевая промышленность и производство напитков: Стерилизовать и готовить с помощью пара.
- Целлюлозно-бумажная промышленность: Котлы-утилизаторы и процессы сушки.
- Морские системы и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: Для приведения в действие котлов и центрального отопления.
Преимущества
- Устойчивость к высоким температурам и давлению.
- Хорошая устойчивость к коррозии и окислению.
- Правильный уход и долгий срок службы.
- Оптимальный теплообмен для максимального потребления энергии.
- Возможны различные материалы и конфигурации.
- Безопасность и соответствие международным стандартам.
Заключение
Современные промышленные системы не могут быть полноценными без котельных труб. Они гарантируют эффективную теплопередачу, безопасность и оптимальную работу в условиях высокого давления и высоких температур. Эти трубы являются основой теплоэнергетических систем на электростанциях, химических производствах или и тех, и других. Их стабильность, долговечность и коррозионная стойкость обусловлены тщательно подобранными материалами и производственными процессами, включающими безупречную формовку, сварку и термообработку.
Правильный выбор типа трубы котла имеет жизненно важное значение. Независимо от того, используется ли водотрубная, жаротрубная или экономайзерная труба для обеспечения эксплуатационной надежности, производители и инженеры должны следовать международным стандартам для обеспечения долгосрочной работы и безопасности. Углеродистая сталь, легированная сталь и нержавеющая сталь являются одними из материалов, используемых для производства котельных труб. UNIASEN является высококачественным поставщиком китайских котельных труб. Если у вас есть какие-либо потребности, пожалуйста свяжитесь с нами для получения бесплатного предложения.