Giriş
Kazan boruları kimyasal işleme, petrol rafinerisi ve enerji üretimi gibi birçok endüstriyel işlemde kullanılır. Bu kazan boruları ve tüpleri, yüksek sıcaklıklara ve basınçlara karşı dirençleri nedeniyle, bu tür koşulların bulunduğu ortamlarda kullanılır.
Kazan boruları, endüstrilerdeki termal sistemlerin temelini oluşturur, ısının kolay taşınmasını kolaylaştırır ve kazanın bütünlüğünü destekler. Kazan boruları, kazanda ve sistemde üretilen ısıyı aktarabilir ve dağıtabilir.
Bu makalede kazan borularının doğası, üretim süreçleri, çeşitli tipleri, malzemeleri ve farklı endüstrilerdeki uygulamaları incelenecektir. Bu faktörleri bilen üreticiler, güvenilirlik ve uzun vadeli performans sağlamak için kazan borularını seçme, bakımını yapma ve optimize etme konusunda bilinçli kararlar verebilirler.
Kazan Boruları Nedir?
Kazan boruları, buhar kazanlarında, ısı eşanjörlerinde, kızdırıcılarda ve ekonomizörlerde su, buhar veya sıcak gazları taşıyan özel çelik borulardır. Bunlar öncelikle ısının termodinamik gazlardan suya veya buhara verimli bir şekilde aktarılmasını kolaylaştırmak için tasarlanmıştır ve sistem genelinde enerji üretmek veya dağıtmak için kullanılır.
Tipik yapısal veya sıhhi tesisat boruları ile karşılaştırıldığında, kazan boruları dayanma kapasitesine sahip olmalıdır:
- Yüksek sıcaklıklar (500 °C'nin üzerinde).
- Aşırı iç basınç.
- Sıcak gazlar ve buhar aşındırıcı koşullar yaratabilir.
Kazan boruları ayrıca performans ve güvenliği etkileyebilecek oksidasyon ve kireçlenmeye karşı dayanıklı olacak şekilde üretilmiştir. Tek bir borunun arızalanması kapsamlı duruşlara, verimliliğin düşmesine ve hatta feci kazalara neden olabilir. Bu borular yaygın olarak şu alanlarda kullanılır:
- Nükleer istasyonlar ve enerji santralleri.
- Petrokimya tesisleri ve petrol rafinerileri.
- Gıda işleme ve tekstil endüstrileri.
- HVAC ve deniz sistemleri.
Kazan Borularının Üretim Süreci
Kazan boruları, olağanüstü mukavemet, korozyon direnci ve boyutsal doğruluk elde etmek için çok sayıda kontrollü adımla üretilir. Dikişsiz ve kaynaklı (ERW) borular için süreçte küçük bir değişiklik vardır; ancak ilkeler büyük ölçüde aynı kalır.
1. Hammadde Seçimi
Kazan borularının üretim sürecindeki ilk adım, kullanılacak malzemenin seçilmesidir. Şirket, paslanmaz çelik, alaşımlı çelik ve karbon çeliği gibi yüksek kaliteli hammaddeleri seçer.
- Kazan boruları orta basınçlı uygulamalar için gerekliyse. Bu kazan boruları daha yaygın olarak karbon çeliğinden yapılır.
- Yüksek basınç, yüksek sıcaklık uygulamaları için kazan boruları krom-molibden (Cr-Mo) alaşımlarından yapılır.
2. Isıtma ve Şekillendirme
Pürüzsüz kazan boruları yapmak için, katı çelik kütükler yaklaşık 1200-1300 °C'ye ısıtılırve bir mil aracılığıyla delinerek içi boş bir kabuk oluşturulur. Bu işlem tüm kaynak dikişlerini ortadan kaldırarak tek tip mukavemet elde edilmesini sağlar.
ERW (Elektrik Direnç Kaynaklı) borularda, çelik bobinler açılır ve silindirik bir şekle getirilir. Boncuklar yüksek frekanslı bir akım kullanılarak ısıtılır ve ardından birbirine kaynaklanır.
3. Boyutlandırma ve Uzama
Bir sonraki adımda üretici, içi boş boruları veya kaynaklı kabukları uygun boyutları elde etmek üzere haddelemek ve uzatmak için son derece karmaşık haddehaneler veya çekme tezgahları kullanır. Bunlar kabuğun dış çapı, duvar kalınlığı ve uzunluğu olarak adlandırılır.
4. Isıl İşlem
Mekanik nitelikleri iyileştirmek için ısıl işlem şarttır. Yaygın işlemler şunları içerir:
- Normalleştirme: Kılcal damar tane yapısını iyileştirir ve tokluğu artırır.
- Tavlama: Gerilmeler ortadan kaldırılır ve süneklik geliştirilir.
- Su Verme ve Temperleme: Alaşımlı çeliklere güçlü aşınma direnci ve mukavemet kazandırır.
5. Soğuk Çekme (Opsiyonel)
Kazan boruları için sıkı boyut toleransları veya daha ince yüzey kaplamaları gerektiğinde, ısıl işlemi soğuk çekme takip eder. Bu, boru yüzeyinin gerilme mukavemetini ve pürüzsüzlüğünü artırır.
6. Son İşlem ve Muayene
Borular düzleştirilir, boyutlandırılır ve uçları hazırlanır. Daha sonra sıkı kalite kontrolleri uygulanır ve bunlar şunları içerir:
- Hidrostatik test (basınç muhafazasını test etmek için).
- Ultrasonik veya girdap akımı testi (iç kusurlar).
- Kontrol, boyutsal ve görsel.
Kazan Boru Çeşitleri
Kullanımlarına ve üretim süreçlerine göre iki geniş kazan borusu sınıflandırması vardır.
Uygulamaya Göre Sınıflandırma
- Su borulu kazan boruları
Su borulu kazanlarda borular arasında dolaşan su bulunur ve sıcak yanma gazları bunların üzerinden geçer. Tipik olarak şunlardan oluşurlar alaşımlı çelik aşan basınçlara dayanmak için 9,8 MPa ve aşan yüksek sıcaklıklar 500 °C.
İçinde kullanılırlar:
- Enerji santralleri
- Buhar jeneratörleri
- Yüksek basınçlı ısıtma sistemleri
- Yangın borulu kazan boruları
Ateş borulu kazanlar, sıcak gazları borulardan geçirecek şekilde tasarlanmıştır ve sıcaklığı korumak için etraflarında su bulunur. Tipik olarak imal edilirler itibaren karbon çeliği ve aşağıdakiler için uygundur düşük ve orta basınçlı uygulamalarendüstriyel ısıtma ve minyatür buhar sistemleri gibi.
- Kızdırıcı ve Yeniden Isıtıcı boruları
Bu borular buhar sıcaklığını kendi kendine dayanabileceğinin üzerine çıkararak enerji üretim verimliliğini artırır. Gazların sıcaklığı, kazan borularında doyma noktalarının ötesinde tutulur. Yüksek mukavemetli Cr-Mo alaşımlı çelikler aşırı yüksek sıcaklıklara ve oksidasyona maruz kalırlar.
- Ekonomizer tüpleri
Bu borular ekonomizer bölümünde yer alır ve kazandan geçmeden önce baca gazlarından ısı çekerek ünitenin yakıt verimliliğini artırır. Tipik olarak şunlardan inşa edilirler karbon veya paslanmaz çelikısı ve gazın bileşimine bağlı olarak değişir.
İmalata göre sınıflandırma
Dikişsiz
- Üretim: Delinmiş katı kütük - kaynak dikişi yok.
- Güç: Homojen mekanik özellikler ve yüksek basınç dayanımı.
- Ortak Standartlar: ASTM A192, A210, A213, A335.
- Kullanım Alanları: yüksek basınçlı kazanlar, kızdırıcılar ve enerji santralleri.
Kaynaklı
- Üretim: Çelik şeritlerin haddelenmesi ve uzunlamasına kaynaklanmasıyla yapılır.
- Avantajlar: pahalı değildir, standart şekildedir ve düşük basınçlar için uygundur.
- Ortak standartlar: ASTM A178, A214 ve A226.
- Uygulamalar: ekonomizörler, düşük basınçlı kazanlar ve ısı eşanjörleri.
Kazan Borularında Kullanılan Malzemeler
1. Karbon çeliği
- Ucuz ve yapımı kolay olduğu için en çok kullanılanıdır.
- Orta basınçlı kazanlarda uygulanabilir (maksimum -450 °C).
- Ortak standartlar: ASTM A106, A192, A210.
2. Alaşımlı Çelik
- Üretici krom, molibden ve vanadyum içeren alaşımlı çelik kullanmaktadır.
- Kazan boru malzemesi yüksek basınçlı ve yüksek sıcaklıklı servis içindir.
- Kızdırıcılara, yeniden ısıtıcılara ve ana buhar hatlarına uygulanır.
- Ortak notlar: ASTM A213 T11, T22, T91, A335 P11, P22, P91.
3. Paslanmaz Çelik
- İyi korozyon ve oksidasyon önleme sağlar.
- Aşındırıcı gazlara, kimyasallara veya deniz suyuna maruz kalan koşullarda uygulanır.
- Ortak notlar: TP304, TP316, 310S, 321H.
4. Bakır ve Bakır Alaşımları
- Bu, aşırı basınç veya sıcaklık koşulları altında uygun değildir.
- Yüksek termal iletkenliği nedeniyle ısı eşanjörleri ve düşük basınçlı uygulamalar için idealdir.
Kalite Kontrol ve Standartlar
Kazan boruları, performans, güvenlik ve dayanıklılık sağlamak için katı uluslararası standartlara göre inşa edilmelidir. Bu standartlar kimyasal bileşimi, boyutsal sınırları, mekanik özellikleri ve test prosedürlerini belirtir.
| Standart | Malzeme | Üretim tipi | Uygulamalar | Ortak Notlar | ||
| ASTM A178 | Karbon Çelik ve Karbon-Manganez | ERW kazan boruları | Bu tip kazan boruları, kazan borularında ve kızdırıcı bacalarında kullanılır. | A, C, D | ||
| ASTM A192 | Karbon Çelik | Dikişsiz Yüksek Basınçlı Kazanlar | Bu özelliklere sahip borular Yüksek basınçlı kazanlarda ve kızdırıcılarda kullanılır. | Tek dereceli | ||
| ASTM A210 | Orta Karbonlu Çelik | Dikişsiz Kazanlar | Bunlar kazanlarda, kızdırıcılarda ve havalandırma deliklerinde kullanılır.
|
A-1, C | ||
| ASTM A213 | Ferritik / Östenitik Alaşım | Dikişsiz | Kazanlarda, kızdırıcılarda ve ısı eşanjörlerinde kullanımı vardır | T11, T22, TP304 | ||
| ASTM A335 | Ferritik Alaşımlı Çelik | Dikişsiz | Bu borular yüksek sıcaklıktaki ana buhar hatları için tasarlanmıştır. | P11, P22, P91 |
Benzer standartlar arasında EN 10216, DIN 17175, BS 3059 ve JIS G3456 yer alır ve bunlar küresel üretim ve ticarette tutarlılığı sağlamak için benzer özellikleri içerir.
Uygulamalar ve Avantajlar
Kazan boruları çeşitli endüstrilerde kullanılır ve ısı alışverişinde maksimum verimlilik ve dayanıklılık gerektirir.
Anahtar Uygulamalar
- Enerji Santralleri: Su duvarlarının yüksek basınçlı buhar sistemlerinin kızdırıcılarına ve ekonomizörlerine.
- Petrol ve Gaz Rafinerileri: Proses ısıtıcıları, buhar üretim üniteleri ve atık ısı kazanları.
- Kimya ve Petrokimya Tesisleri: Buhar bobinleri, proses ısıtma sistemleri ve reaktörler.
- Yiyecek ve İçecek Sektörü: Buhar ile sterilize etmek ve pişirmek.
- Selüloz ve Kağıt Endüstrisi: Geri kazanım kazanları ve kurutma prosesleri.
- Denizcilik ve HVAC sistemleri: Kazanları ve merkezi ısıtmayı çalıştırmak için.
Avantajlar
- Yüksek sıcaklık ve basınç toleransı.
- İyi korozyon ve oksidasyon dayanımı.
- Uygun bakım ve uzun kullanım ömrü.
- Enerji tüketimini en üst düzeye çıkarmak için optimum ısı transferi.
- Farklı malzemeler ve konfigürasyonlar mevcuttur.
- Güvenlik ve uluslararası standartlara uygunluk.
Sonuç
Modern endüstriyel sistemler kazan boruları olmadan tamamlanamaz. Yüksek basınç ve yüksek sıcaklık koşullarında verimli ısı transferini, güvenliği ve optimum performansı garanti ederler. Bu borular enerji santrallerindeki, kimyasal işleme ünitelerindeki veya her ikisindeki termal enerji sistemlerinin bel kemiğini destekler. Stabiliteleri, dayanıklılıkları ve korozyon dirençleri, özenle seçilmiş malzemelere ve kusursuz şekillendirme, kaynak ve ısıl işlemi kapsayan üretim süreçlerine atfedilir.
Kazan borusu tipinin doğru seçilmesi hayati önem taşır. Operasyonel güvenilirliği sağlamak için ister su borulu, ister yangın borulu veya ekonomizer kullanın, üreticiler ve mühendisler uzun vadeli performans ve güvenlik sağlamak için uluslararası standartları takip etmelidir. Karbon çeliği, alaşımlı çelik ve paslanmaz çelik, kazan borularının üretiminde kullanılan malzemeler arasındadır. UNIASEN, Çin Kazan Borularının yüksek kaliteli bir tedarikçisidir. Herhangi bir ihtiyacınız varsa, lütfen ücretsiz fiyat teklifi için bize ulaşın.