Tubes en acier inoxydable pour échangeur de chaleur et chaudière HRSG ASTM A312 TP304

Tube à goujons en acier inoxydable ASTM A312 TP304 pour échangeur de chaleur et chaudière HRSG

La plupart des tubes remplissent une seule fonction. Celui-ci en remplit deux, et c'est tout l'intérêt commercial. Dans un échangeur de chaleur en acier inoxydable ou une HRSG, la paroi du tube a généralement besoin de deux choses contradictoires en même temps : plus de surface côté gaz pour récupérer la chaleur d'un gaz médiocre, et une couche protectrice de réfractaire pour maintenir la paroi à l'écart du flux chaud et corrosif. Un tube TP304 à goujons offre les deux : les goujons constituent la surface étendue où la paroi est nue, et ces mêmes goujons sont les ancrages qui maintiennent le matériau réfractaire en place là où la paroi est isolée.

Le tube de base est ASTM A312 / ASME SA312 TP304 : 18-20 % de chrome, 8-10,5 % de nickel, carbone 0,08 % maximum, résistance à la traction 515 MPa minimum, limite d'élasticité 205 MPa minimum, un plafond de service continu ASME de 870 °C et un plafond intermittent de 925 °C, avec les limites de fonctionnement soutenues discutées ci-dessous. Les dimensions vont de 25 mm à 219 mm de diamètre extérieur, goujons de 5 à 30 mm de hauteur sur un pas de 3 à 25 mm, longueurs uniques jusqu'à 34 m, décapé et passivé avant expédition.

Deux fonctions avec un seul composant

Fonction un - transfert de chaleur.Là où la paroi est exposée, les goujons ajoutent de la surface et brisent le film de gaz. Le gain est plus faible que ce qu'une ailette hélicoïdale donnerait, et c'est délibéré : en service chargé de poussière ou de condensation, l'ailette hélicoïdale cesse de fonctionner, tandis que le réseau de goujons conserve une surface drainable et soufflable.
Fonction deux - ancrage.Là où la paroi est revêtue de réfractaire, les goujons sont soudés selon le schéma spécifié par le fournisseur de réfractaire, de sorte que le matériau réfractaire est mécaniquement lié au tube par les cycles thermiques. Un tube nu avec du matériau réfractaire pulvérisé dessus s'écaille après quelques cycles ; un tube à goujons maintient le revêtement pendant toute la durée de la campagne.

Dans un évaporateur HRSG ou une chambre d'incinérateur, vous verrez généralement les deux dans le même faisceau - des rangées isolées en amont, des rangées nues à goujons en aval - c'est pourquoi le schéma des goujons est défini par zone sur le dessin plutôt qu'appliqué uniformément.

Là où les goujons deviennent des ancrages

La fonction d'ancrage modifie l'exigence de soudage plutôt que le matériau. Les goujons qui maintiennent le matériau réfractaire sont soumis à des contraintes de traction et de cisaillement par le poids propre du revêtement et par la dilatation différentielle, de sorte que le schéma, l'espacement et le diamètre des goujons proviennent de la conception du réfractaire, et la procédure de soudage doit être qualifiée pour cela. Comme les deux fonctions sont soudées dans la même cellule selon l'ASME Section IX, une commande qui nécessite des goujons de transfert de chaleur sur une section et des goujons d'ancrage sur une autre arrive sous forme d'un seul tube avec deux schémas et un ensemble de certificats.

Limites de service du TP304

Le TP304 est la nuance austénitique polyvalente, et il convient à cette tâche la plupart du temps car le service est oxydant. Il résiste à l'acide nitrique, à la plupart des acides organiques et à des conditions réductrices modérées, et sa structure austénitique conserve sa ténacité à l'extrémité froide de l'installation, ce que les tubes ferritiques ne font pas. La nuance change lorsque la chimie change : TP316L pour les chlorures ou lorsque le molybdène est nécessaire pour les acides réducteurs, TP321 ou TP347H lorsque le cyclage thermique et le fluage au-dessus de 600 °C sont le cas déterminant, et le 9Cr ferritique lorsque le flux est élevé et que la conductivité thermique est plus importante que la résistance à l'oxydation - leoption à goujons P22se situe sur cette même ligne de décision.

Le chiffre de 870 °C est le plafond ASME pour la nuance, pas une recommandation pour un service soutenu. Au-dessus d'environ 800 °C, la résistance au fluage et la résistance à l'oxydation du TP304 diminuent rapidement, et le TP347H ou une nuance supérieure est normalement spécifié ; le TP304 reste le choix économique tant que la température du métal reste en dessous de cette plage.

PMI et passivation

L'acier inoxydable n'est inoxydable que si la surface est propre. Chaque tube est vérifié par PMI pour confirmer la chimie TP304, le tube de base est testé par courants de Foucault ou hydrostatiquement, les soudures des goujons sont testées par pliage et traction sur la pièce d'établi, et le tube fini est décapé et passivé afin que le film d'oxyde de chrome se reforme sur les zones de soudure. Pendant l'emballage, les surfaces en acier inoxydable sont maintenues à l'écart du contact avec l'acier au carbone pour éviter la prise de fer libre qui apparaîtrait plus tard sous forme de taches de rouille et de piqûres. La documentation est délivrée selon EN 10204 3.1, avec 3.2 et témoin tiers par ABS, BV, DNV, CCS ou LR sur demande ; la séquence de test est résumée danscet article.

Crating et expédition

Caisse en contreplaqué avec cadre en acier, capuchons en plastique, séparation en bois entre les rangées de goujons. FOB Shanghai ou Ningbo comme terme standard, CIF et DAP cotés contre le port de déchargement. Comme le tube de base TP304 doit souvent être commandé selon une spécification de projet, le délai de livraison est de 35 à 60 jours selon l'exigence ; la commande minimum est de 200 à 500 kg, ce qui couvre un lot d'essai ou un faisceau partiel.

Questions des concepteurs de HRSG et d'échangeurs

Le même tube peut-il porter des goujons de transfert de chaleur et des goujons d'ancrage ?Oui - deux schémas, une procédure de soudage, un ensemble de certificats.
Comment spécifier le schéma d'ancrage ?Donnez-nous le dessin du fournisseur de réfractaire ; nous soudons selon celui-ci et rapportons les dimensions par zone.
Quel est le MOQ et le délai de livraison ?200-500 kg et 35-60 jours selon la quantité et la spécification.
Quels sont les termes commerciaux standard ?FOB Shanghai ou Ningbo, CIF ou CFR sur demande ; la teneur en nickel et en chrome du TP304 est la principale variable de prix.

Parlez-nous de votre faisceau

Envoyez la spécification du tube, le schéma des goujons ou le dessin du réfractaire, l'analyse du gaz et la quantité du projet. Nous confirmerons la nuance, réglerons les deux schémas de goujons et retournerons un prix FOB avec une liste de certificats - généralement dans un jour ouvrable.

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