ASME SA335 P9 Tube à ailettes à goujons pour la récupération de chaleur des gaz de combustion à haute température

En service de gaz sale, l'encrassement décide du tube - pas du coefficient de transfert de chaleur. Une batterie de récupération de chaleur dimensionnée sur des chiffres de gaz propre sera sous-dimensionnée en un mois si le dépôt forme un pont entre les voies des ailettes, et l'usine paie alors deux fois : une fois pour la surface et une fois pour le carburant qu'elle ne parvient pas à récupérer. C'est la raison pour laquelle ce produit existe sous sa forme actuelle. Un tube ASME SA335 P9 (9Cr-1Mo), goujons de 15 à 30 mm de haut soudés en réseau ouvert, destiné à des gaz de combustion de 550 à 650 °C transportant des cendres, des poussières de procédé ou des sels condensables, dans des unités de récupération de chaleur derrière des fours de craquage, des reformeurs, des incinérateurs de récupération de soufre et des fonderies de métaux non ferreux.

Quatre types de dépôts dominent cette plage de température, et chacun pousse la géométrie dans une direction différente :

Cendres collantes à bas point de fusion. Courant dans les fours brûlant du fioul lourd, de la biomasse ou des mélanges de charbon. Le dépôt est mou à la température du métal et grossit jusqu'à ce qu'il s'affaisse. Réponse : goujons plus hauts, pas plus large, de sorte que le dépôt n'ait nulle part où former un pont.
Poussières de procédé avec une large distribution granulométrique. Gaz de fonderie et de four. Les fractions fines adhèrent, les fractions grossières érodent. Réponse : réseau de goujons décalé avec une nuance de goujon dure afin que l'érosion soit supportée par la pointe du goujon, pas par la paroi.
Sels condensables. Gaz de queue de récupération de soufre et d'incinérateur. Le sel se condense sur la surface la plus froide, qui est la pointe de l'ailette. Réponse : maintenir l'extrémité froide au-dessus de la température de condensation par sélection du pas, pas par ajout de surface.
Poussières réfractaires. Chute de matériau réfractaire du conduit en amont. Abrasif, pas de collant. Réponse : réseau suffisamment dense pour protéger la paroi, voie suffisamment ouverte pour le laisser passer.

L'approche par goujons gère mieux les quatre que les ailettes en spirale continues, et pour une raison structurelle : une ailette continue présente une surface unique et ininterrompue sur laquelle le dépôt peut former un pont, tandis qu'un réseau de goujons discrets présente des milliers de petites surfaces avec des voies ouvertes entre elles. Lorsque le dépôt grossit, il grossit en îlots, et les îlots tombent.

La hauteur détermine à quelle distance le dépôt se trouve de la paroi de pression, et le pas détermine si le gaz peut encore bouger. En pratique, les premières rangées d'une unité de récupération de chaleur sont construites avec des goujons plus hauts à pas plus large - le gaz y est le plus chaud et le plus sale - et le réseau se resserre à mesure que le gaz refroidit et que la charge diminue. Parce que nous soudons dans notre propre cellule, la transition entre les zones se fait sur un seul tube si c'est ce que le dessin demande, sans changement de procédure de soudage ni commande d'achat séparée.

La nuance du goujon suit la chimie du gaz : acier au carbone pour gaz oxydant propre, 11-13 % Cr en présence de soufre ou de vanadium. Le tube de base est P9 dans tous les cas, car le P9 résiste à 550-650 °C sans la pénalité de durée de vie en oxydation que les aciers faiblement alliés paient au-dessus de 560 °C.

Le P9 supporte une température de métal soutenue d'environ 620 °C, avec 650 °C traité comme un plafond d'excursion à court terme nécessitant une révision de la durée de vie en fluage, et sa conductivité thermique est meilleure que celle des aciers inoxydables austénitiques, ce qui est important lorsque la paroi du tube doit dissiper le flux plutôt que de le stocker. Au-dessus de 650 °C, ou lorsque le gaz est fortement sulfurant avec un combustible contenant du vanadium, la conception abandonne le P9 et passe à un chrome plus élevé ou à une conception de goujons recouverts de réfractaires. En dessous d'environ 500 °C, l'intérêt du P9 disparaît et un tube à goujons en acier au carbone fera le même travail thermique - voir leTube à ailettes à goujons A106 Gr.B.

Les soudures des goujons sont vérifiées deux fois : sur la pièce d'établi avec des tests de pliage et de traction, et sur le tube fini avec un test au marteau sur chaque goujon. Un goujon qui sonne est soudé ; un goujon qui sonne creux est retiré et resoudé. Par ailleurs, le dossier de livraison comprend le certificat du tube de base et le PMI, l'enregistrement des paramètres de soudage, le rapport dimensionnel pour la hauteur et le pas des goujons, et un test hydrostatique ou à l'air sur le tube de base selon les spécifications. La documentation selon EN 10204 3.1 est standard, 3.2 sur demande, avec une inspection par tierce partie par ABS, BV, DNV, CCS ou LR disponible. Le parcours de test est expliqué danscette note.

Lots avec capuchons d'extrémité en plastique, ou caisses en contreplaqué pour les longueurs plus courtes, bois entre les rangées de goujons afin que les soudures ne soient pas chargées par l'élingue, étiquettes portant le numéro de coulée, l'article et le poids brut. FOB Shanghai ou Ningbo en standard, CIF et DAP au port de destination. La production selon le dessin prend environ 20-35 jours ; le stock de tubes de base raccourcit considérablement ce délai. Commande minimum d'une pièce.

Mon gaz est très collant - les goujons s'encrasseront-ils autant que les ailettes ?Plus lentement, et le dépôt se détache en îlots plutôt qu'en tapis ; le pas est défini à partir de votre analyse de dépôt, pas d'une norme.
La hauteur des goujons peut-elle changer le long du tube ? Oui - c'est la conception normale pour une batterie avec une température de gaz décroissante et une charge de poussière décroissante.
Quelles conditions commerciales s'appliquent ? MOQ 1 pièce, FOB Shanghai ou Ningbo, prix fixé par la nuance et la paroi du tube de base, la géométrie des goujons et le poids total du lot.
Et si mon gaz dépasse 650 °C ? Informez-nous au stade de la cotation - la nuance ou la stratégie réfractaire change, et il est moins cher de la modifier avant la publication du dessin.

Envoyez l'analyse du dépôt - ou simplement la description du combustible et du procédé - ainsi que les températures des gaz, la charge de poussière et le dessin du lot. Nous proposerons un profil de hauteur et de pas de goujons par zone, confirmerons la nuance et fournirons une cotation FOB Shanghai ou Ningbo dans un délai d'un jour ouvrable.

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