Tube à bride ASME A335 P9 pour surchauffeur et resurchauffeur de chaudière à charbon

Au-dessus de 580 °C, la question de conception dans une chaudière à charbon cesse d'être la résistance et devient la durée de vie en fluage. Un tube de surchauffeur ou de resurchauffeur final dans une unité de 600 MW se trouve à une paroi métallique de 580-620 °C du côté du feu (avec de courtes excursions vers 650 °C), supporte la pression principale de la vapeur à l'intérieur, et doit le faire pendant 200 000 heures pendant que les cendres volantes sablent l'extérieur et que le soufre du charbon attaque le tartre qu'il peut trouver. L'ASME A335 P9 - 9 % de chrome, 1 % de molybdène - est le grade qui supporte cette charge entre le bas alliage P22 et le territoire T91, et cette version à goujons est conçue pour les panneaux où la température du métal et le trajet des gaz ensemble réduiraient autrement le budget de durée de vie.

Le P9 est normalement spécifié pour une température de paroi métallique d'environ 580-620 °C. 650 °C est le plafond d'excursion à court terme, pas le point de conception soutenu : le fonctionnement continu au-dessus d'environ 620 °C nécessite un examen de la durée de vie en fluage et, dans la plupart des cas, le grade passe au T91 / P91.

Trois choses se produisent dans cette bande. L'oxydation de l'acier ferritique s'accélère fortement, de sorte qu'une surface P11 ou P22 qui était correcte à 550 °C commence à se tartrer et à s'amincir. La résistance à la rupture par fluage, et non la limite d'élasticité, dimensionne la paroi, et chaque 10 K au-dessus de la température de conception réduit mesurablement la durée de vie. Et le coefficient de transfert de chaleur côté gaz dans une chaudière à charbon est faible, de sorte que le tube fonctionne plus chaud que la vapeur à l'intérieur - ce qui est exactement la marge qu'une surface à goujons récupère en répartissant le flux absorbé sur une plus grande surface côté gaz.

Le P9 répond aux trois avec une composition plutôt qu'une paroi plus épaisse. Les 9 % de chrome créent un oxyde dense et auto-cicatrisant qui tient dans la bande de 580-620 °C et tolère de courtes excursions jusqu'à environ 650 °C ; le molybdène assure la résistance à la rupture ; et le réseau de goujons soudés abaisse la température de paroi maximale afin que les bandes chaudes locales ne consomment pas la durée de vie en fluage pour laquelle tout le panneau a été conçu.

Les goujons ne sont pas une réflexion après coup sur un panneau de chaudière - ils sont la surface qui voit le feu en premier. Le goujon standard pour les panneaux de surchauffeur et de resurchauffeur est le SS410 (1Cr13) ou un grade de 11-13 % Cr, ce qui correspond à la paroi métallique de 580-620 °C et à la charge de soufre du charbon. Le SS409 n'est pas un acier à 13 % Cr - sa teneur en chrome est d'environ 11-12 % - et il est limité aux sections à plus basse température telles que les économiseurs, où la température du métal et la charge de corrosion sont plus faibles. Le choix est fait à partir de votre analyse de charbon plutôt que d'une liste de stock. Les diamètres de goujons de 12,7 mm, 15,88 mm et 19,05 mm avec des hauteurs de 8 mm à 50,8 mm couvrent les géométries de panneaux utilisées dans les unités subcritiques, supercritiques et ultra-supercritiques, et chaque goujon est soudé selon la procédure ASME Section IX avec des paramètres enregistrés par quart.

La surface à goujons modifie également le comportement du laitier. Les panneaux à tubes nus dans une chaudière à charbon créent des ponts de laitier entre les tubes ; le réseau de goujons interrompt ce pont de sorte que le dépôt se développe en îlots isolés et tombe sous son propre poids ou sous l'action d'un souffleur de suie. Les panneaux restent plus légers, les voies de gaz restent ouvertes et l'unité conserve sa température de gaz de conception à la sortie du four.

La plupart des commandes de ce tube ne sont pas pour de nouvelles constructions - il s'agit de remplacement de panneaux lors d'un arrêt planifié, et le calendrier est la spécification. La séquence qui fonctionne est la suivante : le dessin et la disposition des goujons sont confirmés avant la fixation de la fenêtre d'arrêt ; le tube de base est alloué au calendrier de laminage du laminoir ; le panneau est soudé et goujonné ; un rapport de test au marteau et dimensionnel est émis avec le panneau ; expédition par paquet avec la position du panneau marquée sur l'étiquette. Six semaines est un délai réaliste pour un jeu complet de panneaux, et des tubes uniques peuvent être expédiés plus rapidement si le tube de base est en stock.

Le délai de livraison varie de 5 à 75 jours selon que le tube de base doit être laminé et selon la portée de l'inspection par un tiers, et une seule pièce est une commande légitime pour un remplacement d'urgence. Lorsque la température de conception dépasse environ 620 °C, le grade passe au T91 / P91 ; lorsqu'elle reste en dessous de 565 °C,P22 avec goujons 13 % Cr est le choix économique.

Chaque goujon sur chaque tube est frappé avec un marteau. Une soudure saine résonne ; un goujon lâche donne une note sourde et est retiré et resoudé avant que le tube ne quitte la station. Parallèlement au test au marteau, le dossier de libération comprend le certificat du laminoir du tube de base, l'analyse PMI du tube, l'enregistrement des paramètres de soudage, les mesures du diamètre et de la hauteur des goujons, les dimensions de rectitude et de préparation des extrémités, et le test hydrostatique sur le tube de base lorsque la spécification l'exige. Les documents sont délivrés selon EN 10204 3.1 en standard ; 3.2 et le témoignage par un tiers par ABS, BV, DNV, CCS ou LR sont disponibles. La philosophie de test plus large est décrite ici.

Les tubes sont expédiés en paquets avec des capuchons d'extrémité en plastique, ou en caisses de contreplaqué pour de plus petites quantités, les goujons protégés par du bois et chaque paquet étiqueté avec le numéro de coulée et la position du panneau afin que l'assembleur puisse faire correspondre le tube au dessin sans mesurer. Les conditions sont FOB Shanghai ou Ningbo, avec CIF et DAP cotés contre le port du site. La commande minimum est d'une pièce.

Quel grade de goujon pour notre charbon ? Envoyez l'analyse du charbon - le soufre et les alcalis décident entre 1Cr12 et 13Cr.
Pouvez-vous respecter une date de livraison pour un arrêt ? Oui, à condition que le dessin soit approuvé avant que le créneau de laminage du tube de base ne soit pris ; dites-nous d'abord la date de l'arrêt et nous planifions en arrière.
Fournissez-vous des panneaux complets ou des tubes uniques ? Les deux. Les panneaux sont construits selon votre dessin avec un rapport dimensionnel par panneau ; les tubes uniques sont coupés et goujonnés selon la même procédure.
Quelle est la base de prix ? FOB Shanghai ou Ningbo, déterminée par le grade et la paroi du tube de base, le diamètre et la hauteur des goujons, et le poids total du panneau.

Envoyez le type de chaudière, les paramètres de vapeur, le dessin du panneau et l'analyse du charbon. Ce qui revient est une recommandation de matériau et de goujons, un calendrier de production lié à votre date d'arrêt, et un prix FOB - normalement dans un jour ouvrable après réception du dessin.

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