توافق أنابيب الغلايات عالية الضغط السلسة مع السوائل في أنظمة الغلايات
تلعب الأنابيب السلسة للغلايات عالية الضغط دورا حاسما في أنظمة الغلايات الحديثة حيث تنقل البخار أو الماء الساخن أو السوائل عالية درجة الحرارة تحت ضغوط شديدة. ضمان التوافق مع السوائل التي تنقلها أمر حيوي للحفاظ على الأداء وطول العمر والسلامة. يعتمد توافق هذه الأنابيب مع السوائل المختلفة على عدة عوامل رئيسية ، بما في ذلك التركيب الكيميائي لمادة الأنابيب وخصائص السوائل وبيئة التشغيل.
1. خصائص السوائل وتوافق مواد الأنابيب
قد تتضمن أنظمة الغلايات سوائل مثل المياه المنزوعة من المعادن والبخار والبخار الساخن بشكل مفرط وأحياناً المواد الكيميائية المعالجة أو المواد التآكلة. يمكن لهذه السوائل أن تسبب التآكل أو التوسع أو التآكل إذا لم يتم اختيار مواد الأنابيب بعناية. على سبيل المثال:
تستخدم أنابيب الصلب الكربونية بشكل شائع لتطبيقات البخار أو المياه الساخنة القياسية ، ولكن قد تتآكل عند التعرض للبيئات المحتوية على الأكسجين أو الحمضية.
سبيكة الصلب ، مثل Cr-Mo (على سبيل المثال ، ASTM A335 P11 ، P22) ، تقدم مقاومة متفوقة لزحف درجات الحرارة العالية والأكسدة ، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات البخار الساخنة بشكل مفرط.
يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة ممتازة للتآكل ويتم اختياره للأنظمة التي تستخدم المياه المعالجة كيميائيا أو عندما تكون نقاء السوائل حاسمة.
2. درجة الحرارة والضغط الاعتبارات
عادة ما تكون السوائل في الغلايات عالية الضغط في درجات حرارة و ضغوط مرتفعة ، والتي يمكن أن تسرع التفاعلات الكيميائية والتدهور المرتبط بالتوتر في الأنابيب. يجب تصنيع الأنابيب السلسة لمواجهة هذه التطرفات دون تشوه أو تكسير. المواد ذات قوة الزحف العالية ومعامل التوسع الحراري المنخفضة مفضلة للتوافق.
3. المعالجة الكيميائية والإضافات
غالبا ما تحتوي مياه تغذية الغلايات على مواد كيميائية لمعالجة لمنع التوسع أو التآكل أو نمو الميكروبات. هذه المضافات يمكن أن تتفاعل مع السطح الداخلي للأنابيب. يجب أن تكون الأنابيب متوافقة مع هذه المضافات ، والمواد المقاومة للتثقب ، والتصدع للتآكل تحت الإجهاد (SCC) ، وهششة الهيدروجين أمر حاسم.
4. مقاومة التآكل والتوسع
يمكن أن تسبب سرعات التدفق العالية والجسيمات المعلقة والانتقالات المرحلية (السائل إلى البخار) التآكل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤدي صلابة ومحتوى المعادن في السوائل إلى تشكيل المقياس، وتقليل الكفاءة الحرارية وزيادة انخفاض الضغط. تساعد الأسطح الداخلية الناعمة ، التي يتم تحقيقها من خلال التصنيع الدقيق واختيار السبائك ، في تخفيف هذه الآثار.
5. الصيانة والرصد
حتى مع التوافق العالي، تتطلب الأنابيب السلسة عمليات تفتيش منتظمة لعلامات التآكل الداخلي، أو رقيقة الجدران، أو التوسع. تستخدم طرق الاختبار غير المدمرة مثل اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) واختبار التيار الدوامي (ECT) على نطاق واسع لتقييم سلامة الأنابيب في الخدمة.
استنتاج
ضمان توافق أنابيب الغلايات عالية الضغط السلسة مع السوائل في أنظمة الغلايات ضروري لتحقيق تشغيل موثوق به وتمديد عمر الخدمة. اختيار المواد المناسبة - بناء على كيمياء السوائل وظروف التشغيل وتصميم النظام - يؤثر بشكل كبير على متطلبات الأداء والصيانة.
المراجع
ASME كود الغلايات وأوعية الضغط، القسم الأول - الغلايات الطاقة.
ASTM A335 / A335M - المواصفات القياسية للأنابيب الفولاذية السلسة للسبائك Ferritic لخدمة درجات الحرارة العالية.
Davis, J.R. (Ed.). (2000). التآكل: فهم الأساسيات. ASM الدولية.
API RP 934-A (2006). المواد ومتطلبات التصنيع لأواني الضغط الثقيلة 2-1 / 4Cr-1Mo و 3Cr-1Mo الصلب.
Shreir، L.L. (2010). التآكل. إلسيفير.
