U-Bend-Rohrmaterialien und ihre industrielle Anwendung

Der Beste.U-BeklammungsrohrDas Material ist nicht unbedingt die stärkste oder korrosionsbeständigste Option. Es ist das Material, das der tatsächlichen Fluidchemie, dem Druck, der Temperatur,Biegebelastung und Reinigungsbedingungen bei niedrigsten Gesamtlebenszykluskosten.

Diese Unterscheidung ist entscheidend. Ein Rohr kann den Materialstandards für gerade Rohre vollständig entsprechen, zeigt aber immer noch Probleme wie übermäßige Wandverdünnung, Ovalalität, Restbelastung,oder vorzeitige Korrosion nach U-Bogen.

EineU-Beklammungsrohrist kein separates Metall, sondern ein Wärmetauscher, Kondensator oder Kesselrohr, der in U-Form geformt wurde. Das Material muss daher zwei Anforderungen erfüllen:

• Die Betriebsanforderungen der Ausrüstung.
• Die Fertigungsanforderungen des U-Bogenprozesses.

Wo werden U-Bend-Röhren verwendet?

U-Bend-Röhren werden am häufigsten in Rohr-Wärmetauschern, Kondensatoren, Zufuhrwasserbereitern, Kühlgeräten, Verdampfern und Prozessheizgeräten installiert.

Sie haben eine kontinuierliche U-Form, die es ermöglicht, beide Rohrenden mit demselben Rohrblatt zu verbinden.Verringerung der Notwendigkeit einer zweiten Rohrplatte oder einer separaten Ausdehnung.

Zu den typischen Branchen gehören:

• Stromerzeugung
• Ölraffinerien und petrochemische Verarbeitung
• Chemie- und Düngemittelproduktion
• Meeres- und Offshore-Technik
• Entsalzung
• Verarbeitung von Lebensmitteln und Getränken
• Pharmazeutische Industrie
• HVAC und Kühlung
• Zellstoff und Papier
• Rückgewinnung von Abwärme

Hauptmaterialien für U-Bogenröhren

1. U-Beklammungsrohre aus Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstahl ist nach wie vor eine der wirtschaftlichsten Optionen für sauberes Wasser, Öl, Dampfkondensat und andere relativ korrosionsfreie Dienstleistungen.

ASTM A179 bezieht sich auf nahtlose, kalt gezogene, kohlenstoffarme Stahlrohre für Wärmetauscher, Kondensatoren und ähnliche Wärmeübertragungsanlagen.in Außendurchmesser.

Zu den typischen Anwendungen gehören:

• mit einer Breite von nicht mehr als 20 mm
• Wärmetauscher für Raffinerien
• Kondensatoren
• Niederdruck-Zufuhrwasserbereiter
• Industriewasserheizungsanlagen

Der Kohlenstoffstahl-U-Bogen-Rohr ist oft die kostengünstigste Lösung in der Einkaufsphase. Seine Eignung hängt jedoch stark von Sauerstoffgehalt, Wasserchemie, Durchflussgeschwindigkeit,Ablagerungen und Korrosionsfreigabe.

Es ist in der Regel eine schlechte Wahl, wenn das Verfahren unkontrollierte Chloride, saures Kondensat, nasses Schwefelwasserstoff oder stark ätzende Chemikalien enthält.

2. Legierte Stahl U-Bend-Röhren

Ferrit-Legierungen werden ausgewählt, wenn Kohlenstoffstahl keine ausreichende Hochtemperaturfestigkeit oder Oxidationsbeständigkeit aufweist.

ASTM A213 erfasst nahtlose ferritische und austenitische Stahlrohren für Kessel, Überhitzer und Wärmetauscher.Sorten mit der Bezeichnung H haben andere Anforderungen, die eine höhere Kriechfestigkeit als vergleichbare Sorten ohne H enthalten..

Zu den typischen Anwendungen gehören:

• Hochdruck-Zufuhrwasserbereiter
• mit einer Leistung von mehr als 600 W
• Überheizgeräte
• Heizgeräte für Raffinerienprozesse
• Hochtemperatur-Abwärmerückgewinnungsanlagen

Bei U-Beklammungsrohren aus Legierstahl sollte die Beschaffung nicht nur auf die Qualität ausgerichtet sein, sondern auch auf den Biegeradius, den Verformungsgrad, die Härte und die Anforderungen an die Wärmebehandlung nach der Biegung.

Ein Material, das für einen geraden Kesselrohr geeignet ist, erfordert nach einem engen Radius biegen eine kontrollierte Spannungsentlastung oder eine andere Wärmebehandlung.

3. Austenitische Edelstahl-U-Bogenröhren

Austenitische Edelstahle wie 304L und 316L werden weit verbreitet, weil sie Korrosionsbeständigkeit, Formbarkeit, Schweißbarkeit und saubere Oberflächenmerkmale kombinieren.

Nahtlose rostfreie Wärmetauscherrohre können nach ASTM A213 geliefert werden, während geschweißte austenitische Kessel-, Kondensator- und Wärmetauscherrohre nach ASTM A249 geliefert werden können.ASTM A249 befaßt sich speziell mit geschweißten und stark kaltbearbeiteten geschweißten austenitischen Rohren, die für Kessel bestimmt sind, Superheizungen, Wärmetauscher und Kondensatoren.

Zu den typischen Anwendungen gehören:

• Wärmetauscher für Lebensmittel und Getränke
• Ausrüstung für pharmazeutische Verfahren
• Chemische Kühlgeräte
• mit einer Leistung von mehr als 1000 W
• Wasseraufbereitungsanlagen
• Allgemeine petrochemische Wärmetauscher

Allerdings sollte 316L nicht automatisch als “Meereswasser“ bezeichnet werden.Sauerstoffgehalt und Abschaltbedingungen können das Risiko von Gruben erheblich erhöhen, Spaltkorrosion und Spannungskorrosion.

In einem Raffinerienfall wurde von wiederholten Störungen des 316L-Wärmetauscherrohrs in einer hochchloridreichen, hochtemperaturreichen Umgebung berichtet.Nachweis, dass eine bekannte rostfreie Qualität immer noch ungeeignet sein kann, wenn die tatsächliche Prozesschemie nicht berücksichtigt wird.

4.Zweifach- und superzweifaltige Edelstahl-U-Bogenrohre

Duplex-Edelstahl kombiniert eine hohe mechanische Festigkeit mit einer verbesserten Beständigkeit gegen chloridbedingte Korrosion im Vergleich zu vielen herkömmlichen austenitischen Sorten.

Die Klasse 2205 wird üblicherweise für Wärmetauscher mit chloridhaltigem oder brackigem Kühlwasser verwendet.Für aggressivere Chloridumgebungen können superduplex-Gehalte mit höheren Legierungen wie 2507 ausgewählt werden.

Zu den typischen Anwendungen gehören:

• Offshore-Verfahrenskühlgeräte
• Heizwechsler für Brackwasser
• Kühlsysteme für Meerwasser
• Luftkondensatoren für Raffinerien
• Ausrüstung für chemische Verfahren
• Zellstoff- und Papierverdauer und -verdampfer

Duplex ist nicht nur ein stärkerer Ersatz für 316L. Seine Leistungsfähigkeit hängt davon ab, dass die richtige Austenit-Ferrit-Struktur während der Produktion und der anschließenden Wärmebehandlung beibehalten wird.

Für kaltgeformte Duplexbiegen, die in der Nähe der Korrosionsgrenzen des Materials betrieben werden, kann eine Lösung nach der Biegung oder ein Widerstandsbrennen empfohlen werden.

5. U-Bend-Röhren aus Nickellegierungen

Nickellegierungen werden verwendet, wenn Edelstahl und Duplex-Gehalte keine ausreichende Beständigkeit gegen aggressive Säuren, hochtemperaturbedingte Chloride, Sulfide oder gemischte chemische Umgebungen bieten können.

ASTM B163 erfasst nahtlose Nikel- und Nickellegierrohre für den Kondensator- und Wärmetauscherdienst.

Zu den typischen Anwendungen gehören:

• Luftkondensatoren für Raffinerien
• Heizwechsler für Säuredienste
• Verarbeitung von Schwefel- und Phosphorsäure
• Chemische Reaktoren und Kühlgeräte
• Hochtemperaturchloriddienst
• Ausrüstung für die Düngemittelproduktion

Der Begriff "Nickellegierung" ist für eine Kaufbeschreibung zu weit gefasst.Chloride und schwefelhaltige Medien.

Die richtige Wahl sollte daher auf folgenden Grundsätzen beruhen:

• Chemische Zusammensetzung der Prozessflüssigkeit
• Verunreinigungen
• Temperatur
• Konzentration
• Durchflusszustand
• Erwartete Einlagen
• Reinigungschemikalien
• Ausfallbelastung

6. U-Bend-Röhren aus Titan

Titanium wird häufig für Kühlsysteme mit Meerwasser, Sole und Chlorid verwendet, bei denen eine lange Lebensdauer eine höhere Anfangskostenberechtigung darstellt.

Die ASTM B338 erfasst nahtlose und geschweißte Titanlegierrohre für Oberflächenkondensatoren, Verdampfer und Wärmetauscher.

Zu den typischen Anwendungen gehören:

• Verdichter für Meerwasser
• Entsalzungsanlagen
• Offshore-Kühlsysteme
• Oberflächenkondensatoren für Kraftwerke
• Chloralkali-Ausrüstung
• Brennstoffkühler
• Wärmetauscher für Seefahrzeuge

Bei der Auswahl des Titans ist die komplette Konstruktion des Wechsellers zu berücksichtigen, wobei die Kompatibilität von Rohr zu Rohrblatt, die galvanische Korrosion, die Expansionsmethode, das Dichtungsschweißen und die Wasserchemie überprüft werden sollten.Bei Titanröhren, die mit unterschiedlichen Rohrplattenmaterialien verwendet werden, können spezifische Vorsichtsmaßnahmen gegen galvanische Korrosion erforderlich sein.

7.Kupfer- und Kupfer-Nickel-U-Bend-Röhren

Kupferlegierungen bieten eine gute Wärmeleitfähigkeit und haben eine lange Geschichte in Kondensator-, Verdampfer-, HVAC- und Kühlsystemen.

ASTM B111 erfasst nahtlose Kupfer- und Kupferlegierrohre für Kondensatoren, Verdampfer und Wärmetauscher.ASTM B395 befasst sich speziell mit nahtlosen Kupfer- und Kupferlegierungen für U-Bogen-Wärmetauscher und -Kondensatorröhren.

Zu den typischen Anwendungen gehören:

• Verdichter für den Seeverkehr
• Heizungsanlagen
• Kühl- und Kühlverdampfer
• Wasserkühler
• Heizwechsler an Bord von Schiffen
• Hilfskondensatoren für Kraftwerke

Die Torich Group unterstützt Kunden bei der Bewertung von U-Bogenröhrenmaterialien, Abmessungen, Biegeradien, Wärmebehandlungsbedingungen, Inspektionsanforderungen und Dokumentation vor der Produktion.

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