ท่อเชื่อมเพื่อการกระจายไอน้ำ: เกรด การเชื่อม และการควบคุมคอนเดนเสท

เงื่อนไขการบริการที่ขับเคลื่อนการเลือกวัสดุท่อไอน้ำ

ท่อเชื่อมสำหรับการกระจายไอน้ำทำงานในระบบที่เคมีของอุณหภูมิ ความดัน และคอนเดนเสททำงานร่วมกัน ไอน้ำอิ่มตัวที่ความดันปานกลางมีพฤติกรรมแตกต่างอย่างมากจากไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ 540 องศา และแนวเดียวกันจะต้องรับมือกับ-ภาวะชั่วคราวที่เริ่มต้นขึ้น การระบายน้ำที่ปิด และวงจรความร้อนนานหลายทศวรรษ โดยไม่สูญเสีย-ความหนาแน่นของการรั่วไหล การเลือกใช้วัสดุจึงเริ่มต้นจากขอบเขตการปฏิบัติงาน แทนที่จะเริ่มจากการอ้างอิงเกรดเดียว

ระดับอุณหภูมิ:เกรดต้องได้รับอนุญาตสำหรับอุณหภูมิโลหะต่อเนื่องสูงสุดในการให้บริการ ไม่ใช่แค่สภาวะไอน้ำที่ระบุเท่านั้น

ความต้านทานการคืบคลาน:เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 425 องศาโดยประมาณ การรับน้ำหนักอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิกลายเป็นปัญหาด้านการออกแบบ และเกรดโลหะผสมที่มีความแข็งแรงของการแตกร้าวของคืบที่ดีขึ้นนั้นเป็นสิ่งจำเป็น

การขยายตัวทางความร้อน:การขยายต่อความยาวหน่วยขับเคลื่อนพุกและระยะห่างของไกด์ เรขาคณิตของลูป และการเลือกข้อต่อการขยาย

การกัดกร่อนของคอนเดนเสท:ไอเปียก กรดคาร์บอนิก และออกซิเจนละลายจะโจมตีครึ่งล่างของท่อและบริเวณท้ายน้ำของวาล์วควบคุม

ระดับความดัน:ความหนาของผนังเป็นไปตามแรงดันการออกแบบและอุณหภูมิที่รวมกันในรหัสท่อที่เกี่ยวข้อง โดยมีค่าเผื่อการกัดกร่อนเพิ่ม

เกรดที่ใช้ใน Steam Headers และ Mains

การปฏิบัติตามรหัสท่อมีความสำคัญพอๆ กับใบรับรองวัสดุ โดยปกติระบบกำลังและไอน้ำในกระบวนการผลิตได้รับการออกแบบตามมาตรฐาน ASME B31.1 ในขณะที่ไอน้ำสาธารณูปโภคของโรงงานอยู่นอกขอบเขตหม้อไอน้ำโดยทั่วไปจะเป็นไปตาม ASME B31.3 รหัสนี้จะกำหนดความเค้นที่อนุญาตได้ที่อุณหภูมิ กฎการเสริมกิ่ง และการบำบัดความร้อนที่ต้องการ

การเตรียมการเชื่อมและหลังการเชื่อม-การรักษาความร้อนจากการเชื่อม

แนวเชื่อมไอน้ำถูกเตรียมไว้สำหรับการหมุนเวียนด้วยความร้อนตั้งแต่รอบแรก การเตรียมข้อต่อใช้มุมเอียงที่กลึงด้วยการควบคุมช่องว่างของรากและพื้นดิน และเลือกวัสดุสิ้นเปลืองเพื่อให้การขยายตัวของโลหะเชื่อมตรงกับโลหะฐานอย่างใกล้ชิดพอที่จะจำกัดความเค้นเฉพาะที่บริเวณข้อต่อ การอุ่นก่อนใช้กับเกรดโลหะผสมและส่วนเหล็กกล้าคาร์บอนหนาเพื่อชะลออัตราการทำความเย็นและป้องกันโครงสร้างจุลภาคที่แข็งและแตกง่าย-

จากนั้น-การให้ความร้อนหลังการเชื่อมจะถูกระบุตามกลุ่มวัสดุและความหนาเพื่อบรรเทาความเค้นตกค้าง ลดความร้อน-บริเวณที่ได้รับผลกระทบ และทำให้โครงสร้างจุลภาคมีความเสถียร อัตราการทำความร้อนและความเย็นที่ควบคุม ซึ่งตรวจสอบโดยเทอร์โมคัปเปิลที่แนบมาและแผนภูมิที่บันทึกไว้ มีความสำคัญพอๆ กับอุณหภูมิคงค้าง การเชื่อมต่อสาขาได้รับความสนใจเป็นพิเศษ: การเสริมแรง-บนหรือการตั้งค่า-ในสาขาที่มีบริการไอน้ำพลังงานสูง-เน้นไปที่ความเครียด ดังนั้นเรขาคณิตของการเชื่อม การเจียรนิ้วเท้า และการตรวจสอบปริมาตรทั้งหมดจึงได้รับการยอมรับก่อนที่จะเริ่มการผลิต

การจัดการคอนเดนเสทและการออกแบบการระบายน้ำ

ตกไปในทิศทางของการไหล:ท่อไอน้ำหลักตกลงไปที่ประมาณ 1:100 หรือประมาณ 10 มิลลิเมตรต่อเมตร ดังนั้นคอนเดนเสทจึงเดินทางพร้อมกับไอน้ำไปยังจุดระบายน้ำที่ใกล้ที่สุด

ขาหยดที่จุดต่ำ:ช่องจะถูกสร้างขึ้นที่ด้านล่างของจุดต่ำสุดแต่ละจุดเพื่อรวบรวมคอนเดนเสทให้พ้นจากกระแสหลักและเพื่อป้อนกับดักไอน้ำ

สถานีดักไอน้ำ:กับดักและตัวกรองจะถูกจัดกลุ่มไว้ในตำแหน่งที่เข้าถึงได้โดยมีวาล์วแยกและทางบายพาสเพื่อการบำรุงรักษาโดยไม่ต้องปิดท่อหลัก

ความต่อเนื่องของฉนวน:การรักษาอุณหภูมิของโลหะให้สูงกว่าความอิ่มตัวจะจำกัดการควบแน่นที่แหล่งกำเนิด ดังนั้นฉนวนจึงดำเนินต่อไปผ่านทางส่วนรองรับและรอบๆ ข้อต่อ

การระบายอากาศที่จุดสูง:อากาศและก๊าซที่ไม่ควบแน่น-จะถูกกำจัดที่จุดสูงและที่ส่วนท้ายของท่อแต่ละส่วนเพื่อป้องกันการปกคลุมและค้อนน้ำ

ระบบฉนวนและประสิทธิภาพเชิงความร้อน

ฉนวนสำหรับบริการไอน้ำที่อุณหภูมิสูง-โดยทั่วไปคือแคลเซียมซิลิเกต ขนแร่ หรือแก้วเซลลูลาร์ เลือกตามขีดจำกัดอุณหภูมิ กำลังรับแรงอัดที่ส่วนรองรับ และลักษณะการทำงานหากเปียก แผงกั้นไอคือรายละเอียดที่สำคัญ: เมื่อความชื้นเข้าสู่ฉนวนที่มีรูพรุน ค่าการนำความร้อนจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และพื้นผิวท่อจะสึกกร่อนใต้ชั้นเคลือบ ด้วยเหตุนี้ การปิด น้ำยาซีล และการป้องกันสภาพอากาศจึงถูกกำหนดให้เป็นระบบที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมากกว่าเป็นอุปกรณ์เสริม

ข้อต่อและห่วงต่อขยายได้รับการหุ้มฉนวนโดยไม่มีการจำกัดการเคลื่อนไหว และใช้กล่องหรือผ้าห่มฉนวนที่ถอดออกได้บนวาล์ว ตัวกรอง และสถานีดัก เพื่อให้สามารถดำเนินการบำรุงรักษาได้โดยไม่ทำลายเปลือกระบายความร้อน ความหนาของฉนวนเลือกจากการคำนวณการสูญเสียความร้อน-ที่ปรับสมดุลต้นทุนพลังงานกับขีดจำกัดอุณหภูมิพื้นผิวเพื่อการป้องกันบุคลากร และต่อความเสี่ยงของการควบแน่นบนพื้นผิวเย็น

การปฏิบัติด้านการตรวจสอบและบำรุงรักษา

ความล้มเหลวของท่อไอน้ำส่วนใหญ่สามารถป้องกันได้และตรวจพบได้โดยการตรวจสอบตามปกติ แทนที่จะใช้เครื่องมือใหม่ โปรแกรมภาคปฏิบัติผสมผสานการสำรวจฉนวนที่มองหาคราบ การเสียรูป และจุดร้อน การตรวจสอบระบบคอนเดนเสท รวมถึงการทดสอบกับดักด้วยวิธีอัลตราโซนิกหรือความร้อน การตรวจสอบรอยต่อการขยายตัวและจุดยึด และการสำรวจความหนาของผนังอัลตราโซนิกเป็นระยะๆ บนครึ่งล่างของแนวราบ ที่จุดเชื่อมต่อสาขาและท้ายน้ำของวาล์วควบคุมที่การกัดเซาะของคอนเดนเสทรุนแรงที่สุด ข้อมูลความหนาของผนังที่มีแนวโน้มจะเปลี่ยนกิจวัตรการบำรุงรักษาเป็นการคำนวณอายุการใช้งานที่เหลืออยู่- และช่วยให้สามารถวางแผนการเปลี่ยนทดแทนในกรณีที่ไฟฟ้าดับที่มีการควบคุม แทนที่จะต้องปิดเครื่องฉุกเฉิน

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ใช้ท่อจ่ายไอน้ำเป็นเหล็กเกรดใด
เหล็กกล้าคาร์บอน ASTM A106 เกรด B ไร้รอยต่อครอบคลุมท่อหลักที่มีความอิ่มตัวและมีความร้อนยวดยิ่งเล็กน้อย ในขณะที่เกรดโลหะผสม ASTM A335 P11, P22 และ P91 ถูกใช้โดยต้องมีความแข็งแรงของการคืบที่อุณหภูมิสูงกว่า

ถาม: เหตุใดการอบร้อนหลังการเชื่อม-จึงจำเป็นสำหรับท่อไอน้ำ
บรรเทาความเครียดที่ตกค้าง ทำให้บริเวณที่ได้รับผลกระทบ-ความร้อนอ่อนลง และรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมและข้อต่อส่วนหนา- ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าวในระหว่างการหมุนเวียนด้วยความร้อนซ้ำๆ

ถาม: คอนเดนเสทถูกกำจัดออกจากท่อหลักไอน้ำอย่างไร
ส่วนหลักถูกวางให้ตกลงมาประมาณ 1:100 มีการติดตั้งขาหยดที่จุดต่ำ และสถานีดักไอน้ำจะระบายคอนเดนเสทที่สะสมไว้ ในขณะที่ช่องระบายอากาศที่จุดสูงสุดจะกำจัดอากาศและก๊าซที่ไม่{2}}ควบแน่นออกไป

ถาม: ฉนวนชนิดใดที่เหมาะกับท่อไอน้ำอุณหภูมิสูง-
แคลเซียมซิลิเกต ขนแร่ และแก้วเซลลูลาร์เป็นตัวเลือกทั่วไป แผงกั้นไอน้ำและการป้องกันสภาพอากาศมีความสำคัญพอๆ กับวัสดุฉนวน เนื่องจากฉนวนเปียกจะสูญเสียประสิทธิภาพการระบายความร้อนและส่งเสริมการกัดกร่อนภายใต้ชั้นเคลือบ

ถาม: ควรตรวจสอบท่อไอน้ำบ่อยแค่ไหน?
มีการสำรวจระบบฉนวนและคอนเดนเสทในช่วงเวลาปกติ ทดสอบกับดักตามโปรแกรมที่กำหนด และการสำรวจความหนาของผนังอัลตราโซนิกซ้ำที่จุดเพียงพอเพื่อสร้างอัตราการกัดกร่อนและการกัดเซาะที่เชื่อถือได้

ถาม: เหล็กกล้าคาร์บอนสามารถใช้กับไอน้ำร้อนยวดยิ่งได้หรือไม่
สามารถใช้งานได้ภายในรหัส-ขีดจำกัดอุณหภูมิที่อนุญาต ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 425 องศาสำหรับเกรดเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไป เมื่อเกินขีดจำกัดนั้น ความแข็งแรงของการคืบจะลดลง และเกรดโมลิบดีนัม-อัลลอยด์โครเมียมต่ำ-กลายเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริง