Panduan Paip Keluli Loji Kuasa - Paip Stim Tiub Dandang

Loji janakuasa mengandungi sistem paip yang luas yang beroperasi di bawah keadaan yang paling mencabar dalam dunia perindustrian. Kitaran air-wap termasuk paip yang membawa air, wap tepu, wap panas lampau dan memanaskan semula wap pada suhu dari ambien hingga melebihi 620 darjah dan tekanan daripada sub-atmosfera (kondensor) kepada lebih 300 bar (ultra-dandang superkritikal). Reka bentuk sistem perpaipan ini mesti mengambil kira rayapan (ubah bentuk bergantung masa-pada suhu tinggi), kelesuan haba daripada kitaran permulaan/penutupan, pengoksidaan wap (pembentukan skala pada permukaan dalaman) dan kawalan kimia air untuk mengelakkan pembentukan kakisan dan mendapan.

Kod reka bentuk utama untuk paip loji kuasa ialah ASME Bahagian I (Peraturan untuk Pembinaan Dandang Kuasa) untuk tiub dandang dan paip luar dandang, dan ASME B31.1 (Paip Kuasa) untuk sistem paip di luar dandang yang betul. Kod ini menyatakan tegasan yang dibenarkan, ketebalan dinding minimum, faktor reka bentuk, had bahan dan keperluan ujian untuk setiap keadaan perkhidmatan. Pemilihan bahan yang sesuai adalah kritikal - kegagalan paip wap utama dalam loji janakuasa boleh menyebabkan kerosakan besar, gangguan berterusan yang menelan belanja jutaan dolar setiap hari dan kemungkinan kehilangan nyawa.

Tiub dandang membentuk permukaan pemindahan haba yang menukar air kepada wap. Tiub dinding air melapisi relau di mana air dipanaskan hingga suhu tepu (bahagian penyejat). Tiub ini beroperasi pada fluks haba yang tinggi dan mesti menahan tekanan dalaman dan sentuhan api/abu luaran. Spesifikasi biasa termasuk ASTM A178 (keluli karbon dikimpal), A210 (keluli karbon lancar) dan A192 (keluli karbon lancar untuk perkhidmatan tekanan tinggi-). Saiz biasa ialah 1.5-3" OD dengan ketebalan dinding 3-8 mm.

Tiub superheater membawa wap tepu dari dram dan memanaskannya ke suhu alur keluar yang diperlukan (biasanya 540-620 darjah untuk loji moden). Tiub ini beroperasi pada suhu tertinggi dalam dandang dan memerlukan-creep-keluli aloi kekuatan tinggi. ASTM A213 T11 (1.25Cr-0.5Mo), T22 (2.25Cr-1Mo) dan T91 (9Cr-1Mo-V) ialah bahan standard. T91 ialah bahan pilihan untuk bahagian pemanas lampau suhu tertinggi kerana kekuatan rayapan yang unggul dan rintangan pengoksidaan wap.

Tiub pemanas semula membawa wap ekzos dari turbin tekanan tinggi-kembali ke dandang untuk dipanaskan semula sebelum kembali ke turbin tekanan-perantaraan dan-rendah. Keadaannya serupa dengan pemanas lampau tetapi pada tekanan rendah sedikit. Tiub Economizer memanaskan air suapan sebelum ia memasuki dram dandang, beroperasi pada tekanan tinggi tetapi suhu sederhana (300-400 darjah ). Bahan standard termasuk keluli karbon A178 dan A210. Dimensi tiub dandang berbeza mengikut pengilang dan reka bentuk, tetapi julat OD biasa ialah 25-89 mm dengan ketebalan dinding 3-12 mm.

Paip wap utama membawa wap panas lampau dari alur keluar dandang ke turbin{0}}tekanan tinggi. Untuk loji subkritikal (keadaan wap ~540 darjah , 170 bar), bahan standard ialah A335 P22 (2.25Cr-1Mo). Untuk tumbuhan superkritikal (~566 darjah , 250 bar), P91 (9Cr-1Mo-V) ialah bahan standard. Untuk loji ultra-superkritikal (600-620 darjah , 300+ bar), P92 (9Cr-0.5Mo-W-V) dan juga aloi berasaskan nikel-(Alloy 617, Aloi 625 suhu tertinggi){ diperlukan untuk bahagian 625 suhu tertinggi. Paip panas semula panas kembali dari pemanas lampau dandang ke turbin tekanan perantaraan pada 540-620 darjah - P22 atau P91 bergantung pada suhu. Paip panas semula sejuk kembali dari alur keluar turbin tekanan tinggi ke pemanas semula dandang pada 300-400 darjah - A106 Gr.B atau P22 bergantung pada keperluan reka bentuk.

Jenis Tumbuhan	Keadaan Stim	bahan	Jadual Paip
Subkritikal	540 darjah / 170 bar	P22 (2.25Cr-1Mo)	SCH 80-160
Superkritikal	566 darjah / 250 bar	P91 (9Cr-1Mo-V)	SCH 100-160
Ultra-Superkritikal	600-620 darjah / 300+ bar	P92, Aloi 617	Dinding berat tersuai

Evolusi teknologi loji kuasa telah memacu pembangunan bahan yang semakin canggih. Unit subkritikal yang beroperasi pada 540 darjah menggunakan P22, yang memberikan kekuatan rayapan dan rintangan pengoksidaan yang mencukupi sehingga suhu ini. Unit superkritikal yang beroperasi pada 566 darjah memerlukan P91, yang mempunyai kira-kira tiga kali ganda kekuatan pecah rayap P22 pada suhu ini, membolehkan dinding nipis yang mengurangkan tekanan haba semasa permulaan dan meningkatkan fleksibiliti tumbuhan. Unit ultra-superkritikal memerlukan-bahan berprestasi tertinggi: P92 untuk bahagian paling panas (di mana penambahan tungsten memberikan 15-kekuatan rayap 20% lebih tinggi daripada P91), dan aloi berasaskan nikel-seperti Aloi 617 (Inconel 617 suhu tinggi) untuk suhu tinggi dan suhu paip 617 keperluan kekuatan rayapan hanya boleh dipenuhi oleh bahan termaju ini.

Had suhu dan tekanan untuk setiap bahan ditentukan oleh jadual tegasan dibenarkan ASME Bahagian II Bahagian D. Suhu maksimum yang dibenarkan untuk P22 ialah 593 darjah, untuk P91 ialah 649 darjah, dan untuk P92 ialah 649 darjah. Walau bagaimanapun, rintangan pengoksidaan wap menjadi faktor pengehad melebihi 600 darjah - walaupun bahan tersebut mempunyai kekuatan rayapan yang mencukupi, pembentukan sisik oksida pengelupasan yang tebal pada permukaan dalaman boleh menyebabkan penyumbatan tiub dan hakisan turbin. Atas sebab ini, kandungan kromium yang lebih tinggi (9% dalam P91/P92) diutamakan berbanding kromium yang lebih rendah (2.25% dalam P22) untuk suhu melebihi 580 darjah .

Paip loji kuasa nuklear dikelaskan mengikut kelas keselamatan mengikut ASME Seksyen III (Peraturan Pembinaan Komponen Kemudahan Nuklear). Paip Kelas 1 (keselamatan-kritikal) mesti menahan kemalangan asas reka bentuk yang paling teruk tanpa kegagalan. Paip kelas 2 dan 3 mempunyai keperluan yang kurang ketat. Bahan paip gred nuklear termasuk A106 Gr.B (keluli karbon untuk sistem tambahan), A312 TP304/316 (keluli tahan karat untuk penyejuk reaktor dan sistem suntikan keselamatan), dan A358 (keluli tahan karat yang dikimpal untuk sistem berdiameter besar-). Paip nuklear memerlukan kebersihan yang dipertingkatkan (fabrikasi ultra bersih, nyahgris dan pembungkusan), kebolehkesanan bahan lengkap dengan dokumentasi NQA-1 (Jaminan Kualiti Nuklear), dan 100% NDT dengan pengekalan rekod untuk hayat reka bentuk loji (biasanya 40-60 tahun).

Keperluan NDT untuk paip loji kuasa adalah meluas. Tiub dandang memerlukan 100% UT atau ECT untuk pengesanan kecacatan dalaman dan luaran selepas pembuatan, dan dalam-pemeriksaan perkhidmatan menggunakan UT gelombang berpandu untuk pengesanan kakisan di bawah penebat (CUI). Paip suhu tinggi-memerlukan pengukuran ketebalan dinding UT secara berkala dan pengesanan kerosakan rayapan menggunakan metalografi replikasi, di mana replika permukaan struktur mikro dibuat dan dianalisis di makmal untuk kerosakan peronggaan yang menunjukkan permulaan rayapan tertier. Dalam-selang pemeriksaan perkhidmatan ditentukan oleh baki penilaian hayat yang dikira daripada data waktu operasi, suhu dan ketebalan dinding. Untuk kaedah NDT terperinci, lihat kamiPanduan NDT Paip.

Kimpalan paip loji kuasa suhu tinggi-memerlukan kelayakan prosedur yang ketat. Kimpalan P91 dan P92 memerlukan prapanas 200-250 darjah , kawalan suhu interpass yang ketat (maksimum 300 darjah ), penggunaan bahan habis pakai-hidrogen rendah (hidrogen boleh resapan < 5 ml/100g), dan PWHT segera pada 730{{06} darjah untuk P971{020} 740-760 darjah untuk P92. Kimpalan logam tidak serupa (DMW) antara P22 dan P91 adalah biasa dalam loji janakuasa dan memerlukan pemilihan logam pengisi yang teliti (biasanya Aloi 82/182 berasaskan nikel) untuk menampung pengembangan haba yang berbeza antara kedua-dua bahan. PWHT untuk DMW mesti mengimbangi keperluan pembajaan kedua-dua bahan. Kegagalan rayapan sendi kimpal ialah mekanisme kegagalan yang diketahui dalam perpaipan loji janakuasa suhu tinggi, terutamanya dalam DMW di mana penghijrahan karbon daripada keluli aloi rendah ke dalam logam kimpalan mewujudkan zon dinyahkarburkan lembut yang boleh gagal dalam keadaan rayapan.

ManufacturerPipe membekalkan tiub dandang dan paip loji kuasa kepada piawaian ASME Bahagian I, B31.1 dan Bahagian III. Kami menawarkan tiub dandang A213 T11/T22/T91, paip wap utama dan panaskan semula A335 P22/P91/P92, dan paip sistem tambahan A106/A333. Semua paip dibekalkan dengan MTC lengkap, rekod rawatan haba dan laporan NDT. Kami boleh mengatur{14}}pemeriksaan pihak ketiga untuk projek tenaga nuklear dan antarabangsa.

Hubungi pasukan kejuruteraan kami untuk panduan pemilihan bahan dan harga yang kompetitif pada tiub dandang dan paip kuasa.

Dapatkan Sebut Harga