ASME SA516 Gr.70 Warmtewisselaar Buffer Warmtewisselaar Componenten

ASME SA516 Gr.70 Baffle: Component van warmtewisselaar van koolstofstaalplaat​

Wat is de rol van baffles in warmtewisselaars?

Baffles zijn cruciale interne componenten in shell-and-tube warmtewisselaars, ontworpen om vloeistofdynamica te optimaliseren, de warmteoverdrachtsefficiëntie te verbeteren en structurele ondersteuning te bieden aan de buizenbundel. ASME SA-516 Gr.70 is een specificatie voor koolstofstaal die veel wordt gebruikt voor de productie van baffles vanwege de uitstekende balans tussen sterkte, lasbaarheid en kosteneffectiviteit. Deze kwaliteit is met name geschikt voor toepassingen bij gematigde en lage temperaturen in industrieën zoals olieraffinage, chemische verwerking en energieopwekking. Hieronder volgt een gedetailleerd technisch overzicht van SA-516 Gr.70 baffles, inclusief materiaaleigenschappen, ontwerpoverwegingen en toepassingsrichtlijnen.

1. Materialspecificaties

ASME SA-516 Gr.70 is een genormaliseerde koolstof-mangaanstaalplaat die voldoet aan ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) Sectie II. De aanduiding "Gr.70" verwijst naar de minimale treksterkte van 70 ksi (485 MPa), waardoor het ideaal is voor drukdragende componenten onder gematigde servicecondities.

Chemische samenstelling (gewicht %)

Mechanische eigenschappen

*Vereist voor toepassingen onder -29°C (-20°F).

2. Belangrijkste voordelen

• Kosteneffectief: Lagere materiaal- en fabricagekosten in vergelijking met gelegeerde staalsoorten.

• Lasbaarheid: Compatibel met gangbare lastechnieken (SMAW, GTAW, SAW) zonder voorverwarming voor diktes ≤ 32 mm.

• Laagtemperatuurtaaiheid: Geschikt voor gebruik tot -29°C (-20°F) met de juiste slagproeven.

• Vormbaarheid: Gemakkelijk te vormen in segmentale, spiraalvormige of staafvormige baffle-ontwerpen.

3. Ontwerpoverwegingen

Baffle-typen

• Segmentale baffles: Meest voorkomend; gesneden tot 20–35% van de scheldiameter om dwarsstroming te sturen.

• Spiraalvormige baffles: Verminderen dode zones en trillingsrisico's.

• Staafvormige baffles: Minimaliseren drukval in toepassingen met hoge stroming.

Technische parameters

• Dikte: Meestal 6–25 mm, afhankelijk van de scheldruk en door stroming veroorzaakte belastingen.

• Afstand: 20–50% van de scheldiameter; kleinere afstand verhoogt de warmteoverdracht, maar verhoogt de drukval.

• Toleranties: Gaten boren voor buizen ±0,5 mm; uitlijning cruciaal om buistrillingen te voorkomen.

4. Fabricage & Productie

• Snijden/Vormen: Laser/plasm snijden of machinaal bewerken voor precisie; koudvormen voor gebogen baffles.

• Lassen:

  • Toevoegmaterialen: AWS E7018 voor SMAW; ER70S-6 voor GTAW.

  • Warmtebehandeling na het lassen (PWHT): Vereist voor diktes > 32 mm of zware cyclische service.

• Corrosiebescherming:

  • Coatings: Epoxy, fenolische of rubberen bekledingen voor corrosieve omgevingen (bijv. zeewater).

  • Bekleding: Optionele roestvrijstalen (304/316) overlay voor agressieve chemicaliën.

5. Toepassingen

SA-516 Gr.70 baffles worden gebruikt in:

• Olie & Gas: Ruwe oliekoelers, amine-reboilers.

• Chemische fabrieken: Oplosmiddelcondensatoren, reactorvoedingswisselaars.

• Energieopwekking: Voedingswaterverwarmers, turbine-smeeroliekoelers.

• HVAC: Chillers en condensatoren.

6. Normen & Naleving

• ASME BPVC Sectie VIII: Regelt het ontwerp en de fabricage van drukvaten.

• TEMA-normen: Definieert baffle-afstand, lay-out en vereisten voor buissteun.

• ASTM A516/A516M: Materialspecificaties voor stalen platen.

• NDT-vereisten:

  • Dye Penetrant Testing (PT): Voor lasinspectie.

  • Ultrasonic Testing (UT): Optioneel voor kritieke diktes.

7. Vergelijking met andere kwaliteiten

8. Beperkingen

• Corrosiegevoeligheid: Niet geschikt voor zeer corrosieve vloeistoffen zonder coatings/bekleding.

• Temperatuurgrenzen: Maximale gebruikstemperatuur ~450°C (842°F); hierboven neemt de oxidatiebestendigheid af.

• Diktebeperkingen: Dikke platen kunnen PWHT vereisen, wat de fabricagekosten verhoogt.