ASME SA516 Gr.70 熱交換器バッフル 熱交換器部品

ASME SA516 Gr.70 バッフル：熱交換器炭素鋼板コンポーネント​

熱交換器におけるバッフルの役割は何ですか？

バッフルは、シェル＆チューブ型熱交換器の重要な内部コンポーネントであり、流体ダイナミクスの最適化、熱伝達効率の向上、およびチューブバンドルの構造的サポートを提供するように設計されています。ASME SA-516 Gr.70は、強度、溶接性、およびコスト効率の優れたバランスから、バッフルの製造に広く使用されている炭素鋼の仕様です。このグレードは、石油精製、化学処理、発電などの業界における中程度および低温用途に特に適しています。以下は、SA-516 Gr.70バッフルの詳細な技術概要であり、材料特性、設計上の考慮事項、およびアプリケーションガイドラインが含まれています。

1. 材料仕様

ASME SA-516 Gr.70は、ASMEボイラーおよび圧力容器コード（BPVC）セクションIIに準拠した正規化された炭素マンガン鋼板です。「Gr.70」の指定は、その最小引張強度が70 ksi（485 MPa）であることを示しており、中程度の使用条件下での圧力保持コンポーネントに最適です。

化学組成（重量％）

機械的特性

* -29℃（-20°F）以下の用途に必要です。

2. 主な利点

• コスト効率：合金鋼と比較して、材料費と製造費が低い。

• 溶接性：厚さ32 mm以下の場合は、予熱なしで一般的な溶接技術（SMAW、GTAW、SAW）に対応。

• 低温靭性：適切な衝撃試験により、-29℃（-20°F）までの使用に適しています。

• 成形性：セグメント型、ヘリカル型、またはロッド型バッフル設計に容易に成形できます。

3. 設計上の考慮事項

バッフルの種類

• セグメント型バッフル：最も一般的。シェル直径の20〜35％にカットして、クロスフローを指示。

• ヘリカルバッフル：デッドゾーンと振動のリスクを軽減。

• ロッドバッフル：高流量用途での圧力損失を最小限に抑えます。

技術的パラメータ

• 厚さ：通常6〜25 mm。シェルの圧力と流れによる負荷によって異なります。

• 間隔：シェル直径の20〜50％。間隔を狭くすると熱伝達は向上しますが、圧力損失が増加します。

• 許容誤差：チューブ穴あけ±0.5 mm。チューブの振動を防ぐためにアライメントが重要です。

4. 製造と製造

• 切断/成形：精密加工にはレーザー/プラズマ切断または機械加工。湾曲したバッフルには冷間成形。

• 溶接：

  • フィラーメタル：SMAWにはAWS E7018、GTAWにはER70S-6。

  • 溶接後熱処理（PWHT）：厚さ32 mmを超える場合、または過酷なサイクルサービスの場合に必要。

• 腐食保護：

  • コーティング：腐食性環境（例：海水）にはエポキシ、フェノール、またはゴムライニング。

  • クラッディング：攻撃的な化学物質にはオプションのステンレス鋼（304/316）オーバーレイ。

5. 用途

SA-516 Gr.70バッフルは、以下に使用されます。

• 石油・ガス：原油クーラー、アミンリボイラー。

• 化学プラント：溶剤コンデンサー、反応器フィード熱交換器。

• 発電：給水加熱器、タービン潤滑油クーラー。

• HVAC：チラーとコンデンサー。

6. 規格とコンプライアンス

• ASME BPVCセクションVIII：圧力容器の設計と製造を規定。

• TEMA規格：バッフルの間隔、レイアウト、およびチューブサポートの要件を定義。

• ASTM A516/A516M：鋼板の材料仕様。

• NDT要件：

  • 浸透探傷検査（PT）：溶接検査用。

  • 超音波検査（UT）：重要な厚さの場合はオプション。

7. 他のグレードとの比較

8. 制限事項

• 腐食感受性：コーティング/クラッディングなしでは、腐食性の高い流体には適していません。

• 温度制限：最大使用温度〜450℃（842°F）。これを超えると、耐酸化性が低下します。

• 厚さの制約：厚いプレートではPWHTが必要になる場合があり、製造コストが増加します。