高温サービス用ASME SA240 / SA213 SS321シェル＆チューブ熱交換器

ASME SA240 / SA213 SS321 シェル＆チューブ熱交換器 高温サービス用

Yuhong Group Co., Ltd.は、製造施設でシェル＆チューブ熱交換器、圧力容器、空冷熱交換器を設計・製造しています。完成品に加え、交換用チューブバンドル、Uチューブ、熱交換器チューブ、フィンチューブ、チューブシート、バッフルプレート、ヘッドなどの付属品も供給しています。このページでは、シェルにASME SA240タイプ321プレート、チューブ側にASME SA213 TP321シームレスチューブを使用したシェル＆チューブ熱交換器について説明します。これは、製油、石油化学、発電サービスにおける連続高温用途を対象としています。

仕様

国際グレード相当品

グレード321は、国内外のシステムで異なる名称で呼ばれています。

材質と腐食挙動

タイプ321は、チタンで安定化された18Cr-10Niオーステナイト系ステンレス鋼です。チタンの添加（炭素含有量の最低5倍、最高0.70%）は、遊離炭素をTiCとして結合させ、427～816℃の感作範囲での長時間の暴露中に粒界での炭化クロム析出を防ぎます。このメカニズムは、溶接後または長期高温サービス後の粒界腐食リスクに直接対処します。

酸化環境では、この材料は約870℃まで耐スケール性を維持します。有機酸、硫酸塩/硫化物溶液、中温での苛性環境に対する耐性はタイプ304に匹敵し、粒界性能が向上しています。321は60℃以上で塩化物誘発応力腐食割れを起こしやすいことに注意してください。したがって、塩化物を含む冷却水は、実際の運転条件に対して評価する必要があります。

製造と品質管理

チューブは固溶化熱処理状態で供給されます。1040℃以上に加熱後、水焼き入れまたは急冷して炭化物を溶解し、完全にオーステナイト組織に戻します。チューブ・チューブシート接合部は拡管およびシール溶接されます。溶接にはER347フィラーを使用し、チタンのアーチ転送性の悪さを補います。水圧試験は設計圧力の1.25～1.5倍で実施され、チューブ・チューブシート接合部でのヘリウムリークテストも可能です。安定化されたグレード321では、耐食性のための溶接後熱処理は一般的に必要ありません。

主な用途

• 製油所ハイドロートリーティングおよび硫黄回収装置の熱交換器

• 発電所過熱器および再熱器チューブセクション

• 500～800℃範囲で稼働する石油化学プロセスヒーター

• 排ガスおよび蒸気熱回収システム

• フィン付きTP321チューブを備えた空冷熱交換器チューブバンドル

よくある質問

Q: TP321とTP321Hの違いは何ですか？
TP321Hは炭素範囲が広く（0.04～0.10%）、結晶粒度がASTM 7以上と規定されています。TP321（炭素量最大0.08%）は、結晶粒度制御が重要でない一般的な熱交換器用途の標準グレードです。

Q: 321は溶接後熱処理が必要ですか？
ほとんどの熱交換器用途では不要です。チタン安定化により、溶接後の状態で十分な粒界腐食耐性が得られます。ただし、ポリチオン酸環境で480℃を超えるサービスの場合は、850～900℃での安定化熱処理を検討する必要があります。

Q: 最大連続使用温度は？
酸化雰囲気下では約870℃です。硫黄含有排ガスでは、酸素含有量と不純物によって実用的な限界は600～750℃に低下します。

Q: 既存の熱交換器の交換用チューブバンドルを供給できますか？
はい。元のTEMA構成に合わせたASME SA213 TP321チューブ、ASME SA240タイプ321チューブシート、バッフルプレートを使用して交換用バンドルを製造しています。