ASME SA336 F5N ورق لوله جعل شده کروم مولی فولادی ورق لوله مبدل گرما

ورق لوله ASME SA336 F5N: قطعه مبدل حرارتی فولادی کروم-مولی فورج شده​

ورق لوله چه نقشی در مبدل حرارتی دارد؟

ورق لوله یک جزء حیاتی در مبدل های حرارتی پوسته و لوله، مخازن تحت فشار و راکتورها است که به عنوان یک لنگر ساختاری برای لوله ها عمل می کند و در عین حال جدایی بین سیالات سمت پوسته و سمت لوله را حفظ می کند. ورق لوله ASME SA-336 F5N یک جزء فولادی فورج شده تخصصی است که برای محیط های سرویس با دمای بالا، فشار بالا (HPHT) و خورنده طراحی شده است. این گرید به دلیل استحکام استثنایی، مقاومت در برابر خزش و مقاومت در برابر تردی هیدروژنی، به طور گسترده در صنایعی مانند پالایش پتروشیمی، تولید برق و فرآوری هیدروژن استفاده می شود. 

1. مشخصات مواد

ASME SA-336 F5N یک فورج فولادی 5% کروم-مولیبدن-وانادیوم (Cr-Mo-V) نرمال شده و تمپر شده است که با کد دیگ و مخزن تحت فشار ASME (BPVC) بخش II مطابقت دارد. پسوند "N" به عملیات حرارتی نرمالیزاسیون اشاره دارد.

ترکیب شیمیایی (درصد وزنی)

خواص مکانیکی

2. عملیات حرارتی

SA-336 F5N تحت نرمالیزاسیون (گرم شده تا 900–980 درجه سانتیگراد) و به دنبال آن تمپر کردن (650–750 درجه سانتیگراد) قرار می گیرد تا به این موارد دست یابد:

• ریزساختار یکنواخت (باینیت/مارتنزیت ریزدانه).

• استحکام، شکل پذیری و مقاومت متعادل در برابر ترک خوردگی ناشی از هیدروژن (HIC).

• بهبود مقاومت در برابر خزش در دماهای تا 565 درجه سانتیگراد (1050 درجه فارنهایت).

3. مزایای کلیدی

• استحکام در دمای بالا: خواص مکانیکی خود را در معرض طولانی مدت 500–565 درجه سانتیگراد حفظ می کند.

• مقاومت در برابر هیدروژن: در برابر تردی و تاول زدن هیدروژن در محیط های ترش (H₂S) یا هیدروژن با فشار بالا مقاومت می کند.

• مقاومت در برابر خزش: مناسب برای بارهای حرارتی چرخه‌ای طولانی مدت (به عنوان مثال، هیدروکراکر پالایشگاه).

• قابلیت جوشکاری: سازگار با جوشکاری قوس فلزی محافظت شده (SMAW) و جوشکاری قوس زیر پودری (SAW) با پیش گرمایش مناسب (200–300 درجه سانتیگراد) و عملیات حرارتی پس از جوش (PWHT).

4. استاندارد طراحی و ساخت

• ASME BPVC بخش VIII: بر قوانین طراحی برای مخازن تحت فشار حاکم است.

• ASME BPVC بخش IX: روش های جوشکاری و PWHT را مشخص می کند.

• استانداردهای TEMA: طرح لوله، گام و تلرانس های حفاری را هدایت می کند.

• الزامات NDT:

  • تست اولتراسونیک (UT): عیوب داخلی در فورج ها را تشخیص می دهد.

  • تست ذرات مغناطیسی (MT): ترک های سطحی را شناسایی می کند.

  • تست رادیوگرافی (RT): اختیاری برای کاربردهای بحرانی.

5. کاربردها

ورق های لوله SA-336 F5N برای موارد زیر ایده آل هستند:

• واحدهای فرآوری هیدروژن: هیدروکراکرها، راکتورهای هیدرو د سولفوریزاسیون (HDS).

• تولید برق: ژنراتورهای بخار فشار بالا، گرمکن های آب تغذیه.

• پتروشیمی: اصلاح کننده های کاتالیزوری، ککرزهای تاخیری.

• هسته ای: سیستم های خنک کننده راکتور (مدارهای ثانویه).

6. ملاحظات ساخت

ماشینکاری

• به دلیل سختی بالا به ابزارهای نوک کاربید نیاز دارد.

• تلرانس حفاری سوراخ لوله: ±0.05 میلی متر برای تراز دقیق.

جوشکاری

• فلزات پرکننده: AWS E8018-B2 (SMAW) یا ER80S-B2 (GTAW).

• PWHT: اجباری در 650–700 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت در هر 25 میلی متر ضخامت برای کاهش تنش های پسماند.

روکش

• روکش فولاد ضد زنگ اختیاری (به عنوان مثال، 309L/347) یا آلیاژ نیکل (Inconel 625) برای مقاومت در برابر خوردگی شدید.

7. مقایسه با گریدهای مشابه

8. محدودیت ها

• برای سرویس های برودتی مناسب نیست: چقرمگی محدود زیر -20 درجه سانتیگراد.

• خوردگی در محیط های کلرید: برای قرار گرفتن در معرض آب دریا یا کلرید اسیدی به روکش نیاز دارد.