Elektrinės plieninio vamzdžio kreiptuvas - Katilo vamzdžiai Garo vamzdžiai

Jėgainėse įrengtos plačios vamzdynų sistemos, veikiančios pačiomis reikliausiomis sąlygomis pramoniniame pasaulyje. Garų-vandens ciklas apima vamzdžius, kuriais teka vanduo, prisotinti garai, perkaitinti garai ir pakartotinio kaitinimo garai esant temperatūrai nuo aplinkos iki daugiau nei 620 laipsnių ir slėgiui nuo sub-atmosferos (kondensatoriaus) iki daugiau nei 300 barų (itin-superkritinis katilas). Šių vamzdynų sistemų konstrukcijoje turi būti atsižvelgiama į šliaužimą (laiką priklausomą deformaciją esant aukštai temperatūrai), terminį nuovargį dėl paleidimo / išjungimo ciklų, garų oksidaciją (vidiniame paviršiuje susidaro nuosėdos) ir vandens cheminės medžiagos kontrolę, kad būtų išvengta korozijos ir nuosėdų susidarymo.

Pagrindiniai elektrinių vamzdynų projektavimo kodai yra ASME I skyrius (Energijos katilų statybos taisyklės) katilų vamzdžiams ir katilo išoriniams vamzdynams ir ASME B31.1 (Power Piping) vamzdynų sistemoms už katilo ribų. Šie kodai nurodo leistinus įtempius, minimalius sienelių storius, projektinius veiksnius, medžiagų apribojimus ir bandymų reikalavimus kiekvienai eksploatavimo sąlygai. Tinkamų medžiagų parinkimas yra labai svarbus - pagrindinio garo vamzdžio gedimas elektrinėje gali sukelti katastrofišką žalą, užsitęsusius gedimus, kainuojančius milijonus dolerių per dieną, ir galimą žmonių gyvybę.

Katilo vamzdžiai sudaro šilumos perdavimo paviršius, kurie vandenį paverčia garais. Vandens sienelių vamzdžiai iškloti krosnį, kur vanduo pašildomas iki soties temperatūros (garintuvo sekcija). Šie vamzdžiai veikia esant dideliam šilumos srautui ir turi atlaikyti vidinį slėgį bei išorinį liepsnos/pelenų kontaktą. Įprastos specifikacijos apima ASTM A178 (suvirintas anglinis plienas), A210 (besiūlis anglinis plienas) ir A192 (besiūlis anglinis plienas, skirtas aukšto -slėgio tarnybai). Įprasti dydžiai yra 1,5–3 colių išorinis paviršius, o sienelių storis 3–8 mm.

Perkaitintuvo vamzdeliai iš būgno išneša prisotintus garus ir įkaitina juos iki reikiamos išleidimo temperatūros (dažniausiai 540-620 laipsnių šiuolaikiniams augalams). Šie vamzdžiai katile veikia esant aukščiausioms temperatūroms ir reikalauja didelio -valkšnumo-stiprumo legiruoto plieno. ASTM A213 T11 (1,25Cr-0,5Mo), T22 (2,25Cr-1Mo) ir T91 (9Cr-1Mo-V) yra standartinės medžiagos. T91 yra tinkamiausia medžiaga aukščiausios temperatūros perkaitintuvų sekcijoms dėl aukščiausios valkšnumo stiprumo ir atsparumo garų oksidacijai.

Pakartotinio šildytuvo vamzdeliai nukreipia išmetamuosius garus iš aukšto-slėgio turbinos atgal į katilą pakartotiniam pašildymui, prieš grįžtant į vidutinio-slėgio ir žemo{2}}slėgio turbinas. Sąlygos panašios į perkaitintuvus, bet esant šiek tiek mažesniam slėgiui. Ekonomizatoriaus vamzdeliai iš anksto pašildo tiekiamą vandenį prieš jam patenkant į katilo būgną, veikiant aukštam slėgiui, bet vidutinei temperatūrai (300-400 laipsnių). Standartinės medžiagos yra A178 ir A210 anglinis plienas. Katilo vamzdžių matmenys skiriasi priklausomai nuo gamintojo ir konstrukcijos, tačiau tipiniai OD diapazonai yra 25–89 mm, sienelių storis 3–12 mm.

Pagrindinis garo vamzdis perkaitintus garus iš katilo išleidimo angos perneša į aukšto -slėgio turbiną. Subkritiniams įrenginiams (garų sąlygos ~540 laipsnių, 170 barų) standartinė medžiaga yra A335 P22 (2,25Cr-1Mo). Superkritiniams augalams (~566 laipsniai , 250 barų) P91 (9Cr-1Mo-V) yra standartinė medžiaga. Ypatingai -superkritiniams augalams (600-620 laipsnių, 300+ barų), P92 (9Cr-0,5Mo-W-V) ir net nikelio-pagrindiniams lydiniams (617 lydinio, 2}5 lydinio) {7 aukščiausia temperatūra skyriuose. Karšto pakaitinimo vamzdis grįžta iš katilo perkaitintuvo į tarpinio slėgio turbiną esant 540-620 laipsnių - P22 arba P91 priklausomai nuo temperatūros. Šalto pašildymo vamzdis grįžta iš aukšto slėgio turbinos išėjimo į katilo šildytuvą 300-400 laipsnių kampu - A106 Gr.B arba P22, priklausomai nuo konstrukcijos reikalavimų.

Augalo tipas	Steam sąlygos	Medžiaga	Vamzdžių tvarkaraštis
Subkritinis	540 laipsnių / 170 barų	P22 (2,25Cr-1Mo)	SCH 80-160
Superkritiškas	566 laipsnių / 250 barų	P91 (9Cr-1Mo-V)	SCH 100-160
Itin{0}}Superkritinis	600–620 laipsnių / 300+ baras	P92, 617 lydinys	Sunki siena pagal užsakymą

Jėgainių technologijų raida paskatino vis sudėtingesnių medžiagų kūrimą. Subkritiniuose įrenginiuose, veikiančiuose 540 laipsnių kampu, naudojamas P22, kuris užtikrina tinkamą valkšnumo stiprumą ir atsparumą oksidacijai iki šios temperatūros. Superkritiniams įrenginiams, veikiantiems 566 laipsnių kampu, reikalingas P91, kurio valkšnumo plyšimo stiprumas yra maždaug tris kartus didesnis nei P22 esant šiai temperatūrai, todėl sienelės yra plonesnės, o tai sumažina šiluminį įtampą paleidimo metu ir pagerina įrenginio lankstumą. Itin-superkritiniams įrenginiams reikalingos aukščiausios-našumo medžiagos: P92 karščiausioms sekcijoms (kur volframo priedas užtikrina 15-20 % didesnį valkšnumo stiprumą nei P91), ir nikelio -lydinių, pvz., lydinio 617, 61 amperatūros ir 7 temperatūrų Inconel. temperatūra viršija 620 laipsnių, o valkšnumo reikalavimus gali atitikti tik šios pažangios medžiagos.

Kiekvienos medžiagos temperatūros ir slėgio ribos yra apibrėžtos ASME II skyriaus D dalies leistinų įtempių lentelėse. Maksimali leistina P22 temperatūra yra 593 laipsniai, P91 – 649 laipsniai, o P92 – 649 laipsniai. Tačiau atsparumas garų oksidacijai tampa ribojančiu veiksniu, viršijančiu 600 laipsnių -, net jei medžiaga yra pakankamai atspari valkšnumui, storų, besisluoksniuojančių oksidų apnašų susidarymas vidiniame paviršiuje gali sukelti vamzdžių užsikimšimą ir turbinos eroziją. Dėl šios priežasties aukštesnėje nei 580 laipsnių temperatūroje pirmenybė teikiama didesniam chromo kiekiui (9 % P91/P92), o ne mažesniam chromo kiekiui (2,25 % P22).

Atominės elektrinės vamzdynai klasifikuojami pagal saugos klases pagal ASME III skyrių (Branduolinio objekto komponentų statybos taisyklės). 1 klasės (saugos -kritinės reikšmės) vamzdynai turi atlaikyti sunkiausias projektines avarijas be gedimų. 2 ir 3 klasės vamzdynams keliami ne tokie griežti reikalavimai. Branduolinės klasės vamzdžių medžiagos yra A106 Gr.B (anglies plienas, skirtas pagalbinėms sistemoms), A312 TP304/316 (nerūdijantis plienas, skirtas reaktoriaus aušinimo skysčiams ir saugos įpurškimo sistemoms) ir A358 (suvirintas nerūdijantis plienas, skirtas didelio skersmens sistemoms). Branduoliniam vamzdžiui reikalinga padidinta švara (ypač švari gamyba, riebalų šalinimas ir pakavimas), visiškas medžiagų atsekamumas su NQA-1 (branduolinės kokybės užtikrinimo) dokumentais ir 100 % NDT su įrašų išsaugojimu per įrenginio projektavimo laikotarpį (paprastai 40–60 metų).

NDT reikalavimai jėgainių vamzdynams yra dideli. Katilo vamzdžiams reikalinga 100 % UT arba ECT, kad būtų galima aptikti vidinius ir išorinius defektus po gamybos, o atliekant patikrinimą naudojant valdomąją bangą UT, kad būtų galima aptikti koroziją po izoliacija (CUI). Aukštos-temperatūros vamzdžiams reikia periodiškai matuoti UT sienelės storį ir aptikti valkšnumo pažeidimus naudojant replikacinę metalografiją, kai atliekama mikrostruktūros paviršiaus kopija ir laboratorijoje analizuojama, ar nėra kavitacijos pažeidimų, rodančių tretinio šliaužimo pradžią. Eksploatacijos-patikrinimo intervalai nustatomi pagal likusį tarnavimo laiką, apskaičiuotą pagal darbo valandas, temperatūrą ir sienelės storio duomenis. Norėdami sužinoti daugiau apie NDT metodus, žrVamzdžių NDT vadovas.

Aukštos{0}}temperatūrinės elektrinės vamzdžių suvirinimui reikalinga griežta procedūrų kvalifikacija. Suvirinant P91 ir P92 reikia iš anksto pašildyti 200-250 laipsnių, griežtai reguliuoti temperatūrą (maksimaliai 300 laipsnių), naudoti mažai{15}}vandenilio turinčias suvirinimo medžiagas (difuzinis vandenilis < 5 ml/100g) ir nedelsiant PWHT esant 730{16{0 laipsniui 740-760 laipsnių P92. Skirtingos metalo suvirinimo siūlės (DMW) tarp P22 ir P91 yra dažnos elektrinėse ir reikalauja kruopštaus užpildo metalo parinkimo (paprastai nikelio pagrindu pagamintas lydinys 82/182), kad būtų galima pritaikyti skirtingą dviejų medžiagų šiluminį plėtimąsi. DMW PWHT turi subalansuoti abiejų medžiagų grūdinimo reikalavimus. Suvirintos jungties valkšnumo gedimas yra žinomas aukštos temperatūros jėgainių vamzdynų gedimo mechanizmas, ypač DMW, kur anglies migracija iš mažai legiruoto plieno į suvirintą metalą sukuria suminkštintą dekarbonizuotą zoną, kuri valkšnumo sąlygomis gali sugesti.

„ManufacturerPipe“ tiekia katilų vamzdžius ir elektrinių vamzdynus pagal ASME I skyriaus B31.1 ir III skyriaus standartus. Siūlome A213 T11/T22/T91 katilų vamzdžius, A335 P22/P91/P92 pagrindinį garo ir pašildymo vamzdį bei A106/A333 pagalbinės sistemos vamzdį. Visi vamzdžiai tiekiami su išsamiais MTC, terminio apdorojimo įrašais ir NDT ataskaitomis. Galime surengti trečiosios šalies{14}} branduolinės ir tarptautinių energetikos projektų patikrinimą.

Susisiekite su mūsų inžinierių komanda, kad gautumėte medžiagų pasirinkimo gaires ir konkurencingas katilo vamzdžių ir galios vamzdynų kainas.

Gaukite citatą