Classification et analyse standard des tuyaux en acier inoxydable de la chaudière

Les tuyaux en acier de la chaudière peuvent être divisés en deux catégories en fonction de leurs méthodes de fabrication: des tuyaux en acier sans couture et des tuyaux en acier soudé électrique; Et du point de vue des matériaux, ils incluent l'acier ferritique et l'acier inoxydable austénitique. De plus, cesPipes en acier inoxydable de la chaudièreont des utilisations différentes, telles que les tuyaux et les tuyaux de transfert de chaleur, ce qui rend leurs types plus diversifiés. Il convient de noter que parmi toutes ces catégories, seuls les tuyaux en acier inoxydable austénitique sont spécifiquement utilisés pour les tuyaux de transfert de chaleur. Dans la norme JIS, la teneur en Cr en acier inoxydable doit atteindre plus de 11% et sa note est représentée par SU plus un numéro de série numérique.

 

 

Fonction du tuyau de transfert de chaleur et standard

 

Les tuyaux de transfert de chaleur, également connus sous le nom de tuyaux d'échange de chaleur, ont la fonction centrale de transfert de la chaleur de combustion de la chaudière à l'eau qui coule à l'intérieur des tuyaux d'échange de chaleur. Les tuyaux sont conçus spécifiquement pour le transport de l'eau et de la vapeur et ne participent pas au processus d'échange de chaleur. Ces deux types de tuyaux en acier suivent des normes différentes au Japon: la norme pour les tuyaux de transfert de chaleur est le JIS G3463, c'est-à-dire "tuyaux en acier inoxydable pour les chaudières et les échangeurs de chaleur", Alors que la norme pour la tuyauterie suit le JIS G3459, c'est-à-dire" les tuyaux en acier inoxydable pour la tuyauterie ". Bien que les deux normes incluent une Sus304 en acier inoxydable général (18c-8ni en acier inoxydable austénitique), les deux appartiennent à différentes catégories standard.

 

Fonctions de tuyauterie et normes

 

La tuyauterie est utilisée pour transporter l'eau et la vapeur et suit la norme JIS G3459. Bien qu'il y ait des chevauchements avec la norme du tuyau de transfert de chaleur, ils appartiennent à différentes utilisations. Bien qu'il y ait des chevauchements à certains égards, tels que la sélection des matériaux, leur conception et leur fabrication doivent être déterminées séparément en fonction de différentes conditions de travail pour assurer leur fiabilité et leur sécurité.

 

Raisons pour lesquelles l'acier inoxydable ferritique ne sont pas applicables

 

Caractéristiques et défauts de l'acier inoxydable ferritique

L'acier inoxydable est principalement divisé en acier inoxydable ferritique et en acier inoxydable austénitique. L'acier inoxydable ferritique a un réseau cube centré sur le corps, tandis que l'acier inoxydable austénitique est un métal cubique centré sur le visage, qui se caractérise par l'ajout de Cr et de plus de Ni et Mn. À température ambiante, le fer contenant C forme une structure de ferrite, mais afin d'obtenir de l'austénite, au moins 10% Cr et Ni doivent être incorporés dans l'acier.

 

Les caractéristiques de l'acier ferritique comprennent une diffusion atomique rapide à des températures élevées (environ 10 fois celles de l'acier austénitique), une excellente conductivité thermique et une faible extension thermique. Cependant, il présente également certains inconvénients, tels que l'embrimance des précipitations, la ténacité insuffisante et la faible résistance (en particulier la force de fluage à haute température) dans des conditions à haute température. Le fluage fait référence à la déformation et à la fracture des métaux sous charge en raison de la température élevée au fil du temps, qui commence généralement à apparaître lorsque l'acier dépasse 400 degrés.

 

Exigences d'environnement à haute température

 

Chaudière en acier inoxydableDoit travailler dans un environnement sévère avec une température de vapeur maximale d'environ 600 degrés et une pression d'environ 25 MPa, de sorte que leur résistance à haute température, en particulier la résistance au fluage, est extrêmement élevée. Malheureusement, l'acier inoxydable ferritique contenant plus de 11% de Cr ne fonctionne pas aussi bien que l'acier inoxydable austénitique à cet égard. De plus, la diffusion atomique rapide de l'acier inoxydable ferritique dans un environnement à haute température peut conduire à la formation de la phase σ (50FE-50CR), ce qui réduit la résistance de l'acier et augmente la fragilité.

 

Cependant, les riches éléments Ni, N et Mn en acier inoxydable austénitique peuvent inhiber efficacement la formation de la phase σ. Étant donné que les tubes de transfert de chaleur de la chaudière doivent avoir une excellente stabilité structurelle à haute température et une résistance à haute température, l'acier inoxydable ferritique ne convient pas à ce scénario d'application.