Interval de temperatures de funcionament dels tubs de la caldera SA210
Els tubs de caldera sense soldadura SA210 tenen una temperatura de funcionament màxima d'uns 1000 graus F, que és de 538 graus. Aquesta xifra situa el grau al mig del rang de temperatura cobert pels materials del tub de la caldera: és més resistent a la calor que els graus d'acer al carboni més baixos, però s'ha de substituir per graus d'aliatge o inoxidable quan les temperatures dels metalls augmenten encara més. La temperatura del metall en lloc de la temperatura del vapor és el valor de control, perquè és la paret del tub que ha de mantenir la força i resistir l'oxidació.
On es troba SA210 entre els graus del tub de la caldera
| Grup material | Graus típiques | Pràctic sostre de temperatura |
|---|---|---|
| Acer al carboni | SA179, SA192, SA210 | Al voltant de 900 a 1000 graus F, és a dir, de 482 a 538 graus |
| Acer de baix-aliatge | SA213 T11, SA213 T22 | Al voltant de 1100 a 1200 graus F, és a dir, de 593 a 649 graus |
| Acer inoxidable austenític | SA213 TP304, SA213 TP316 | Uns 1500 a 1600 graus F, és a dir, de 816 a 871 graus |
| Graus d'aliatge-alt-de níquel | Qualitats de tub de ferro de níquel-crom- | Per sobre de 2000 graus F, és a dir, per sobre de 1093 graus |
Els graus d'acer al carboni SA179, SA192 i SA210 comparteixen una banda de temperatura similar, i l'elecció entre ells normalment es decideix per les propietats mecàniques, la composició química i el mètode de formació del tub en lloc de només per la temperatura. Els graus d'aliatge baix-afegeixen petites quantitats de crom i molibdè, que augmenten la resistència a la fluència perquè els tubs puguin servir en posicions de sobreescalfador i reescalfador a temperatures metàl·liques més altes.
Per què existeix el límit: Creep, oxidació i atac de vapor
Per sobre d'uns 800 graus F, o 427 graus, l'acer al carboni comença a perdre força contínuament amb el temps, perquè la deformació fluïda es converteix en el mode de fallada de control del disseny-en lloc del rendiment a curt-termen. L'oxidació i el creixement-de l'escala lateral del vapor també s'acceleren, i l'escala aïlla el tub, fet que augmenta encara més la temperatura del metall i escurça la vida útil. Per tant, el pràctic sostre de SA210 reflecteix la temperatura a la qual la tensió admissible per a la vida útil del disseny cau per sota del nivell necessari per suportar la pressió interna amb un gruix de paret sensible.
Guia de selecció i fabricació
El material s'escull fent coincidir la temperatura metàl·lica calculada al punt més calent de cada circuit de tub amb la tensió admissible del grau candidat per a la vida útil del disseny especificada, i després comprovant la corrosió i l'erosió dels gasos de combustió i la química de l'aigua. Els tubs SA210 es dobleguen, solden i estampan fàcilment, cosa que els fa econòmics per a economitzadors, parets d'aigua i sobreescalfadors de temperatura més baixa-. Quan el material s'actualitza per a una zona més calenta, la junta de transició s'ha de soldar amb consumibles adaptats al costat més alt de l'aliatge i, normalment, la soldadura reben un tractament tèrmic post-si el gruix de la paret i el contingut d'aliatge ho requereixen.
Preguntes freqüents
P: Quina és la temperatura màxima de funcionament dels tubs de la caldera SA210?
Uns 1000 graus F, que són 538 graus, mesurats com a temperatura metàl·lica de la paret del tub en lloc de la temperatura del vapor.
P: SA210 és adequat per a tubs de sobreescalfador?
Es pot utilitzar a les seccions més fredes d'un sobreescalfador, però les etapes finals de sobreescalfament normalment necessiten un grau d'aliatge baix-com SA213 T11 o T22 perquè les temperatures del metall allà superen el rang econòmic de l'acer al carboni.
P: Com es comparen SA179, SA192 i SA210?
Tots tres són graus de tub de caldera d'acer al carboni amb una banda de temperatura similar d'aproximadament 900 a 1000 graus F, és a dir, de 482 a 538 graus. Es diferencien principalment en la química especificada, els mínims de propietats mecàniques i el mètode de fabricació.
P: Què passa si SA210 funciona per sobre del seu límit?
La fluència s'accelera i el tub s'abomba gradualment i després es trenca, mentre que el creixement de l'escala-lateral i del foc-de vapor augmenta encara més la temperatura del metall. El resultat és una vida de disseny escurçada en lloc d'un marge d'operació segur.
P: Quan necessito un tub d'acer inoxidable o d'{0}}alt aliatge?
Els graus austenítics com SA213 TP304 i TP316 s'utilitzen fins a aproximadament 1500 a 1600 graus F, equivalents a 816 a 871 graus, i els graus d'aliatge de base de níquel-alt-s'utilitzen per sobre d'uns 2000 graus F, o fins i tot la resistència a l'acer inoxidable requerida, o fins i tot la pèrdua de resistència1093.
P: La temperatura només decideix el material del tub?
No. La tensió admissible, la corrosió i l'erosió dels gasos de combustió, la química de l'aigua, el cicle tèrmic i el cost participen en la decisió, i l'elecció final sempre és el grau que satisfà cadascuna d'aquestes condicions.
