シェルとチューブ熱交換器のための材料選択ガイド:エンジニアリングと耐久性

材料の選択は 3つの主要な要因をバランスする重要な技術決定です 耐腐蝕性 熱伝導性機械的圧力耐力この容器は,しばしば高圧,高温を含む厳しい条件下で動作するので,構造の整合性と長期的資産の安全性を確保するためにASME第8節の基準を満たす必要があります..

材料の選択は"プロセス流体プロフィール"―処理されるメディアの化学組成,温度,圧力に大きく依存します.

炭酸鋼は腐食性のない 中程度の耐用性のあるシェル・アンド・チューブ・ユニットの業界標準です

• 利点: 特殊な機械的強度と低コスト

• エンジニアリング 注: 熱性能が良さながら,酸化 (腐食) と侵食に易くなります.液体が腐食性のない (蒸気や処理された水のような) 外殻に使用される.

ステンレス鋼は,衛生的な処理や軽度から中程度の腐食耐性を要求するプロセスで好ましい選択です.

• 利点: 316L グレード (低炭素) は,溶接中に粒間腐食に耐えるように特別に設計されており,医薬品および食品級の熱交換器の業界標準となっています.

• エンジニアリング 注:表面の仕上げ (Ra値) はここでは極めて重要です.磨きされた仕上げは衛生プロセスでバイオフィルムの固定を防止します.

高温の酸性流れなどの厳しい化学環境では 標準鋼は急速に失敗します

• タイタン: 海水や塩化物による腐食にほとんど抵抗力があります

• ハステロイ/インコネル: 高温耐久性と硫黄酸や塩化水素酸環境への耐久性のために設計された

• エンジニアリング 注: これらの材料はかなり高価です.費用管理のため,カーボン・スティールを使用している間,しばしばチューブバンドル (攻撃性流体と直接接触する部分) にのみ使用されます..

大規模な高圧容器では,固体異国合金を使用することは経済的に禁止される.センターエナメルや他のトップレベルの製造者はしばしばクラッド鋼を使用する.

• 方法:腐食耐性合金 (例えば,チタンまたはステンレス) の薄い層を,金属工学的に重量炭素鋼のベースに結合する.

• 結果は 炭素鋼の構造強度と 予算効率を最適化した 異国の合金と同じく 耐腐蝕性があります

ASME認証を受けた製造者にとって,材料の選択は単なる選択ではなく,規制の要件です.すべての材料には材料試験報告書 (MTR) が付属する必要があります.

1. 追跡可能性:各鋼板と管は,工場からの元の熱番号まで追跡可能である必要があります.

2. ASME準拠:圧力保持部品に使用される材料は,ASMEボイラーおよび圧力容器コード (BPVC) に記載されなければならない.

3. 溶接互換性: 異なる材料を使用する場合 (例えば,ステンレスバンドルを炭素殻に溶接する場合),溶接手順の仕様 (WPS) は,関節の電磁腐食を防ぐために厳格に検証されなければならない..

Q: なぜ海水冷却に ステンレススチールよりも タイタンを選ぶのか?

水は塩化物を含んでおり 316Lのステンレス鋼に"穴の腐食"を引き起こす塩化物による腐食にほとんど抵抗性のある保護性酸化物層交換器のライフサイクルを大幅に延長する.

Q:同じ熱交換器で異なる材料を混ぜることができますか?

A: はい,一般的慣習です.例えば,腐食性のあるプロセス流体のために 316L 不oxidable 鋼管を使用できます.しかし,コストを節約するために,殻とキャップは炭素鋼で作られています.これは,完全に受け入れられる条件で,関節移行は,正常に電磁隔離のために設計されています.

Q: "電磁腐食"とは何か? 材料の選択にどう影響する?

電気解電液 (水のような) の存在で 2つの異なる金属が接触するときに,電磁腐食が発生します.1つは急速に腐食する設計段階で材料の互換性を確認するために"電磁気潜在分析"を行います

特定の化学的互換性要件を伴うプロジェクトを現在評価していますか? それとも,プロセスストリームの合金性能の技術的な比較が必要ですか?