셸 및 튜브 열 교환기에 대한 재료 선택 가이드: 엔지니어링 & 내구성

껍질 및 튜브 열 교환기에 대한 재료 선택은 세 가지 주요 요소를 균형 잡는 중요한 엔지니어링 결정입니다.그리고 기계적 압력 운반 능력이 용기들은 종종 높은 압력, 높은 온도와 같은 극한 조건에서 작동하기 때문에그리고 공격적인 화학 공정 유체 류물질은 구조적 무결성 및 장기적 자산 안전성을 보장하기 위해 ASME 섹션 VIII 표준을 준수해야합니다..

재료 선택은 "프로세스 유체 프로필" (프로세스 매체의 화학적 구성, 온도 및 압력) 에 크게 달려 있습니다.

탄소 강철은 부식성이 없는, 중저하 용량 껍데기 및 튜브 단위의 산업 표준입니다.

• 장점: 뛰어난 기계적 강도와 낮은 자본 비용

• 엔지니어링 참고: 좋은 열 특성을 가지고 있지만 산화 (강성) 및 침식에 민감합니다.일반적으로 액체가 부식적이지 않은 외부 껍질에 사용됩니다 (바람이나 처리 된 물과 같이).

스테인레스 스틸은 위생적이거나 가벼운 또는 중저한 부식 저항을 요구하는 프로세스에서 선호되는 선택입니다.

• 장점: 316L 등급 (저탄소) 은 용접 도중 간알성 부식 저항을 위해 특별히 설계되었으며, 의약품 및 식품 등급 열 교환기에 대한 산업 표준이 되었습니다.

• 엔지니어링 참고: 표면 마무리 (Ra 값) 이 여기서 중요합니다; 닦은 마무리 생체 필름 부착을 방지합니다.

고온 산성 흐름과 같은 극한의 화학 환경에서는 표준 강철이 빠르게 고장납니다.

• 티타늄: 바닷물 및 염화물 기반의 부패에 거의 면역적입니다.

• 하스텔로이/인코넬: 고온 강도와 황산 또는 염화산 환경에 대한 내성을 위해 설계되었습니다.

• 공학 참고: 이 재료들은 훨씬 비싸다.그들은 종종 튜브 펀들 (공격 유체와 직접 접촉하는 부분) 에만 사용되며 비용을 관리하기 위해 껍질에 탄소 강철을 사용합니다..

대용량 고압 용기에서는 고체 이국적 합금의 사용이 경제적으로 금지적입니다. 센터 에나멜과 다른 최고 수준의 제조업체는 종종 클래드 스틸을 사용합니다.

• 방법: 부식 저항성 합금 (예를 들어, 티타늄 또는 스테인리스) 의 얇은 층은 중량 탄소 강철 기판에 금속학적으로 결합됩니다.

• 결과: 탄소 강철의 구조적 강도와 외래 합금의 부식 저항성을 얻을 수 있습니다.

ASME 인증을 받은 제조업체의 경우, 재료 선택은 단순한 선택이 아니라 규제 요구 사항입니다. 모든 재료는 재료 시험 보고서 (MTR) 를 동반해야합니다.

1. 추적성: 모든 철강판과 튜브는 공장으로부터의 원래 열 번호까지 추적될 수 있어야 합니다.

2. ASME 준수: 압력 유지 구성 요소에 사용되는 재료는 ASME 보일러 및 압력 용기 코드 (BPVC) 에 나열되어야합니다.

3. 용접 호환성: 다른 재료를 사용할 때 (예를 들어, 탄소 껍질에 스테인리스 뭉치를 용접하는 경우),용접 절차 사양 (WPS) 은 관절에 있는 진열을 방지하기 위해 엄격하게 검증되어야 합니다..

Q: 왜 스터렌스 스틸보다 티타늄을 선택해서 바닷물을 냉각하는 걸까요?

해수에는 고농도의 염소가 들어있어서 316L의 스테인리스 스틸에 '포트 코로레이션'을 일으킨다.클로라이드로 인한 진열에 거의 면역력을 갖춘 보호 산화층, 교환기의 수명을 크게 연장합니다.

Q: 같은 열 교환기에 다른 재료를 섞을 수 있나요?

A: 예, 일반적입니다. 예를 들어, 부식성 공정 액체로 316L 스테인리스 스틸 튜브를 사용할 수 있습니다.이것은 합동 전환이 정밀하게 galvanic 고립을 위해 설계된 조건으로 완벽하게 허용됩니다.

질문: "갈바닉 패식"이란 무엇인가요? 그리고 그것은 재료 선택에 어떤 영향을 미치나요?

A: 갈바닉 진화는 두 가지 다른 금속이 전해질 (물 같은) 이 있는 상태에서 접촉할 때 발생합니다.한쪽은 빠르게 부식합니다.우리의 엔지니어링 팀은 설계 단계 동안 재료 호환성을 보장하기 위해 "갈바닉 잠재력 분석"을 수행합니다.

현재 특정 화학 호환성 요구 사항이있는 프로젝트를 평가하고 있습니까? 또는 프로세스 스트림에 대한 합금 성능의 기술적 비교가 필요합니까?