لوله فولادی آلیاژی ASTM A213 T9 برای مبدل حرارتی سوپرهیتر بویلر

لوله فولادی آلیاژی ASTM A213 T9 برای کاربردهای بویلر، سوپرهیتر و مبدل حرارتی

ASTM A213 T9لوله فولادی آلیاژی، لوله فولادی بدون درز ساخته شده از فولاد آلیاژی فریتی و آستنیتی است. از استاندارد ASTM A213/A213M "مشخصات لوله‌های فولادی بدون درز از فولاد آلیاژی آهنی و آستنیتی برای بویلر، سوپرهیتر و مبدل حرارتی" پیروی می‌کند. در عین حال، محصول باید با الزامات TSG D7002 "قوانین تست نوع برای اجزای خط لوله تحت فشار" نیز مطابقت داشته باشد. 

ASTM A213 T9یک فولاد آلیاژی فریتی است که ریزساختار ماتریس آن عمدتاً از فریت (مارتنزیت تمپر شده) تشکیل شده است. در مقایسه با T5، محتوای کروم T9 تقریباً دو برابر شده است که به طور قابل توجهی مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون آن را بهبود می‌بخشد.ASTM A213 T9لوله‌های فولادی آلیاژی دارای ویژگی‌هایی مانند استحکام بالا، چقرمگی بالا و مقاومت در برابر خوردگی بالا هستند. استحکام کششی آن ≥ 415MPa، نقطه تسلیم آن ≥ 205MPa، ازدیاد طول یا ازدیاد طول در شکست ≥ 30٪ و سختی HBW آن ≤ 179 است. این خواص، لوله‌های ASTM A213 T9 را قادر می‌سازد تا برای مدت طولانی در محیط‌های سخت مانند دمای بالا، فشار بالا و خوردگی شدید به طور پایدار کار کنند.

ترکیب شیمیایی لوله فولادی آلیاژی ASTM A213

فرآیند تولید لوله‌های فولادی آلیاژی ASTM A213 T9 عمدتاً شامل مراحلی مانند فولادسازی، نورد و عملیات حرارتی است.

• فولادسازی:کنترل دقیق ترکیب شیمیایی برای اطمینان از عملکرد و پایداری لوله‌ها.
• نورد:اطمینان از دقت ابعادی و یکنواختی ضخامت دیواره لوله، در حالی که از بروز نقص‌های سطحی جلوگیری می‌شود.
• عملیات حرارتی:پایدار کردن لوله، از بین بردن تنش‌های داخلی و بهبود چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی آن.

مقایسه ASTM A213 T9 با سایر مواد

• در مقابل T22: به دلیل محتوای کروم بالاتر، آلیاژ T9 مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی به طور قابل توجهی بهتری نسبت به T22 ارائه می‌دهد و آن را برای استفاده در محدوده‌های دمای عملیاتی بالاتر مناسب می‌کند.
• در مقابل T91: T9 و T91 مقاومت در برابر اکسیداسیون مشابهی دارند، اما T91 که توسط کربونیتریدهای تشکیل شده از طریق افزودن وانادیوم و نیوبیم تقویت شده است، استحکام در دمای بالا و مقاومت در برابر خزش به طور قابل توجهی بالاتری نسبت به T9 ارائه می‌دهد و امکان طراحی با فشارهای بالاتر و/یا دیواره‌های لوله نازک‌تر را فراهم می‌کند. T91 ماده اصلی برای واحدهای فوق بحرانی مدرن است، در حالی که T9 عمدتاً در واحدهای زیر بحرانی استفاده می‌شود.
• در مقابل 304H: 304H یک فولاد ضد زنگ آستنیتی با دمای اکسیداسیون بالاتر و مقاومت در برابر خوردگی از اسیدهای مختلف است. با این حال، T9 هدایت حرارتی بهتر و ضریب انبساط حرارتی کمتری نسبت به 304H ارائه می‌دهد که منجر به تنش کمتر در شرایط چرخه حرارتی می‌شود. انتخاب بین این دو به پارامترهای طراحی خاص و محیط مورد استفاده بستگی دارد.

ASTM A213 T9لوله‌های فولادی آلیاژی به دلیل استحکام بالا، مقاومت خوب در برابر خزش و پایداری در دماهای بالا، به طور گسترده در زمینه‌های صنعتی مختلف که به محیط‌های با دمای بالا و فشار بالا نیاز دارند، استفاده می‌شوند. در اینجا چند سناریوی کاربردی خاص آورده شده است:

• بویلرهای نیروگاه:لوله‌های فولادی آلیاژی ASTM A213 T9 معمولاً در سوپرهیترها، ره‌هیترها و سیستم‌های لوله‌کشی بخار بویلرهای نیروگاه استفاده می‌شوند. این اجزا باید در برابر بخار با دمای بالا و فشار بالا مقاومت کنند، بنابراین به موادی با مقاومت حرارتی و استحکام مکانیکی عالی نیاز دارند.
• صنعت پتروشیمی:در صنعت پتروشیمی، لوله‌های فولادی آلیاژی ASTM A213 T9 می‌توانند برای ساخت انواع راکتورهای با دمای بالا و فشار بالا، مبدل‌های حرارتی، جداکننده‌ها و سیستم‌های لوله‌کشی استفاده شوند. این دستگاه‌ها معمولاً نیاز به کار در محیط‌های با دمای بالا و خورنده دارند، بنابراین مواد باید مقاومت خوبی در برابر خوردگی و پایداری در دمای بالا داشته باشند.
• صنعت انرژی هسته‌ای:لوله‌های فولادی آلیاژی ASTM A213 T9 می‌توانند برای سیستم‌های خنک‌کننده و سایر اجزای با دمای بالا و فشار بالا در نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده شوند. این اجزا باید در برابر دماها و فشارهای بسیار بالا مقاومت کنند، در حالی که به موادی با مقاومت در برابر تشعشع عالی نیاز دارند.
• کشتی‌سازی:در کشتی‌سازی، لوله‌های فولادی آلیاژی ASTM A213 T9 می‌توانند برای ساخت سیستم‌های بویلر، توربین‌های بخار و سایر تجهیزات با دمای بالا و فشار بالا برای کشتی‌ها استفاده شوند. این دستگاه‌ها باید در برابر لرزش‌ها و ضربه‌ها در حین کار کشتی مقاومت کنند، در حالی که به موادی با استحکام بالا و چقرمگی خوب نیاز دارند.
• سایر کاربردهای صنعتی:علاوه بر زمینه‌های ذکر شده در بالا، لوله‌های فولادی آلیاژی ASTM A213 T9 می‌توانند برای ساخت انواع تجهیزات صنعتی با دمای بالا و فشار بالا، مانند تجهیزات متالورژی، تجهیزات تولید شیشه، تجهیزات کاغذسازی و غیره نیز استفاده شوند. این دستگاه‌ها معمولاً نیاز به کار در دماهای بالا و محیط‌های کاری سخت دارند، بنابراین به موادی با مقاومت حرارتی و استحکام مکانیکی عالی نیاز دارند.