ASME A335 P9 gestelltes Rohr für überhitzer und nachüberhitzer von kohlebefeuerten kesseln

Oberhalb von 580 °C hört die Auslegungsfrage in einem kohlebefeuerten Kessel auf, Festigkeit zu sein, und wird zur Kriechlebensdauer. Ein endgültiger Überhitzer- oder Nachüberhitzerrohr in einer 600-MW-Einheit sitzt bei einer Metallwand von 580-620 °C auf der Feuerseite (mit kurzen Ausflügen in Richtung 650 °C), trägt den Hauptdampfdruck im Inneren und soll dies für 200.000 Stunden tun, während Flugasche die Außenseite abschleift und Schwefel in der Kohle nach allem greift, was sie finden kann. ASME A335 P9 – 9 % Chrom, 1 % Molybdän – ist die Güte, die diese Aufgabe zwischen niedriglegiertem P22 und dem T91-Bereich übernimmt, und diese gestufte Version davon ist für die Paneele gebaut, bei denen die Metalltemperatur und der Gasweg zusammen das Lebensdauerbudget sonst verkürzen würden.

P9 wird normalerweise für eine Metallwandtemperatur von etwa 580-620 °C spezifiziert. 650 °C ist die kurzfristige Ausflugsgrenze, nicht der Dauerbetriebspunkt: Dauerbetrieb über etwa 620 °C erfordert eine Kriechlebensdauerprüfung und in den meisten Fällen steigt die Güte auf T91 / P91.

In diesem Band passieren drei Dinge. Die Oxidation von ferritischem Stahl beschleunigt sich stark, sodass eine P11- oder P22-Oberfläche, die bei 550 °C in Ordnung war, zu skalieren und dünner zu werden beginnt. Die Kriechbruchfestigkeit, nicht die Streckgrenze, bestimmt die Wandstärke, und alle 10 K über der Auslegungstemperatur nehmen einen messbaren Teil der Lebensdauer weg. Und der Wärmeübergangskoeffizient auf der Gas-Seite in einem kohlebefeuerten Kessel ist niedrig, sodass das Rohr heißer läuft als der Dampf darin – was genau der Spielraum ist, den eine gestufte Oberfläche durch die Verteilung des absorbierten Flusses auf eine größere Gas-Seite-Fläche wiederherstellt.

P9 beantwortet alle drei mit einer Zusammensetzung statt einer dickeren Wand. Die 9 % Chrom bilden ein dichtes, selbstreparierendes Oxid, das im 580-620 °C Band hält und kurze Ausflüge auf etwa 650 °C toleriert; das Molybdän trägt die Bruchfestigkeit; und die geschweißte Bolzenanordnung senkt die Spitzentemperatur der Wand, sodass lokale Heißzonen nicht die Kriechlebensdauer verbrauchen, für die das gesamte Panel ausgelegt wurde.

Bolzen sind kein nachträglicher Gedanke auf einem Kesselpanel – sie sind die Oberfläche, die das Feuer zuerst sieht. Der Standardbolzen für Überhitzer- und Nachüberhitzerpaneele ist SS410 (1Cr13) oder eine 11-13 % Cr-Güte, was der Metallwand von 580-620 °C und der Kohleschwefelbelastung entspricht. SS409 ist kein 13Cr-Stahl – sein Chromgehalt beträgt etwa 11-12 % – und ist auf niedrigere Temperaturabschnitte wie Economiser beschränkt, wo die Metalltemperatur und die Korrosionsbelastung geringer sind. Die Wahl wird aus Ihrer Kohleanalyse getroffen, nicht aus einer Lagerliste. Bolzendurchmesser von 12,7 mm, 15,88 mm und 19,05 mm mit Höhen von 8 mm bis 50,8 mm decken die Panelgeometrien ab, die in unterkritischen, überkritischen und ultra-überkritischen Einheiten verwendet werden, und jeder Bolzen wird nach ASME Section IX Verfahren mit aufgezeichneten Parametern pro Schicht geschweißt.

Die gestufte Oberfläche verändert auch das Schlackeverhalten. Blankrohrpaneele in einem Kohlekessel überbrücken mit Schlacke den Spalt zwischen den Rohren; die Bolzenanordnung unterbricht diese Brücke, sodass sich die Ablagerung in isolierten Inseln bildet und unter ihrem eigenen Gewicht oder unter einem Rußbläser abfällt. Paneele bleiben leichter, Gaswege bleiben offen und die Einheit behält ihre Auslegungsgas-Temperatur am Ofenaustritt.

Die meisten Bestellungen für dieses Rohr sind keine Neubauten – es handelt sich um Panelersatz während einer geplanten Revision, und der Zeitplan ist die Spezifikation. Die funktionierende Reihenfolge ist: Zeichnung und Bolzenlayout werden bestätigt, bevor das Revisionsfenster festgelegt wird; Basisrohr wird gegen den Walzplan der Mühle zugeteilt; Panel wird geschweißt und bestußt; Hammerprüfung und Maßbericht werden mit dem Panel ausgestellt; Versand als Bündel mit markierter Position des Panels auf dem Etikett. Sechs Wochen sind eine realistische Lieferzeit für einen vollständigen Satz von Panels, und einzelne Rohre können schneller geliefert werden, wenn das Basisrohr auf Lager ist.

Die Lieferzeit beträgt 5 bis 75 Tage, je nachdem, ob das Basisrohr gewalzt werden muss und welcher Umfang der Fremdinspektion erforderlich ist, und ein Stück ist eine legitime Bestellung für einen Notfallersatz. Wo die Auslegungstemperatur über etwa 620 °C liegt, ist die Güte T91 / P91; wo sie unter 565 °C bleibt,P22 mit 13 % Cr Bolzenist die wirtschaftliche Wahl.

Jeder Bolzen an jedem Rohr wird mit einem Hammer angeschlagen. Eine gute Schweißnaht klingt; ein loser Bolzen gibt einen dumpfen Ton von sich und wird herausgeschnitten und neu geschweißt, bevor das Rohr die Station verlässt. Neben der Hammerprüfung enthält das Freigabepaket das Basisrohr-Mill-Zertifikat, PMI des Rohrs, den Schweißparameter-Aufzeichnungsbericht, Bolzendurchmesser- und Höhenmessungen, Geradheit und Endvorbereitungsmaße sowie eine hydrostatische Prüfung des Basisrohrs, wo die Spezifikation dies erfordert. Dokumente werden standardmäßig nach EN 10204 3.1 ausgestellt; 3.2 und Fremdüberwachung durch ABS, BV, DNV, CCS oder LR sind verfügbar. Die breitere Prüfphilosophie ist hier.

Rohre werden als Bündel mit Kunststoff-Endkappen oder in Sperrholzkisten für kleinere Mengen versandt, Bolzen durch Holz geschützt und jedes Bündel mit Wärmenummer und Panelposition gekennzeichnet, damit der Monteur das Rohr ohne Messung der Zeichnung zuordnen kann. Die Bedingungen sind FOB Shanghai oder Ningbo, mit CIF und DAP gegen den Hafen des Standorts angeboten. Mindestbestellmenge ist ein Stück.

Welche Bolzengüte für unsere Kohle?Senden Sie die Kohleanalyse – Schwefel und Alkali entscheiden zwischen 1Cr12 und 13Cr.
Können Sie ein Lieferdatum für eine Revision einhalten?Ja, vorausgesetzt, die Zeichnung wird genehmigt, bevor der Walzschlitz für das Basisrohr belegt wird; nennen Sie uns zuerst das Revisionsdatum und wir planen rückwärts.
Liefern Sie komplette Paneele oder einzelne Rohre?Beides. Paneele werden nach Ihrer Zeichnung mit Maßbericht pro Panel gebaut; einzelne Rohre werden nach demselben Verfahren geschnitten und bestußt.
Was ist die Preisbasis?FOB Shanghai oder Ningbo, bestimmt durch die Güte und Wandstärke des Basisrohrs, Bolzendurchmesser und -höhe sowie das Gesamtgewicht des Panels.

Senden Sie den Kesseltyp, die Dampfparameter, die Panelzeichnung und die Kohleanalyse. Was zurückkommt, ist eine Material- und Bolzenempfehlung, ein Produktionsplan, der an Ihr Revisionsdatum gebunden ist, und ein FOB-Preis – normalerweise innerhalb eines Arbeitstages nach Erhalt der Zeichnung.

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