ステンレス鋼管板熱交換器 – パフォーマンスと寿命

正直に言うと、-ほとんどの場合、誰かが「必要です」と言ったとき、ステンレス鋼管板熱交換器彼らが本当に言いたいのは、「炭素鋼で一度失敗したことがありましたが、二度と同じことはしません」ということです。

こうして私たちはステンレス管板の開発を始めました。長年にわたり、私たちはステンレス鋼が単一の答えではないことを学びました。. 304L と 316L は、同じサービス内でもまったく異なる動作をします。間違ったものを選択すると、18 か月後に交換することになります。適切なものを選べば、あなたの植物よりも長持ちするかもしれません。

なぜステンレス鋼なのか?

炭素鋼管板の錆、ピット、スケール。数年間耐えるだけでも、かなりの腐食代が必要です。ステンレス鋼は、ほとんどの酸化環境で自己修復する不動態酸化層を形成します。-これは、腐食代が減少し、公差が厳しくなり、検査間隔が長くなり、厚さを犠牲にしないことを意味します。

しかし、パッシブ層も無敵ではありません。塩化物がそれを分解します。高温はその破壊を加速します。ピットインが始まると、それは速く進みます。

304L 対. 316L: 本当の違い

304L には 18% クロム、8% ニッケルが含まれており、モリブデンは含まれていません。当社はこれを脱塩水、軽質炭化水素、処理水による密閉冷却システムに使用しています. 316L には 2 ～ 3% のモリブデンが添加されています-。これにより、耐塩化物性が大きく異なります。当社では、冷却塔の水、海洋環境、および 25 ppm を超える塩化物を含むあらゆるサービスに 316L を指定しています。

コストの差は？ 316L は通常、304L よりも 15 ～ 25% 多く稼働します。迷ったら316Lを選んでください。単一のチューブシートの故障のコストは、そのプレミアムの少なくとも 10 倍です。

304L に障害が発生し、316L が窮地を救った場合

食品加工工場には 304L の密閉冷却ループがありました。それは6年間続きました-。その後、工場の拡張により水処理に過負荷がかかりました。塩化物は 18 か月間で 40 ppm から 110 ppm に変動しました。 304L 管板は管穴の周囲で穴あきを始めました。{10}まさに隙間の状態が最悪の場所でした。 316L (18% 高価) に交換しました。 7年経っても穴は開いていません。

管板の厚さ: 無視しないでください

ステンレス チューブ シートは、強度のためではなく、剛性のために最小値より厚いことがよくあります。{0}} 316L の実用的な最小値: 400 mm 未満のシェルの場合は 25 mm、400 ～ 800 mm の場合は 32 mm、800 ～ 1200 mm の場合は 38 mm、それより大きい場合は ASME- で計算されます（通常は 45 ～ 55 mm）。チューブシートのサイズが 5 mm 小さいと、熱サイクル下でチューブ接合部の漏れが発生することが確認されています。

圧延と溶接: ステンレス-特有の課題

ステンレス加工は-硬化します。ステンレスチューブを転がしすぎると、材料に応力がかかり、応力腐食割れの可能性が生じます。-当社では、校正されたツールを使用した制御されたトルク圧延を使用し、圧延膨張を 304L では 5 ～ 8%、316L では 4 ～ 6% の減肉に制限し、200 psig を超えるサービスまたは熱サイクルを伴うサービスでは圧延後にチューブを溶接します。

表面仕上げ: 見落とされている要素

管板面：3.2μm Ra以上。チューブ穴径: ロールジョイントの場合は 1.6 μm Ra 以上。目立つ傷や工具跡はありません。かつて、目に見える加工跡のあるチューブシートを受け入れました-3 か月以内にガスケットが漏れました。

検査方針を変えたプロジェクト事例

紙パルプ工場に 316L 管板を改修しました。設置中の PMI スポット チェックにより、12 個のうち 2 個が実際には 304L であることが判明しました。-工場証明書が間違っていました。私たちはそれらを拒否しました。この遅延により、クライアントは生産損失として約 15,000 ドルの損失を被りました。現在では、出荷前にすべてのチューブシートに PMI、独立した第三者による検証、および実際に測定された組成を含むコンプライアンスステートメントが必要です。-

コストの正当化
すべてのクライアントに対して実行する計算は次のとおりです。

ステンレスバージョンの初期費用は 30% 高くなります。 14 年間で年間コストが約 7,700 ドル節約され、さらに少なくとも 1 回の大規模な計画外のシャットダウンが回避されます。ステンレスプレミアムについて疑問を持たれるすべてのお客様にこの表をお見せします。

ステンレスを使用しない場合

ステンレスが常に答えになるわけではありません。次の場合はこれを避けます。-550 度を超える高温クリープ。非常に高い塩化物 + 高温 (二相 2205 またはチタンに切り替える);パッシブ層が自己修復できない酸素が枯渇したサービス-と{6}}。

最終チェックリスト

サインオフする前に:

グレード – 304L または 316L?実際の塩化物データで正当化します。

厚さ – ASME の最小値と当社の剛性ガイドラインを満たしていますか?

仕上げ – 面 3.2 μm Ra?ボア 1.6 μm Ra?

PMI – 材料の識別は店舗で確認されましたか?

圧延/溶接 – 制御されたトルク圧延?高圧またはサイクリング用の溶接?

認証 – 納品された資料に対して検証されていますか?

リードタイム – ステンレスの注文にはさらに時間がかかる場合があります。お早めにご注文ください。

スペア – 重要なサービスの場合は、事前に 1 つ注文してください。