ASME VIII-1 Χωρισμός θερμότητας σε σωλήνα U UNS N06600 για διεργασίες χλωρίου-αλκαλίων NACE MR0175

ASME VIII-1 Εναλλάκτης Θερμότητας U-Tube Clad UNS N06600 για τη Διαδικασία Χλωροαλκαλίων NACE MR0175​

Το Εναλλάκτης Θερμότητας ASME VIII-1 U-Tube έχει σχεδιαστεί ειδικά για τη διαδικασία χλωροαλκαλίων, διαθέτοντας επένδυση από κράμα UNS N06600 (Inconel 600) που συμμορφώνεται με την πιστοποίηση NACE MR0175 για αντοχή σε ρωγμές λόγω καταπόνησης από θείο (SSC). Είναι κατάλληλο για ακραίες συνθήκες που περιλαμβάνουν υψηλά ιόντα χλωρίου, υψηλή θερμοκρασία αλκαλίων και μέσα που περιέχουν θείο, όπως στην παραγωγή χλωριούχου βινυλίου και εξατμιστών καυστικής σόδας. Ο σχεδιασμός του U-tube διπλής διέλευσης ενισχύει την αναταραχή, μειώνει τη ρύπανση και βελτιώνει την απόδοση μεταφοράς θερμότητας κατά περισσότερο από 40%.

Παράμετροι Βασικού Υλικού και Υλικού Επένδυσης

Πλεονεκτήματα του κράματος UNS N06600

• Αντοχή στη διάβρωση: Ρυθμός διάβρωσης σε διάλυμα NaOH 80°C συγκεντρωμένο < 0,01 mm/έτος; αντέχει σε υδροχλωρικό οξύ 50% βρασμού.
• Μηχανικές ιδιότητες: Αντοχή σε ερπυσμό σε υψηλή θερμοκρασία (αντοχή ≥ 240 MPa στους 700°C), επιμήκυνση ≥ 30%.
• Συμβατότητα διεργασίας: Υποστηρίζει συγκόλληση TIG (υλικό πλήρωσης ERNiCr-3) και θερμή διαμόρφωση εξώθησης. πάχος επένδυσης ≥ 3 mm.

Διαδικασία επένδυσης και απαιτήσεις τεκμηρίωσης

Βασικά βήματα επένδυσης

1. Επιλογή υλικού συγκόλλησης: Χρησιμοποιήστε σύρμα ERNiCr-3 (AWS A5.14), που ταιριάζει με τη σύνθεση του κράματος N06600 για την αποφυγή μετανάστευσης άνθρακα.
2. Προδιαγραφές διεργασίας:
   • Θερμοκρασία προθέρμανσης: 90-120°C (υπόστρωμα από ανθρακούχο χάλυβα)
   • Θερμοκρασία μεταξύ των διελεύσεων: ≤ 150°C
   • Θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση: ανόπτηση διαλύματος 980°C + σβέση με νερό (για την εξάλειψη της υπολειμματικής τάσης).

Απαιτούμενη τεκμηρίωση ποιότητας

1. Προδιαγραφή διαδικασίας συγκόλλησης (WPS/PQR): Συμμορφώνεται με το ASME Section IX, καλύπτοντας όλες τις παραμέτρους συγκόλλησης θέσης.
2. Έκθεση μη καταστροφικών δοκιμών:
   • Επένδυση PT (Δοκιμή διείσδυσης) 100% κάλυψη, χωρίς ρωγμές ή πορώδες.
   • Συγκόλληση σωλήνα προς φύλλο σωλήνων RT (Ακτινογραφική δοκιμή) σύμφωνα με τα πρότυπα ASME Sec. V.
3. Έκθεση δοκιμής διάβρωσης:
   • Δοκιμή ψεκασμού ουδέτερου άλατος (ASTM B117) ≥ 1000 ώρες χωρίς αποκόλληση.
   • Επιταχυνόμενη δοκιμή διάβρωσης σε μέσο χλωροαλκαλίων (40% NaOH + 5% NaCl, 90°C).
4. Πιστοποίηση NACE MR0175: Επαλήθευση της απόδοσης ρωγμών καταπόνησης θειούχου υδρογόνου (μερική πίεση H₂S ≥ 0,3 kPa).

Τεχνικά πλεονεκτήματα και σχεδιαστικές καινοτομίες

1. Δομή μεταφοράς θερμότητας υψηλής απόδοσης:

   • Ο σχεδιασμός διπλής διέλευσης U-tube αυξάνει την αναταραχή κατά 60%, μειώνοντας τη βιολογική ρύπανση σε σύγκριση με τα σχέδια μονής διέλευσης.
   • Βελτιστοποιημένοι κυματοειδείς σωλήνες (πάχος τοιχώματος 0,8 mm), συντελεστής μεταφοράς θερμότητας 8% υψηλότερος από τους χάλκινους σωλήνες.

2. Προσαρμοστικότητα σε ακραίες συνθήκες:

   • Αντοχή σε θερμικό σοκ: Δεν υπάρχει διαρροή υπό ξαφνική αλλαγή θερμοκρασίας 200°C (προσομοίωση κύκλων εκκίνησης-διακοπής χλωροαλκαλίων).
   • Σεισμικός σχεδιασμός: Περνά την πιστοποίηση επιπέδου ASME Sec. III NF (πρότυπα εφαρμογής πυρηνικών σταθμών).

3. Διάρκεια ζωής και κόστος συντήρησης:

   • Διάρκεια ζωής σχεδιασμού ≥ 20 χρόνια (η μέση διάρκεια ζωής των εναλλακτών θερμότητας χάλκινων σωλήνων είναι 10 χρόνια).
   • Ο σχεδιασμός αφαιρούμενων δεσμών σωλήνων μειώνει τον χρόνο συντήρησης κατά 50%.

Βιομηχανικές εφαρμογές και εγκρίσεις πιστοποίησης

• Βασικές εφαρμογές: Συμπύκνωση αντιδραστήρα χλωριούχου βινυλίου, συγκέντρωση εξάτμισης καυστικής σόδας, επεξεργασία λυμάτων που περιέχουν θείο.
• Τυπικοί πελάτες:
  • China Chlor-Alkali Chemical Group (30 μονάδες σε λειτουργία, ποσοστό αστοχίας < 0,5 φορές/έτος).
  • Βάση πετροχημικών της Μέσης Ανατολής (ψύξη θαλασσινού νερού + συνθήκες αργού πετρελαίου υψηλής περιεκτικότητας σε θείο).
• Πιστοποιήσεις πλήρους αλυσίδας:
  • ASME VIII-1 2025 (Δοχείο πίεσης)
  • NACE MR0175/ISO 15156-3 (Αντοχή στη διάβρωση από θείο)
  • PED 2014/68/EU (Οδηγία Εξοπλισμού Πίεσης της ΕΕ).