Wofür europäische und japanische Standard-Kesselrohre verwendet werden
Kesselrohre sind die druckführenden Elemente eines Dampferzeugers: Überhitzer, Zwischenüberhitzer, Wasserwände, Economiser und Luftvorwärmer. Sie arbeiten unter der kombinierten Wirkung von hohem Innendruck, hoher Metalltemperatur, Temperaturwechsel und korrosiven Rauchgasen, sodass der Stahl über eine jahrzehntelange Lebensdauer hinweg langfristige Zeitstandfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und eine stabile Mikrostruktur vereinen muss.
Zwei Spezifikationsfamilien dominieren die internationale Beschaffung außerhalb Nordamerikas. Die europäische Familie basiert auf EN 10216-2, die nahtlose Rohre aus unlegiertem und legiertem Stahl mit spezifizierten Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen umfasst. Die japanische Familie basiert auf JIS G3454, JIS G3461 und JIS G3462 und umfasst Druckrohre aus Kohlenstoffstahl, Kessel- und Wärmetauscherrohre aus Kohlenstoffstahl sowie Kessel- und Wärmetauscherrohre aus legiertem Stahl. Chinesische Nahtlosrohrwerke walzen beide Familien auf denselben Linien und liefern sie an Kesselhersteller, EPC-Auftragnehmer für Kraftwerke und Hersteller von Wärmetauschern.
Europäische Güten gemäß EN 10216-2
In EN 10216-2 ist eine fortlaufende Liste von Güteklassen aufgeführt, sodass ein Konstrukteur das Rohr an die Metalltemperatur jeder Heizfläche anpassen kann. Die unlegierten Sorten P195GH, P235GH und P265GH decken Wasserwände und Economiser ab. Die Molybdänsorte 16Mo3 und die mikrolegierte Sorte 20MnNb6 decken moderate Dampfparameter ab, bei denen Kriechen zum entscheidenden Kriterium wird. Die Chrom-Molybdän-Qualitäten 10CrMo5-5, 13CrMo4-5, 10CrMo9-10, 11CrMo9-10 und 25CrMo4 durchlaufen die höheren Dampftemperaturklassen, während 14MoV6-3, 20CrMoV13-5-5 und die 9Cr-1Mo-V-Qualität X10CrMoVNb9-1 dienen Überhitzer- und Zwischenüberhitzerauslässe in Hochleistungsanlagen.
Die Norm legt auch den Lieferzustand fest. Rohre können normalisiert, normalisiert und vergütet oder vergütet geliefert werden. Bei jeder Bestellung wird die chemische Zusammensetzung, die Zugeigenschaften bei Raumtemperatur und die Dehngrenze bei erhöhter Temperatur überprüft. Da das Kriechverhalten sowohl von der Wärmebehandlung als auch von der Chemie abhängt, gehören der Lieferzustand und das Wärmebehandlungsprotokoll zum Prüfumfang.
Japanische Sorten gemäß JIS G3454, G3461 und G3462
Die japanische Familie trennt die Spezifikation nach Leistung und nicht nach Legierungsleiter, was sie für Wärmetauscher und kleine Kesselarbeiten geeignet macht.
| Standard | Umfang | Repräsentative Noten |
|---|---|---|
| JIS G3454 | Rohre aus Kohlenstoffstahl für den Druckbetrieb | STPG 370, STPG 410 |
| JIS G3461 | Kessel- und Wärmetauscherrohre aus Kohlenstoffstahl | STB 340, STB 410, STB 510 |
| JIS G3462 | Kessel- und Wärmetauscherrohre aus legiertem Stahl | STBA 12, STBA 13, STBA 20, STBA 22, STBA 23, STBA 24, STBA 25, STBA 26 |
In älteren Zeichnungen werden häufig die alten Bezeichnungen STPG 38 und STPG 42 für JIS G3454 und STB 35, STB 42 und STB 52 für JIS G3461 verwendet. Dies sind die historischen Zahlen für die gleichen Festigkeitsklassen, sodass ein als STB 35 bestelltes Rohr und ein als STB 340 bestelltes Rohr mit derselben Eigenschaftstabelle gehandelt werden. Für Legierungsarbeiten decken STBA 12 bis STBA 26 die Chrom-Molybdän-Stufen ab, die in Überhitzer- und Zwischenüberhitzerhalterungen verwendet werden.
Abmessungen und Lieferzustand
| Artikel | Typisches Angebot |
|---|---|
| Außendurchmesser | 15,88 mm bis 89 mm |
| Wandstärke | 2,6 mm bis 12,5 mm |
| Herstellungsweg | Heißgefertigt nahtlos oder kaltgezogen und geglüht für engere Toleranzen |
| Endet | Glatte Enden oder abgeschrägte Enden zum Schweißen |
| Oberfläche | Gebeizt, blankgeglüht oder im Walzzustand, frei von schädlichen Mängeln |
Die Wandstärke ist die primäre Konstruktionsvariable, da sie die Druckstufe durch die in den Kesselvorschriften verwendete Dünnwanddruckformel festlegt. Warmgefertigte Rohre werden dort verwendet, wo eine normale Wandstärke und eine normale Oberflächenbeschaffenheit akzeptabel sind; Kaltgezogene Rohre werden gewählt, wenn das Rohr unter strenger Maßkontrolle durch Rohrböden und Leitbleche geführt werden muss oder wenn eine sauberere Bohrung für Durchfluss und Inspektion erforderlich ist.
Bewerbungs- und Auswahlberatung
Zu den typischen Anwendungen gehören Überhitzer- und Zwischenüberhitzerrohre, Wasserwandpaneele, Economiser-Spulen, Luftvorwärmerelemente, Frischdampf- und Heißzwischenüberhitzungsleitungen in Versorgungskesseln, Abhitzedampferzeuger, Industriekessel und Prozesswärmetauscher in Raffinerie- und Petrochemieanlagen.
Die Auswahl der Sorte sollte von der Auslegungstemperatur des Metalls jeder Heizfläche und von den Dampfparametern des Zyklus ausgehen. Sobald die Sortenfamilie festgelegt ist, überprüfen Sie Folgendes, bevor Sie eine Bestellung freigeben: den im Werkszertifikat angegebenen Lieferzustand, die Zugfestigkeitsergebnisse bei Raumtemperatur, gegebenenfalls die erhöhte Temperaturfestigkeit, die Ergebnisse von Abflachungs- und Bördeltests und die Aufzeichnungen der zerstörungsfreien Prüfung. Rohre für den Einsatz bei hohen Temperaturen werden normalerweise mit Ultraschall- oder Wirbelstromprüfung sowie einem hydrostatischen Drucktest bestellt, und die Nummer der Wärmebehandlungsladung sollte auf jedes Rohrbündel rückverfolgbar sein.
FAQ
F: Was ist der Unterschied zwischen EN 10216-2 und JIS G3461?
EN 10216-2 ist eine europäische Norm für nahtlose Rohre mit spezifizierten Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen und umfasst eine breite Legierungsleiter; JIS G3461 ist ein japanischer Standard für Kessel- und Wärmetauscherrohre aus Kohlenstoffstahl. Ein Kesselrohr aus Kohlenstoffstahl kann beides erfüllen, aber die Sortenbezeichnung und die Eigenschaftstabelle unterscheiden sich, sodass die anwendbare Norm in der Bestellung angegeben werden muss.
F: Ist für den Kesselservice immer ein nahtloses Rohr erforderlich?
Für Überhitzer- und Nacherhitzerrohre unter hohem Druck sind nahtlose Rohre die übliche Wahl, da sie keine Längsschweißnaht aufweisen. Geschweißte Rohre sind in niedrigeren Betriebspositionen zulässig, wenn die geltenden Kesselvorschriften dies zulassen und die Schweißnaht vollständig geprüft wurde.
F: Welche Qualität wird für Wasserwände verwendet?
Unlegierte Qualitäten wie P265GH oder STB 410 sind für Wasserwände und Economiser üblich, da die Metalltemperatur so niedrig ist, dass Kriechen nicht das entscheidende Designkriterium ist.
F: Warum zeigt das Mühlenzertifikat den Lieferzustand an?
Zeitstandfestigkeit und Zähigkeit hängen von der Mikrostruktur ab, und die Mikrostruktur wird durch Normalisieren, Normalisieren und Anlassen oder Abschrecken und Anlassen eingestellt. Zwei Rohre mit der gleichen Chemie können sich bei unterschiedlicher Wärmebehandlung unterschiedlich verhalten, daher ist der Zustand ein obligatorischer Bestandteil des Inspektionsprotokolls.
F: Welche Tests werden normalerweise an Kesselrohren durchgeführt?
Chemische Analyse, Zugprüfung bei Raumtemperatur, Prüffestigkeit bei erhöhter Temperatur, sofern angegeben, Abflachungs- und Bördelprüfungen, Härteprüfungen, Maßprüfung, hydrostatische Druckprüfung und Ultraschall- oder Wirbelstromprüfung des Körpers und der Enden.
F: Können die beiden Spezifikationsfamilien in einem Kessel gemischt werden?
Sie können nur dann gemischt werden, wenn der Konstrukteur überprüft hat, dass beide Qualitäten den gleichen Auslegungstemperatur- und Druckfall erfüllen und dass das Schweißverfahren beide Materialien abdeckt. An unterschiedlichen Verbindungsstellen innerhalb des Ofens wird aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung normalerweise eine Vermischung vermieden.
