أنبوب U من الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A213 TP304 للمبادلات الحرارية

ASTM A213 TP304 هي مواصفات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير الملحومة للغلايات والسخانات الفائقة والمبادلات الحرارية، مع TP304 المطابق لـ UNS S30400. يتم تصنيع الأنابيب على شكل حرف U عن طريق الثني البارد لأنبوب غير ملحوم على شكل حرف U مع نصف قطر انحناء يمكن التحكم فيه، وهي شكل الأنبوب القياسي للمبادلات الحرارية ذات الرأس العائم والصفائح الأنبوبية الثابتة حيث يتم استيعاب التمدد الحراري عن طريق الانحناء.

التركيب الكيميائي (ASTM A213 TP304، بالوزن٪)

عنصر	متطلبات
الكربون	0.08 max
المنغنيز	2.00 max
الفوسفور	0.045 max
الكبريت	0.030 max
السيليكون	1.00 max
الكروم	18.00 - 20.00
النيكل	8.00 - 11.00

الخواص الميكانيكية والصلابة

الخواص الميكانيكية المضمونة لـ TP304 في حالة المعالجة بالحرارة وفقًا لمعيار ASTM A213: قوة الشد 515 ميجا باسكال دقيقة، قوة الخضوع 205 ميجا باسكال دقيقة، استطالة 35٪ دقيقة (في 2 بوصة أو 50 مم). حدود الصلابة هي 192 HBW أو 90 HRB أو 200 HV.

ملكية	الحد الأدنى للقيمة
قوة الشد	515 MPa
قوة العائد	205 MPa
استطالة (2 بوصة)	35%
صلابة	192 HBW / 90 HRB / 200 HV كحد أقصى

المعالجة الحرارية

يتم توفير أنابيب TP304 U في حالة التلدين بالمحلول: يتم تسخينها إلى درجة حرارة لا تقل عن 1040 درجة مئوية ويتم تبريدها بسرعة في الماء أو بواسطة طرق تبريد سريعة أخرى. بعد الانحناء على البارد، يمكن إعادة حل منطقة الانحناء على شكل حرف U أو تخفيف الضغط اعتمادًا على نصف قطر الانحناء وسمك الجدار ومتطلبات معيار المبادل الحراري المطبق مثل TEMA أو ASME القسم الثامن.

في تصنيع U-bend، يتم اختيار نصف قطر الانحناء من القطر الخارجي للأنبوب، عادةً 1.5D، 2D أو 3D. بعد الثني، يتم فحص الأنبوب للتأكد من بيضاويته وترقق الجدار عند الإضافات والتجعد عند التداخلات. يعد اختبار التيار الدوامي أو الهيدروستاتيكي وقياس الأبعاد وفحص تغلغل الصبغة لمنطقة الانحناء بمثابة اختبارات قبول نموذجية. يجب أن تظل منطقة الانحناء المتأثرة بالحرارة ضمن حدود الصلابة والحدود الميكانيكية للمعيار.

تسميات مكافئة

معيار	تسمية الصف
أستم A213	TP304 / أونس S30400
غيغابايت	06Cr19Ni9
جيس G3463	SUS304TP
ايزو	X5CrNi18-10
غوست 9941	08X18H10

التطبيقات النموذجية

تُستخدم أنابيب TP304 على شكل حرف U في المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب والمكثفات والمبردات وحزم السخان في الأنظمة الكيميائية والبتروكيميائية ومعالجة الأغذية وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) وأنظمة الطاقة المساعدة، حيث تسمح وسائط الخدمة النظيفة باستخدام درجة 18-8 للأغراض العامة.

الأسئلة المتداولة

س1: ما الفرق بين TP304 وTP304L؟A1: TP304L (UNS S30403) يحد من الكربون بنسبة 0.035% كحد أقصى لتحسين مقاومة التحسس في الخدمة الملحومة؛ TP304 هي درجة الكربون القياسية ذات قوة أعلى قليلاً في درجات الحرارة المرتفعة.

س2: ما هو نصف قطر الانحناء النموذجي للأنابيب على شكل حرف U؟A2: أنصاف أقطار الانحناء المركزي المشترك هي 1.5D و2D و3D للقطر الخارجي للأنبوب؛ تتطلب أنصاف الأقطار الأكثر إحكامًا مؤهلات انحناء خاصة.

س3: هل المعالجة الحرارية مطلوبة بعد الثني؟A3: عندما يكون الانحناء مصنوعًا من أنبوب ملدن بالمحلول ويكون نصف قطر الانحناء ضمن النطاق المؤهل، فلا حاجة إلى معالجة حرارية إضافية؛ يجب أن تظل منطقة الانحناء تفي بحدود الصلابة للمعيار.

س 4: ما هي الاختبارات التي تنطبق على أنابيب TP304 U؟ج4: تشمل اختبارات القبول النموذجية التحليل الكيميائي، واختبار الشد، واختبارات التسطيح والحرق، واختبار التيار الهيدروستاتيكي أو التيار الدوامي، وفحص الأبعاد لمنطقة الانحناء.

س 5: ما هي درجة حرارة الخدمة المناسبة لـ TP304؟A5: بالنسبة للخدمة المائية، تقريبًا -196 إلى 400 درجة مئوية حسب الضغط؛ في درجات الحرارة المرتفعة، يجب أن يأخذ التصميم بعين الاعتبار انخفاض الضغوط المسموح بها وخطر التحسس في نطاق 450-850 درجة مئوية.