空冷熱交換器用ASME SA179 溶接L型フィンチューブ（AL1060フィン付き）

ベースチューブ ASME SA179

• タイプ: シームレス、冷間引抜き低炭素鋼管。
• 主な特性: 優れた熱伝導性、良好な内部耐食性（清浄な流体用）、滑らかな内径（圧力損失を最小限に抑える）、高圧対応、容易な溶接性。
• 一般的な用途: 主に熱交換器、ボイラー（エコノマイザー、過熱器）、コンデンサー、およびチューブ側に水、蒸気、油、またはガスを含むその他の圧力容器で使用されます。

主な特性:

• 卓越した熱伝導率: ～230 W/m·K（鋼よりも大幅に高く、Alフィンを使用する主な理由）。
• 良好な耐食性: 保護酸化層を形成し、多くの周囲空気/雰囲気用途に適しています。注：性能は特定の環境に大きく依存します。
• 高い成形性: 溝に容易に巻き付けられます。
• 軽量: チューブ全体の重量を軽減します。
• 費用対効果: 純アルミニウムは、一般的に高合金オプションよりも安価です。
• より柔らかい/低強度: 3003や5052などの合金と比較して。これにより、フィンは取り扱いまたは清掃中に物理的な損傷を受けやすくなる可能性がありますが、ほとんどの用途には通常十分です。

フィンタイプと取り付け:

• "L型"フィン: 巻き付け前および巻き付け中のフィンの断面形状を指します。ストリップは「L」プロファイルを持っています。
• "巻き付け"プロセス: 製造方法を表します。

取り付けメカニズム（L型巻き付け）:

1. 精密なヘリカル溝がSA179ベースチューブの外表面に機械加工されています。
2. 「L」字型にあらかじめ成形されたAL1060ストリップが、この溝に張力をかけて供給されます。
3. チューブが回転すると、「L」のフット（短い脚）が機械的に溝に押し込まれ、ロックされます。
4. 「L」の長い脚はチューブ表面に垂直に立ち、フィンを形成します。

L型巻き付けの主な利点:

• 強力な機械的結合: 巻き付け中の冷間加工プロセスにより、気密性の高い干渉嵌め合いが作成されます。フィンは溝にしっかりとロックされます。
• 優れた熱伝達: フィンフットとチューブ溝間の直接的かつ実質的な金属対金属接触により、低い熱抵抗が保証されます。
• ハンダ/ろう付け/接着剤なし: 潜在的な故障点、汚染リスク、およびベースチューブの特性に影響を与える可能性のある高温プロセスを排除します。
• 優れた耐久性: 熱サイクル応力に強い。
• 高圧チューブに適しています: ベースチューブはシームレスのままであり、その圧力完全性は外部フィン加工プロセスによって影響を受けません。​

一般的な用途:

• 空冷熱交換器（ACHE）: プロセス冷却用（石油・ガス、化学、発電所）。
• 熱回収蒸気発生器（HRSG）: エコノマイザーセクション。
• フィン付きチューブボイラー。
• 脱気器。
• 乾燥オーブンとキルン。
• HVAC&Rコイル: ここでは銅管ほど一般的ではありませんが、特定の産業用途で使用されています。
• チューブ内の加圧された流体から外部の空気/ガスへの効率的な熱伝達を必要とするあらゆる用途。

主な考慮事項:

• ガルバニック腐食: 炭素鋼（SA179）チューブとアルミニウムフィン（AL1060）は、ガルバニック系列で大きく離れています。腐食性環境（特に塩水噴霧、沿岸、または高湿度）では、界面でガルバニック腐食が発生する可能性があります。保護コーティング（例：フィンへの塗装、場合によってはチューブ内へのエポキシ）または慎重な環境制御がしばしば必要です。
• フィン保護: AL1060フィンは比較的柔らかいです。取り扱い、設置、および清掃（例：フィンに垂直な高圧水ジェットを避ける）の際には、曲げや損傷を防ぐために注意が必要です。
• 温度制限: フィンアタッチメントは堅牢ですが、AL1060フィン材料自体は、鋼管と比較して低い強度と融点（～650℃）を持っています。アルミニウムフィンの場合、過度の軟化/クリープを避けるために、連続運転温度は通常約200〜250℃に制限されます。SA179チューブは内部でより高い温度に対応できます。