石炭火力ボイラー過熱器および再熱器用ASME A335 P9スタッドチューブ

580℃以上では、石炭火力ボイラーの設計上の問題は強度からクリープ寿命へと移行します。600MWユニットの最終過熱器または再熱器チューブは、火炎側で580～620℃の金属壁温度（650℃まで短時間上昇する可能性あり）にあり、内部には主蒸気圧がかかっています。この状態が200,000時間続くことが求められ、その間、フライアッシュが外部を研磨し、石炭中の硫黄が生成されたスケールを攻撃します。ASME A335 P9（クロム9%、モリブデン1%）は、低合金のP22とT91領域の間でこの負荷を担うグレードであり、このスタッド付きバージョンは、金属温度とガス流路がそうでなければ寿命を縮めることになるパネル用に製造されています。

P9は通常、約580～620℃の金属壁温度で指定されます。650℃は短時間の許容上限であり、持続的な設計点ではありません。約620℃を超える連続運転にはクリープ寿命の評価が必要であり、ほとんどの場合、グレードはT91/P91に引き上げられます。

この範囲では3つのことが起こります。フェライト鋼の酸化が急激に加速するため、550℃で問題なかったP11またはP22の表面はスケール化して薄くなります。クリープ破断強度が、降伏強度ではなく、壁厚を決定し、設計温度を10K上回るごとに寿命が測定可能なほど短くなります。また、石炭火力ボイラーのガス側熱伝達係数は低いため、チューブは内部の蒸気よりも高温になり、スタッド付き表面はこの吸収された熱流束をより広いガス側面積に分散させることで、この余裕を回復します。

P9は、より厚い壁ではなく、組成によってこれら3つの問題すべてに対応します。9%のクロムは、580～620℃の範囲で持続し、約650℃への短時間の許容範囲を持つ、高密度で自己修復性の酸化皮膜を形成します。モリブデンは破断強度を担い、溶接されたスタッドアレイはピーク壁温度を低下させるため、局所的なホットバンドがパネル全体の設計上のクリープ寿命を消費することはありません。

ボイラーパネルのスタッドは後付けではなく、最初に火炎にさらされる表面です。過熱器および再熱器パネルの標準スタッドはSS410（1Cr13）または11～13%Crグレードであり、これは580～620℃の金属壁温度と石炭の硫黄負荷に対応するものです。SS409は13Cr鋼ではなく、クロム含有量は約11～12%であり、金属温度と腐食負荷が低いエコノマイザーなどの低温セクションに限定されます。選択は在庫リストからではなく、石炭分析に基づいて行われます。スタッド径12.7mm、15.88mm、19.05mm、高さ8mmから50.8mmは、亜臨界、超臨界、極超臨界ユニットで使用されるパネル形状をカバーしており、各スタッドはASMEセクションIXの手順に従って溶接され、シフトごとにパラメータが記録されます。

スタッド付き表面はスラグの挙動も変化させます。石炭ボイラーのベアチューブパネルはチューブ間の隙間にスラグが架橋しますが、スタッドアレイはこの架橋を妨げるため、堆積物は孤立した島状に成長し、自重または煤ブロワーによって落下します。パネルは軽量に保たれ、ガス流路は開いたままになり、ユニットは炉出口での設計ガス温度を維持します。

このチューブの注文のほとんどは新規建設ではなく、定期点検時のパネル交換であり、スケジュールが仕様となります。うまくいっている手順は次のとおりです。点検期間が確定する前に図面とスタッドレイアウトを確認します。ミル圧延スケジュールに対してベースパイプを割り当てます。パネルを溶接およびスタッド加工します。ハンマーテストと寸法レポートをパネルとともに発行します。パネルの位置をタグにマークしたバンドルで出荷します。フルパネルセットの現実的なリードタイムは6週間であり、ベースパイプが在庫にあれば単管はより速く対応できます。

リードタイムは、ベースパイプの圧延が必要かどうか、および第三者検査の範囲によって5日から75日かかります。緊急交換の場合は1本からの注文も可能です。設計温度が約620℃を超える場合はグレードはT91/P91に、565℃を下回る場合は、P22と13%Crスタッドが経済的な選択肢です。

すべてのチューブのすべてのスタッドはハンマーで叩かれます。健全な溶接は澄んだ音を立てますが、緩んだスタッドは鈍い音を立て、取り外して再溶接してからチューブをステーションから出荷します。ハンマーテストと並んで、リリースパッケージにはベースチューブミル証明書、パイプのPMI、溶接パラメータ記録、スタッド径と高さの測定値、直角度と端部加工寸法、および仕様で要求される場合のベースチューブの静水圧試験が含まれます。ドキュメントは標準でEN 10204 3.1として発行されます。ABS、BV、DNV、CCS、またはLRによる3.2および第三者立会も可能です。より広範なテスト哲学はこちらに記載されています。

チューブはプラスチック製のエンドキャップ付きバンドル、または少量の場合は合板ケースで出荷され、スタッドは木材で保護され、各バンドルにはヒート番号とパネル位置がタグ付けされているため、組立工は測定せずにチューブを図面に合わせることができます。条件はFOB上海または寧波で、CIFおよびDAPはサイトポートに応じて見積もられます。最小注文数量は1本です。

石炭にはどのスタッドグレードを使用すべきですか？石炭分析結果をお送りください。硫黄とアルカリによって1Cr12と13Crのどちらかを選択します。
定期点検の納期を間に合わせてもらえますか？はい、ベースパイプの圧延スロットが取られる前に図面が承認されれば可能です。まず定期点検日を教えていただければ、そこから逆算してスケジュールを組みます。
完成したパネルと単管のどちらを供給していますか？両方です。パネルは図面通りに製作し、パネルごとに寸法レポートを発行します。単管は同じ手順で切断・スタッド加工します。
価格の基準は何ですか？FOB上海または寧波で、ベースパイプのグレードと肉厚、スタッドの直径と高さ、およびパネルの総重量によって決まります。

ボイラータイプ、蒸気パラメータ、パネル図面、石炭分析結果をお送りください。材料とスタッドの推奨、定期点検日に合わせた生産スケジュール、およびFOB価格を提示します。通常、図面受領後1営業日以内に回答します。

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