Плавники для трубопроводов 20Х1М1Ф1ТР в Минске

Плавники для трубопроводов из стали 20Х1М1Ф1ТР

Плавники для трубопроводов, изготовленные из жаропрочной стали марки 20Х1М1Ф1ТР, представляют собой оребренные элементы, предназначенные для интенсификации теплообмена в условиях высоких температур и значительных механических нагрузок. Данная марка стали относится к классу перлитных жаропрочных сталей и легирована хромом, молибденом, ванадием, титаном и бором, что обеспечивает повышенную длительную прочность и окалиностойкость при рабочих температурах до 580–600 C.

Применение плавников из стали 20Х1М1Ф1ТР целесообразно в теплообменном оборудовании энергетических установок, где требуется надежная работа при циклических термических нагрузках. Легирование бором в количестве до 0,01 % способствует упрочнению границ зерен, а титан, связывая азот в стабильные нитриды, предотвращает деформационное старение. Такое сочетание элементов обеспечивает стабильность структуры и механических свойств в процессе длительной эксплуатации при повышенных температурах.

Технологические особенности производства

Плавники изготавливаются методом горячей прокатки или штамповки с последующей термической обработкой — нормализацией с высоким отпуском. Оптимальная структура — сорбит отпуска, обеспечивающий сочетание высокой прочности с достаточной пластичностью. Механические свойства плавников регламентируются техническими условиями и контролируются на каждой партии изделий.

• Предел текучести — не менее 590 МПа
• Временное сопротивление разрыву — 690–830 МПа
• Относительное удлинение — не менее 16 %
• Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 59 Дж/см
• Длительная прочность при 580 C за 100 000 ч — не менее 98 МПа

Конструктивные параметры и геометрия

Плавники для трубопроводов из стали 20Х1М1Ф1ТР выпускаются в различных типоразмерах в зависимости от диаметра несущей трубы и требуемой площади теплообмена. Высота ребра варьируется от 12 до 25 мм, толщина — от 1,2 до 3,0 мм. Шаг оребрения подбирается исходя из условий теплоносителя и допустимого гидравлического сопротивления тракта.

Области применения

Плавники из стали 20Х1М1Ф1ТР востребованы при модернизации и ремонте теплообменного оборудования энергоблоков ТЭС, работающих на органическом топливе. Основные узлы применения — конвективные поверхности нагрева пароперегревателей, экономайзеры высокого давления, а также газоплотные панели топочных экранов котлоагрегатов.

• Пароперегреватели промежуточного и острого пара котлов ТЭС
• Газоплотные экранные панели топочных камер
• Теплообменники установок с кипящим слоем
• Рекуперативные теплоутилизаторы газотурбинных установок
• Высокотемпературные трубопроводы с принудительной циркуляцией теплоносителя

Сварочные характеристики и монтаж

Сталь 20Х1М1Ф1ТР обладает ограниченной свариваемостью, что обусловлено склонностью к образованию закалочных структур в околошовной зоне. При приварке плавников к несущей трубе необходимо применять предварительный подогрев до 250–350 C и последующую термообработку сварных соединений — высокий отпуск при 720–750 C. В качестве сварочных материалов используются электроды типа ЦЛ-20 или проволока Св-10Х5М с аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом.

При монтаже оребренных труб с плавниками из 20Х1М1Ф1ТР следует учитывать повышенную твердость материала и использовать режущий инструмент с твердосплавными пластинами. Резка плавников в размер выполняется абразивными кругами или на ленточнопильных станках с подачей СОЖ.

Контроль качества и приемка

Каждая партия плавников подвергается входному контролю химического состава и механических свойств. Дополнительно проводится ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних расслоений и трещин, а также визуальный и измерительный контроль геометрических параметров оребрения. На изделия оформляется сертификат качества с указанием результатов испытаний и номера плавки.

Вопросы и ответы