Трубный пучок 16ГС в Минске

Трубный пучок 16ГС — конструкционные характеристики и применение

Трубный пучок 16ГС — теплообменный элемент кожухотрубных аппаратов, изготовленный из низколегированной конструкционной стали марки 16ГС. Материал легирован марганцем (0,9–1,3%) и кремнием (0,4–0,7%), что обеспечивает повышенную прочность при сохранении достаточной пластичности и свариваемости. Трубный пучок 16ГС применяется в теплообменном оборудовании, работающем при температурах от –40 до +475 C и давлении до 6,3 МПа, что соответствует требованиям ГОСТ 14249 для сосудов и аппаратов.

Конструктивные особенности трубного пучка 16ГС

Трубный пучок 16ГС формируется из прямых труб, закреплённых в трубных решётках развальцовкой с обваркой или без неё. Трубы для пучков поставляются по ГОСТ 8734 и ГОСТ 8732 с наружным диаметром 16–57 мм и толщиной стенки 2–5 мм. Расположение труб в пучке — по вершинам равностороннего треугольника или по концентрическим окружностям, что определяет коэффициент заполнения трубного пространства и гидравлическое сопротивление межтрубного канала.

Крепление труб к решётке выполняется двумя способами:

• развальцовкой с последующей обваркой — для сред с высокой вибрационной нагрузкой;
• чистой развальцовкой — для аппаратов с умеренными температурными деформациями.

Шаг между трубами в пучке 16ГС составляет 1,3–1,5 наружного диаметра трубы, что обеспечивает оптимальное соотношение между теплопередающей поверхностью и проходимостью межтрубного пространства. Для компенсации температурных удлинений в конструкции предусматриваются линзовые компенсаторы или плавающая головка.

Механические свойства стали 16ГС в составе трубного пучка

Сталь 16ГС в состоянии поставки труб имеет временное сопротивление разрыву 490–610 МПа и предел текучести не менее 325 МПа. Относительное удлинение составляет не менее 21%, ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 34 Дж/см. Трубы проходят гидроиспытания пробным давлением, величина которого рассчитывается по ГОСТ 356 и зависит от рабочего давления и геометрии пучка.

Применение трубных пучков 16ГС в промышленности

Трубные пучки 16ГС востребованы в нефтегазовой отрасли для подогревателей сырья, холодильников газоконденсатных потоков и рекуперативных теплообменников установок первичной переработки нефти. В энергетике пучки применяются в подогревателях сетевой воды и маслоохладителях турбинных цехов ТЭС. Химическая промышленность использует трубные пучки 16ГС в выпарных аппаратах и теплообменниках для сред, не вызывающих коррозионное растрескивание низколегированных сталей.

Ограничением применения трубного пучка 16ГС является работа в средах, содержащих сероводород и влагу, где возможно образование сульфидного растрескивания. Для таких условий требуется применение сталей типа 09Г2С с дополнительным контролем стойкости к сероводородному растрескиванию по ГОСТ Р 53679 или использование биметаллических труб.

Технология изготовления и контроль качества

Сборка трубного пучка 16ГС выполняется в следующей последовательности: раскрой труб по чертежу, зачистка концов, установка в трубную решётку, развальцовка с нормированным усилием, контроль плотности соединения, при необходимости — обварка. После сборки пучок подвергается гидроиспытанию давлением, превышающим рабочее в 1,25 раза, с выдержкой не менее 10 минут. Контроль сварных швов выполняется радиографическим или ультразвуковым методом в объёме 100% для аппаратов, работающих под давлением.

Термическая обработка трубного пучка 16ГС после сварки — отпуск при 600–650 C — назначается при толщине стенки труб более 12 мм или при наличии требований заказчика к снятию остаточных напряжений. Для труб толщиной до 5 мм термообработка не требуется, что сокращает производственный цикл изготовления пучка.

Вопросы и ответы