Нержавеющие трубки теплообменников

Общие данные:
Нержавеющие трубки теплообменников представляют собой тонкостенные изделия из аустенитных (AISI 304, 316 и т. д.) или других коррозионно-стойких сталей, предназначенные для эффективного теплообмена в конденсаторах, испарителях, нагревателях и иных видах теплообменного оборудования. Изготавливаются преимущественно методом холодной или горячей прокатки (в случае больших диаметров), а также холодного волочения, что обеспечивает точную геометрию и достаточную прочность при малой толщине стенки.

Диапазоны размеров:

• Диаметры (наружные): 10…200 мм (в зависимости от типа и назначения)
• Толщина стенки (s): 0,13…4,76 мм (чаще всего используется тонкостенная труба <2 мм)
• Длина: мерная, немерная или кратная мерная, с допусками, регламентированными стандартом

Стандарты:

1. GB/T14976 — китайский стандарт, задающий требования к коррозионно-стойким трубам, включая варианты для теплообменного оборудования.
2. ASTM A269 — трубки общего назначения, включая применение в теплообменниках (аустенитные марки сталей).
3. ASTM A312 — технические условия на трубы из нержавеющих сталей (бесшовные или сварные), применимые к высокотемпературным процессам.
4. DIN (EN) — европейские нормы, определяющие допуски по диаметру, толщине стенки и методам неразрушающего контроля для теплообменных труб.

Во всех стандартах особое внимание уделяется качеству поверхности (внутренней и наружной), отсутствию дефектов (трещин, вмятин), а также стабильности механических и коррозионных свойств при рабочей температуре.

Технология и разновидности труб:
Горячекатаные (Hot Finished):

• Используются при необходимости изготовления труб большого диаметра;
• Могут подвергаться дальнейшей обработке для улучшения геометрических параметров.

Холоднодеформированные (Cold Finished):

• Включают холодную прокатку или волочение, дающие высокую точность диаметра и толщины, а также низкую шероховатость, что важно для теплообменных процессов.
• Обеспечивают повышенную термическую и механическую стабильность при рабочих нагрузках.

Финишная обработка поверхности:

• AP (Acid Pickling): удаление окалины, повышение коррозионной стойкости;
• MP (Mechanical Polishing): снижение шероховатости, улучшение пропускной способности;
• BA (Bright Annealing): восстановление структуры металла и гладкости поверхности;
• EP (Electropolishing): уменьшение шероховатости до минимума, облегчение чистки.

Типовые технические характеристики (пример для аустенитных сталей):

• Химический состав: Cr ~ 18…20 %, Ni ~ 8…10 % (AISI 304) или с добавками Mo (AISI 316) и др.
• Механические свойства:
• Предел текучести (Rp0,2): 200…250 МПа
• Предел прочности (Rm): 500…600 МПа
• Относительное удлинение (A50): 35…40 %
• Твёрдость (HRB, HBW) — в пределах, заданных выбранным стандартом
• Контроль дефектов: вихретоковый, гидравлический, ультразвуковой тест на герметичность и отсутствие трещин, непроваров в случае сварной технологии.

Контроль и испытания:

• Неразрушающие методы (ET, UT) для выявления продольных или поперечных дефектов;
• Гидравлические (или пневмо) испытания для проверки герметичности при расчётном давлении;
• Оценка качества поверхности (визуальный, эндоскопический осмотр внутренних стенок при тонкостенных изделиях).

Области применения:

• Конденсаторы и испарители (ТЭЦ, нефтегазовые объекты, ХВО системы)
• Химические реакторы (теплообменные зонды в агрессивных средах)
• Нефтепереработка (змеевиковые теплообменники, установки ректификации)
• Пищевая промышленность (охладители молока, пастеризаторы)
• Фармацевтика (стерильные трубопроводы для жидкостей с контролируемым тепловым режимом)