CS273767B1 - Tube for heat exchangers - Google Patents
Tube for heat exchangers Download PDFInfo
- Publication number
- CS273767B1 CS273767B1 CS774488A CS774488A CS273767B1 CS 273767 B1 CS273767 B1 CS 273767B1 CS 774488 A CS774488 A CS 774488A CS 774488 A CS774488 A CS 774488A CS 273767 B1 CS273767 B1 CS 273767B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- titanium
- titan
- heat
- protective layer
- tubes
- Prior art date
Links
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 3
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019932 CrNiMo Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum nickel Chemical compound [Cr].[Ni].[Mo] OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Description
(57) Podstata řečeni spočívá v tom/ že , teplosměnné trubka je tvořena oceloyým jádrem/ které je alespoň na jednom evóm povrchu vnějším nebo vnitřním opatřeno ochrannou vratvou titanu nebo titanových slitin obsahujících v hmotnostním množstvi nejméně 70 % titanu. Tloušťka ochranné vretvy je O„1 až 0,6 násobkem celkové tloušťky stěny trubky. Trubky podle vynálezu jeou určeny pro přenoe tepla mezi dvěma médii, zejména v energetických zařízeních jaderných elektráren, ale i pro chemické strojírenství*
Y ' i
CS 273767 Bl
Vynález se týká trubky pro výměníky teplo/ zejména pro zařízeni jaderných elektráren.
V řadě průmyslových odvětví Je nutno zajišťovat výměnu teple mezi dvěma médii.
Oedná ae jednak o potřebu ohřevu kapalných nebo plynných médii/ Jednak o potřebu jejich ochlazování. Zvláště v zařízeni Jaderných elektráren lehkovodniho typu je nutno zajistit spolehlivou výměnu tepla mezi primární radioaktivní vodou a sekundárni vodou v parním generátoru/ ze které se tvoří pára pro pohon turbiny.» Po využiti páry v turbině je nutno tuto opět ochladit v kondenzátoru a kondenzovat Ji na vodu. Přenos tepla mezi dvěma médii ee v těchto výměnicích uskutečňuje přea taplosměnnó trubky. Tyto trubky jsou v provozu kromě tepelného namáhání námáhány také tlakově a hlavně korozně. V případě zmíněných parních generátorů Jaderných elektráren Je mimořádně důležité zajištěni vysoké spolehlivosti a odolnosti teplosměnných trubek proti koroznímu namáhání. Za spolupůsobeni napětí Je nutno zajistit Jejich odolnost proti koroznímu praskáni pod napětí·. Současně Jo při volbě materiálů pro tyto trubky nutno přihlížet i k vyhovující tepelné vodivosti.
Teploaměnnó trubky parních generátorů Jsou v současné době vyráběny z austenltických chroraniklových oceli nebo niklových slitin, které dokonala odolávají korozi v primární radioaktivní vodě. Najnovějši poznatky věak ukazuji,že značné problémy vyvstávají na povrchu teploeměnných trubek, který přichází do styku se sekundární vodou v tělese parního generátoru. Sekundární voda Ja často znečištěna chloridy a oxidy železa, mědi a zinku,' popřípadě dalšími nečistotami, což výrazně snižuje odolnost teploeměnných trubek proti korozi. Uvedené nečistoty sa vyskytují v sekundární vodě parního generátoru Jako důsledek koroze dalěich zařízeni sekundárního okruhu i proniku terciární chladiči vody netěsnostmi kondenzátoru do sekundárního okruhu. Tyto problémy jeou v Jaderných elektárnách dosud řešeny neustálým zdokonalováním čištěni napájecí vody parních generátorů β používáním těsných kondenzátorů, u kterých ee nahrazuji moaazné chladicí trubky trubkami z titanu nabo z dvoufázových vyaocalagovaných chromniklmolybdanových oceli, V současnosti používané technické metody čištěni a úpravy napáječi vody dosud neumožňují potřebné sníženi nečistot ve vodě,· například iontů chloru a kyslíku, na takovou úroveň,! aby ee zcela zabránilo koroenimu napadáni povrchů trubek při Jejich dlouhodobá exploatsol. Přitom auatenitlcké nerezavějíc! materiály nesnášejí větši znečištěni vody, zvláště za přítomnosti kalů/ především v místech, kde dochází k periodickému odpařováni vody.
Dalěi nevýhodou dosavadního řeěení uvedených nedostatků Je skutečnost, že výroba bezešvých trubek z dvoufázových vysoce legovaných CrNiMo oceli je prakticky nereálné. Trubky je možné vyrobit pouze ve svařovaném provedení pro použiti v kondensátorech. Trubky z technického titanu, popřípadě Jeho slitin Jeou pro dané účely ekonomicky velice nákladné. Kromě toho se v daném případě výrazně snižuje tepelné účinnost teploeměnných zařízeni podstatně sníženou tepelnou vodivosti titanu, dosahující až 20 % původní hodnoty tepelné vodivosti používaných oceli.
Uvedené nevýhody jsou odstraněny vícevrstvou trubkou pro výměníky tepla podle vynálezu,) Jehož podstata epočivá v tom/ že trubka je tvořena ocelovým Jádrem/ které je alespoň na svém Jednom povrchu vnějším nebo vnitřním opatřeno ochrannou vrstvou titanu nebo titanových slitin obsahujících nejméně 70 hmot. % titanu, přičemž mikroatruktura těchto vretev Je tvořena titanem alfa nebo tuhými roztoky titanu <Yj ,! Λ nabo <6 + /1 . Tloušťka této ochranné vrstvy činí 0,01 až 0,6 násobku celkové tloušťky stěny trubky.
Výhodou vícevrstvých teplosměnných trubek podle vynálezu je praktické vyloučeni vzniku a průběhu koroenich dějů na povrchu chráněném vrstvou titanu nebo jeho tuhých roztoků 1 ve velmi znečištěné vodě, napřiklad a koncentracemi přiaSeových iontů jako v mořské vodě.
Mezi další předností trubek podle vynálezu patří zvýšeni jejich meze kluzu nejméně o vice jako jedenapůlnásobek oproti trubkám z mosazi i nerezavějících oceli. To umožňuje významné sníženi tloušťky steny používaných trubek/ a tím i sníženi hmotnosti celého strojního zařízeni. Tato skutečnost současně vyrovnává i nižší tepelnou vodívoet titanu oproti oceli a mosazi. Neméně významnou Jevi se dále i skutečnost/ že použití trubek
CS 273767 Bl podle vynálezu je nákladově a ekonomicky řádově výhodnější, než u jednovrstvých trubek z titanu nebo Jeho elitinových tuhých -roztoků.
Přlkladom konkrétního řešeni podle vynálezu Je vícevrstvá trubka o celkovém vnějším průměru 16 mm a celková tloušťce etěny 1,5 mm,: která Je vyrobena válcováním zo základní chromniklovó oceli obeahujicl v hmotnostním množetvl 0/06 % uhlíku,' 16 % chrómu/ o % niklu/ 0/5 % titanu/ zbytek želez.o„a běžná nečistoty, tvořící vnitřní ocelová jádro trubky. Toto jádro Je na evóra vnějším povrchu opatřeno vrstvou o tloušťce 0,3 mm technického titanu o eloženi 0/30 % Fe, 0/10 % Si/ 0,05 % C,> 0/10 % Cr|/ 0,05 % N,< 0,02 % 02, zbytek Ti.
Druhým příkladem vícevrstvé trubky podle vynálezu pro použiti v chladicím okruhu kondenzátoru páry jo trubke o celkovém vnějším průměru 26 mm a celková tloušťce etěny 1/2 mm/ Jejíž jádro Je zhotoveno z nizkouhlikovó kotlová oceli o chemickém složeni 0,21 % C/ 0/25 % Si, 1/10 % Mn/ zbytek železo a běžné načietotyo Vnější i vnitřní povrch jádra je opatřen vretvou o tloušťce 0/2 mm z monofázové slitiny tuhého roztoku titanu «5o chemickém sleženi 5/9 % AL/ 3/7 % V/ zbyte.k Ti a doprovodné nečistoty.
Trubky podle vynálezu je možno déle použit i v chemickém průmyslu pro práci v agresivních prostředích, zejména potom ae zvýšeným obsahem chloridových iontů.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNALEZUTrubka pro výměníky tepla mezi dvěma médii/ vyznačující ea tím/ že je tvořena ocelovým Jádrem/ které je alespoň na jednom evóm povrohu vnějším nebo vnitřním opatřeno ochrannou vrstvou titanu/ nebo titanových slitin obsahujících v hmotnostním množství nejméně 70 % titanu ae strukturou vytvořenou tuhými roztoky titanu <<? / Λ nebo <6+ /2 , přičemž tloušťka ochranné vretvy činí 0/01 až 0/6 néaobků celkové tloušťky etěny trubky.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS774488A CS273767B1 (en) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Tube for heat exchangers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS774488A CS273767B1 (en) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Tube for heat exchangers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS774488A1 CS774488A1 (en) | 1990-08-14 |
| CS273767B1 true CS273767B1 (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=5427076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS774488A CS273767B1 (en) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Tube for heat exchangers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS273767B1 (cs) |
-
1988
- 1988-11-24 CS CS774488A patent/CS273767B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS774488A1 (en) | 1990-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ezuber et al. | A review of corrosion failures in shell and tube heat exchangers: roots and advanced counteractive | |
| Liu et al. | Corrosion failure analysis of the heat exchanger in a hot water heating boiler | |
| Malik et al. | Corrosion of heat exchanger in thermal desalination plants and current trends in material selection | |
| Mountford | Titanium-properties, advantages and applications solving the corrosion problems in marine service | |
| Mann | History and causes of on-load waterside corrosion in power boilers | |
| Wallén et al. | Effect of chlorination on stainless steels in seawater | |
| CS273767B1 (en) | Tube for heat exchangers | |
| Berglund et al. | Fabrication and practical experience of duplex stainless steels | |
| Beavers et al. | Corrosion Related Failures in Power Plant Condensers | |
| Wilson et al. | Stress corrosion studies on some stainless steels in elevated temperature aqueous environments | |
| Sinha | Aspects of failure of condenser tubes and their remedial measures at power plants | |
| Hodgkiess | Current status of materials selection for MSF distillation plants | |
| Moller | Designing with stainless steels for service in stress corrosion environments | |
| Lindemann | Manufacture and properties of titanium tubes for power station condensers | |
| RU182834U1 (ru) | Многослойный сильфон | |
| Shifter | Environmental effects in flow-assisted corrosion of naval systems | |
| KR102574444B1 (ko) | 고제염능 및 부식 억제 효과가 우수한 제염제 및 이를 이용한 제염방법 | |
| Nygård | Comparison of pipe materials for cooling systems | |
| Beavers et al. | Prevention of corrosion-related failures in condensers and feedwater heaters | |
| Wangerin et al. | Effects of Copper Deposition on Boiler Waterside Surfaces | |
| Syrett et al. | Corrosion in the condensate-feedwater system | |
| Nichol et al. | Applications of new high chromium ferritic stainless steels in the chemical process industries | |
| Moniz | Corrosion resistance of zirconium in chemical processing equipment | |
| none | Materials in Power Plant: A Residential Course on Materials for Electrical Generating Plant | |
| Hargrave | Tube Failures in Waste Heat Boilers: Case Histories |