شماتیکی ساده از ساختار لوله دیگ­ بخار

لوله دیگ­ بخار یک استوانه توخالی است که با مایع قابل تبخیر پر شده است:

• حرارت در بخش تبخیر جذب می­ شود.
• مایع به فاز بخار تبدیل می شود.
• حرارت از قسمت بالایی لوله به محیط منتشر می شود و بخار به فاز مایع متراکم می شود.
• مایع با نیروی جاذبه یا مویینگی به قسمت تبخیر باز می­گردد.

انواع لوله­ های دیگ­ بخار

لوله های فولادی دیگ­بخار شامل لوله دیگ­ بخار فشار متوسط ​​و لوله دیگ­ بخار فشار بالا است. این لوله­ ها اغلب با روش­ های بدون درز تولید می­شوند، چون لوله فولادی جوش داده شده در کاربردهای موردنظر قابل استفاده نیستند.

برمبنای دمای ­­­­­کاربرد می­توان از لوله ­های دیگ­بخار فشار متوسط یا فشار بالا استفاده نمود:

• دمای عملکرد لوله­های دیگ­بخار معمولا کمتر از 450 درجه سانتی­گراد است که در این موارد از لوله دیگ­بخار فشار متوسط استفاده می­شود. لوله­ های دیگ­بخار فشار متوسط ​​عمدتاً با فرآیند نورد گرم یا فرآیند کشش سرد ساخته می­شوند.
• لوله­ های دیگ­بخار فشار بالا اغلب در شرایط دما و فشار بالا استفاده می­شوند. بخار و گاز خارج شده از دودکش به دلیل دمای بالا باعث اکسیداسیون و خوردگی در لوله­ها می­شود. به همین دلیل لوله دیگ­بخار فشار بالا مورد نیاز است که دارای استحکام و دوام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون و پایداری بافتی خوبی می­باشد.

روش ساخت لوله ­های دیگ­بخار

ساخت هر دو نوع لوله­ های دیگ­ بخار فشار متوسط و فشار بالا در مراحل ابتدائی یکسان می­باشد و شامل مراحل ضروری ابتدائی می باشد از جمله:

• کشیدگی لوله­ ها
• روشن­سازی سطح
• نورد گرم
• کشش سرد
• انبساط حرارتی

 با این حال، لوله­ های دیگ­ بخار فشار بالا برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی، چقرمگی و سختی بیشتر در مقایسه با لوله‌های دیگ­بخار معمولی (لوله‌های دیگ­بخار فشار متوسط) باید مراحل پردازش بیشتری را طی کنند که در ذیل به آن اشاره شده است:

• تیمار حرارتی: شامل گرم­کردن و خنک­کردن لوله دیگ­بخار فشار بالا است که منجر به بهبود چقرمگی، سختی و مقاومت در برابر سایش می­شود.
• خاموش سازی یا کوئنچینگ: برای افزایش سختی لوله­ های دیگ­ بخار فشار قوی انجام می­شود زیرا لوله­ ها باید با تغییرات سریع دمای سطح سازگار شوند. لوله­ها به طور یکنواخت تا دمای مناسب گرم می­شوند و سپس برای خنک­شدن فوری به سرعت در آب یا روغن غوطه­ور می­شوند. سپس در هوا یا در منطقه انجماد سرد می­شود.
• بازپخت یا برگشت­دادن یا تمپرکردن: لوله دیگ­بخار فشار قوی پس از سخت­شدن شکننده می­شود. و استرس ناشی از کوئنچ می­تواند لوله دیگ­بخار فشار قوی را دچار ضربه و شکستگی کند. برای از بین ­بردن شکنندگی می­توان از روش تمپرکردن استفاده کرد. اگرچه سختی لوله دیگ­بخار فشار قوی کمتر کاهش می­یابد، اما می­توان چقرمگی آن را برای کاهش شکنندگی افزایش داد.
• تاب­کاری یا آنیلینگ: روشی برای از بین بردن تنش داخلی لوله دیگ­بخار فشار قوی است. روش آنیلینگ به این صورت است که قطعات فولادی باید تا دمای بحرانی گرم ­شوند، سپس در خاکستر خشک، آهک، آزبست قرار داده ­شوند و در نهایت اجازه داده شود تا به آرامی خنک شوند.

ویژگی­ ها و مزایای لوله های دیگ­ بخار

لوله­ های دیگ­ بخار دارای ویژگی­های کاربردی بسیاری می­باشند که در ذیل به تعدادی از آن­ها اشاره شده­است:

• انتقال حرارت: لوله­ های دیگ­بخار انتقال حرارت از گازهای احتراقی را به آب موجود در دیگ­بخار تسهیل می­کنند و امکان تولید بخار برای کاربردهای مختلف را فراهم می­کنند.
• تولید بخار با فشار بالا: لوله­های دیگ­بخار برای تحمل فشار و دمای بالا طراحی شده­اند که برای تولید بخار با فشار بالا که در تولید برق و سایر صنایع مورد نیاز است، بسیار حائض اهمیت است.
• مقاومت در برابر خوردگی: لوله‌های دیگ­بخار معمولاً از موادی ساخته می‌شوند که می‌توانند در برابر محیط‌های شیمیایی خشن مقاومت کنند و برای استفاده در صنایع شیمیایی و پتروشیمی ایده‌آل هستند.
• دوام: لوله­های دیگ­بخار از موادی ساخته شده­اند که می­توانند دماها و فشارهای بالا را برای مدت زمان طولانی تحمل کنند و عملکرد طولانی­مدت را تضمین کنند.
• کاهش تعمیر و نگهداری: لوله­های دیگ­بخار نیاز به حداقل تعمیر و نگهداری دارند که باعث کاهش زمان خرابی و هزینه­های کلی تعمیر و نگهداری می­شود.
• انتقال انرژی کارآمد: لوله­های دیگ­بخار برای به حداکثر رساندن راندمان انتقال حرارت، کاهش مصرف انرژی و هزینه­های عملیاتی طراحی شده­اند.
• طراحی فشرده: لوله‌های دیگ­بخار را می‌توان به گونه‌ای طراحی کرد که در فضاهای تنگ قرار بگیرند که آن­ها را برای استفاده در کاربردهای صنعتی با فضای محدود ایده‌آل می‌کند.
• تطبیق پذیری: لوله‌های دیگ­بخار را می­توان در طیف وسیعی از کاربردها از جمله دیگ­بخار، مبدل­های حرارتی و کندانسورها استفاده کرد.
• عملکرد قابل­اعتماد: لوله‌های دیگ­بخار برای مطابقت با استانداردهای سختگیرانه صنعتی، طراحی و آزمایش شده اند و برای این منظور از عملکرد قابل اعتماد و سازگار آن­ها اطمینان حاصل می کنند.
• سفارشی سازی: لوله‌های دیگ­بخار را می­توان برای برآورده کردن نیازهای خاص از جمله اندازه، شکل و نوع مواد به ­کار رفته در آن سفارشی کرد که آن­ها را برای طیف گسترده­ای از کاربردها ایده­آل می­سازد.

کاربردهای لوله­ های دیگ­ بخار

لوله ­های دیگ­بخار می­توانند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار بگیرند از جمله:

• تولید انرژی
• نیروگاه­های برق
• دیگ­های بخار
• صنعت پتروشیمی

اما به طورکلی کاربرد لوله­های دیگ­بخار فشار متوسط و فشار بالا متفاوت است. لوله­های دیگ بخار فشار قوی نسبت به لوله­های دیگ­بخار فشار متوسط مقاومت و دوام بیشتری در برابر خوردگی دارند. آن­ها برای کاربردهای با دما و فشار بالا استفاده می­شوند که در آن لوله­ها در معرض خطر اکسیدشدن با بخار و سیال خورنده هستند. به­ همین­دلیل لوله­های دیگ­بخار فشار قوی می­توانند در صنایع شیمیایی، تولید برق، صنایع پتروشیمی، لوله­های سوپرهیترها، لوله­های بخار اصلی مورد استفاده قراربگیرند.

لوله­ های دیگ­ بخار فشار متوسط برای سیستم­های دیگ­بخار در ساختمان­های صنعتی و شهری، از جمله دیگ­های آب­گرم و دیگ­های بخار مناسب هستند. این لوله‌ها سطح فشار متعادل و مقرون به صرفه‌ای را ارائه می‌کنند که نیازهای زندگی روزمره را برآورده می‌کند.