คู่มือการเลือกท่อหม้อไอน้ำความดันสูง: การรับประกันการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าอย่างปลอดภัย

บทนำ: ท่อหม้อไอน้ำ — เส้นเลือดหลักของโรงไฟฟ้า
ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (ส่วนเกาะแบบดั้งเดิม) และระบบกู้คืนพลังงานความร้อนเสีย ท่อหม้อไอน้ำความดันสูงทำงานภายใต้สภาวะที่รุนแรงมาก ได้แก่ อุณหภูมิ 400–650°C และความดัน 10–30 MPa ท่อเหล่านี้เป็นชิ้นส่วนสำคัญด้านความปลอดภัย — การเลือกวัสดุที่ไม่เหมาะสมหรือคุณภาพต่ำอาจนำไปสู่การแตกร้าว รั่วซึม หรือความล้มเหลวอย่างร้ายแรงของท่อ บริษัท Wenqiang Stainless Steel ผลิตท่อหม้อไอน้ำความดันสูงตามมาตรฐาน GB/T 5310 และ ASTM A213 สำหรับโครงการโรงไฟฟ้าภายในประเทศและต่างประเทศ

หลักการสามประการในการเลือกวัสดุท่อหม้อไอน้ำ
1. ความแข็งแรงต่อการไหลแบบครีปที่อุณหภูมิสูง : วัสดุท่อต้องรักษาความแข็งแรงต่อการแตกหักจากการไหลแบบครีป (creep rupture strength) ให้เพียงพอที่อุณหภูมิออกแบบไว้ตลอดอายุการใช้งาน 100,000 ชั่วโมง 304H (S30409) มีค่าความเค้นที่ยอมรับได้ประมาณ 56 MPa ที่อุณหภูมิ 600°C จึงเป็นวัสดุมาตรฐานที่นิยมใช้สำหรับท่อส่วนเครื่องทำความร้อนเกิน (superheater tubes) แบบซับคริติคอล
2. ความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน : สภาพแวดล้อมที่มีไอน้ำและก๊าซไอเสียที่อุณหภูมิสูง ต้องการความสามารถในการต้านทานการเกิดออกซิเดชันและการลอกหลุดของฟิล์มออกไซด์ด้านไอน้ำอย่างยอดเยี่ยม เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกที่มีปริมาณโครเมียม ≥18% มีคุณสมบัติโดดเด่นในด้านนี้
3. ความเสถียรของโครงสร้างจุลภาค : ระหว่างการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ต้องหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงเฟสที่เป็นอันตราย (เช่น การตกตะกอนของเฟสซิกมา) เกรด 316H มีความเสถียรของโครงสร้างดีกว่าเกรด 304H ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 650°C เนื่องจากมีโมลิบดีนัมเป็นส่วนประกอบ

เกรดที่นิยมใช้และตารางเปรียบเทียบมาตรฐาน
304H (TP304H / 12Cr18Ni9) : อุณหภูมิการใช้งาน ≤650°C — ท่อเครื่องทำไอน้ำร้อนจัด/ท่อทำให้ไอน้ำร้อนซ้ำ
316H (TP316H / 0Cr17Ni12Mo2) : อุณหภูมิการใช้งาน ≤650°C — ท่อส่งไอน้ำที่อุณหภูมิสูง
321H (TP321H / 1Cr18Ni9Ti) : อุณหภูมิในการใช้งาน ≤650°C — ท่อเชื่อมต่อกับหัวท่อ (Header connection tubes)
347H (TP347H / 0Cr18Ni11Nb) : อุณหภูมิในการใช้งาน ≤700°C — หน่วยกำเนิดไฟฟ้าแบบซูเปอร์คริติคัล (Supercritical units)
T91/P91 (10Cr9Mo1VNb) : อุณหภูมิในการใช้งาน ≤625°C — ท่อจ่ายไอน้ำหลัก (Main steam piping)

ระบบควบคุมคุณภาพของเวินเฉียง
การผลิตท่อหม้อไอน้ำความดันสูงของเวินเฉียงยึดมั่นในปรัชญาคุณภาพแบบ 'ศูนย์ข้อบกพร่อง' (zero defect): การวิเคราะห์สเปกโตรกราฟิก 100% สำหรับวัตถุดิบที่เข้ามา; การตรวจสอบมิติที่ทุกขั้นตอนของการดึงเย็น (cold-drawing pass); การทดสอบด้วยกระแสไหลเวียน (eddy current testing) 100% ร่วมกับการทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิก (ultrasonic testing) และการทดสอบแรงดันน้ำ (hydrostatic testing) ที่ความดัน 1.5 เท่าของความดันทำงาน สำหรับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป; รายงานผลการทดสอบสมบัติทางกลทั้งหมด (แรงดึง, แรงกระแทก, ความแข็ง) และรายงานผลการทดสอบการกัดกร่อนระหว่างเกรน (intergranular corrosion test) สำหรับแต่ละเลขที่ชุดหลอม (heat number)

คำถามที่พบบ่อย
คำถามข้อที่ 1: ท่อหม้อไอน้ำแตกต่างจากท่อส่งของเหลวทั่วไปอย่างไร?
A: ความแตกต่างที่สำคัญ: 1) ข้อกำหนดด้านวัสดุที่เข้มงวดยิ่งขึ้นสำหรับความแข็งแรงต่อการไหลแบบร้อน (creep strength) ที่อุณหภูมิสูง; 2) การตรวจสอบอย่างละเอียดและครอบคลุมยิ่งขึ้น — ตรวจด้วยวิธีทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) ร้อยเปอร์เซ็นต์ และทดสอบด้วยแรงดันน้ำ (hydrostatic test) ทุกท่อน; 3) มาตรฐานที่ใช้บังคับต่างกัน — ท่อน้ำสำหรับหม้อไอน้ำปฏิบัติตามมาตรฐาน GB/T 5310 หรือ ASTM A213 ขณะที่ท่อส่งของเหลวปฏิบัติตามมาตรฐาน GB/T 14976 หรือ ASTM A312
Q2: ความแตกต่างระหว่างเกรด 304H กับ 304 คืออะไร
A: เกรด 304H มีปริมาณคาร์บอนควบคุมอยู่ที่ 0.04–0.10% ซึ่งสูงกว่าเกรด 304 ที่มีค่าไม่เกิน 0.08% คาร์บอนที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยปรับปรุงความแข็งแรงต่อการไหลแบบร้อน (creep strength) ที่อุณหภูมิสูง สำหรับการใช้งานระยะยาวที่อุณหภูมิสูงกว่า 500°C
Q3: เวิ่นเฉียงสามารถผลิตท่อน้ำสำหรับหม้อไอน้ำได้ในช่วงขนาดใดบ้าง
A: เวิ่นเฉียงผลิตท่อน้ำสำหรับหม้อไอน้ำแรงดันสูงแบบไม่มีรอยต่อ (seamless tubes) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) ตั้งแต่ 6 มม. ถึง 630 มม. และความหนาของผนังท่อตั้งแต่ 0.5 มม. ถึง 50 มม. ครอบคลุมทั้งท่อเครื่องมือขนาดเล็ก (small-bore instrument tubing) ไปจนถึงท่อจ่ายไอน้ำหลัก (large main steam piping)

ติดต่อเรา
ท่อน้ำสำหรับหม้อไอน้ำแรงดันสูงจากสแตนเลสเวิ่นเฉียง — คุณภาพที่พิสูจน์แล้วด้วยอุณหภูมิและเวลา ให้คำปรึกษาทางเทคนิค: +86 577 8922 2595, อีเมล: [email protected]