ASME VIII-1 U-Rohr-Wärmetauscher, plattiert UNS N06600 für Chloralkali-Prozess NACE MR0175​

ASME VIII-1 U-Rohr-Wärmetauscher, plattiert mit UNS N06600 für Chloralkali-Prozess NACE MR0175​

Der ASME VIII-1 U-Rohr-Wärmetauscher ist speziell für den Chloralkali-Prozess konzipiert und verfügt über eine UNS N06600 (Inconel 600) Legierungsbeschichtung, die der NACE MR0175 Zertifizierung für Sulfidspannungsrisskorrosionsbeständigkeit (SSC) entspricht. Er eignet sich für extreme Bedingungen mit hohen Chloridionen, hochtemperierten alkalischen und schwefelhaltigen Medien, wie z. B. bei der Herstellung von Vinylchlorid und Natronlauge-Verdampfern. Sein Doppel-U-Rohr-Design erhöht die Turbulenz, reduziert die Verschmutzung und verbessert die Wärmeübertragungseffizienz um über 40 %.

Parameter für Grundmaterial und Beschichtungsmaterial

Vorteile der UNS N06600 Legierung

• Korrosionsbeständigkeit: Korrosionsrate in 80°C konzentrierter NaOH-Lösung < 0,01 mm/Jahr; hält 50 % siedender Salzsäure stand.
• Mechanische Eigenschaften: Hochtemperatur-Kriechfestigkeit (Festigkeit ≥ 240 MPa bei 700°C), Dehnung ≥ 30 %.
• Prozesskompatibilität: Unterstützt WIG-Schweißen (Füllstoff ERNiCr-3) und Warmstrangpressen; Beschichtungsdicke ≥ 3 mm.

Plattierungsprozess und Dokumentationsanforderungen

Wichtige Plattierungsschritte

1. Auswahl des Schweißmaterials: Verwenden Sie ERNiCr-3-Draht (AWS A5.14), der der Zusammensetzung der N06600-Legierung entspricht, um Kohlenstoffmigration zu verhindern.
2. Prozessspezifikationen:
   • Vorwärmtemperatur: 90-120°C (Kohlenstoffstahl-Substrat)
   • Zwischenlagentemperatur: ≤ 150°C
   • Wärmebehandlung nach dem Schweißen: 980°C Lösungsglühen + Wasserabschrecken (zur Beseitigung von Eigenspannungen).

Erforderliche Qualitätsdokumentation

1. Schweißverfahrensprüfung (WPS/PQR): Entspricht ASME Section IX und deckt alle Positionsschweißparameter ab.
2. Zerstörungsfreier Prüfbericht:
   • Beschichtungs-PT (Penetrationsprüfung) 100 % Abdeckung, keine Risse oder Porosität.
   • Rohr-zu-Rohrboden-Schweißnaht-RT (Radiographische Prüfung) gemäß ASME Sec. V-Standards.
3. Korrosionsprüfbericht:
   • Neutraler Salzsprühtest (ASTM B117) ≥ 1000 Stunden ohne Delamination.
   • Beschleunigter Korrosionstest in Chloralkali-Medium (40 % NaOH + 5 % NaCl, 90°C).
4. NACE MR0175 Zertifizierung: Überprüfung der Leistung bei Schwefelwasserstoff-Spannungsrisskorrosion (H₂S-Partialdruck ≥ 0,3 kPa).

Technische Vorteile und Designinnovationen

1. Hocheffiziente Wärmeübertragungsstruktur:

   • U-Rohr-Doppelpass-Design erhöht die Turbulenz um 60 %, wodurch die biologische Verschmutzung im Vergleich zu Einzelpass-Designs reduziert wird.
   • Optimierte Wellrohre (Wandstärke 0,8 mm), Wärmeübergangskoeffizient 8 % höher als bei Kupferrohren.

2. Anpassungsfähigkeit an extreme Bedingungen:

   • Thermische Schockbeständigkeit: Kein Leck unter einer plötzlichen Temperaturänderung von 200°C (Simulation von Chloralkali-Prozess-Start-Stopp-Zyklen).
   • Erdbebensicheres Design: Bestanden die ASME Sec. III NF-Level-Zertifizierung (Anwendungsstandards für Kernkraftwerke).

3. Lebensdauer und Wartungskosten:

   • Konstruktionslebensdauer ≥ 20 Jahre (durchschnittliche Lebensdauer von Kupferrohr-Wärmetauschern beträgt 10 Jahre).
   • Das Design mit herausnehmbarem Rohrbündel reduziert die Wartungszeit um 50 %.

Industrieanwendungen und Zertifizierungsbestätigungen

• Kernanwendungen: Vinylchlorid-Reaktor-Kondensation, Natronlauge-Verdampfungskonzentration, schwefelhaltige Abwasserbehandlung.
• Typische Kunden:
  • China Chlor-Alkali Chemical Group (30 Einheiten im Einsatz, Ausfallrate < 0,5 Mal/Jahr).
  • Petrochemische Basis im Nahen Osten (Meerwasserkühlung + hochschwefelhaltige Rohölbedingungen).
• Vollständige Kettenzertifizierungen:
  • ASME VIII-1 2025 (Druckbehälter)
  • NACE MR0175/ISO 15156-3 (Sulfidkorrosionsbeständigkeit)
  • PED 2014/68/EU (EU-Druckgeräterichtlinie).