蒸気配管の材質選定
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当社の蒸気は蒸気発生器から供給され、蒸気発生器内では伝熱油によって加熱されます。水質は軟水処理を施され、硬度が基準を満たした後に蒸気発生器に送り込まれます。 蒸気の主管路および支管路はいずれも炭素鋼のシームレス鋼管を溶接して使用し、凝縮水の配管は通常の亜鉛メッキ管と炭素鋼のプレス曲がり継手を溶接して使用する。 現在、10年間使用しているが、蒸気の主管路（炭素鋼のシームレスパイプ）には漏れが発生していない。しかし最近、支管のエルボ部分で漏れが見られ、通常は2インチサイズだ。また、凝縮水用の配管（亜鉛メッキパイプ）も、支管と主管の両方で深刻な腐食が進んでおり、特に主管はすべてステンレス製に交換された。開けてみると、エルボーが蒸気によって腐食されて穴が開いたようで、漏れている部分ではもはや炭素鋼を使うことができない。 水質と関係があるのでしょうか？
はい、と断言して答えられます。しかし、日常の管理においては、このような検査・監視作業は毎日行わなければならないのです。異常を早期に発見し、すぐに対処すれば、腐食を軽減することができます。管理上の問題です。 この問題が解決されなければ、ステンレスを交換するどころか、おそらく問題が発生するでしょう。ステンレスも特定の環境下では腐食します。
はい、また、エルボ部分の侵食が最も激しいため、エルボをすべて交換することをお勧めします。
1. ユーザーは配管の使用寿命について理解しておく必要があります。例えば低圧蒸気配管の場合、一般的な設計で与えられる腐食余裕量は1.5mmであり、永遠に使用し続けられるわけではありません。
2. 蒸気配管の腐食には、内部と外部の両方が含まれます。大口径の主蒸気配管では温度が高いため、管壁は乾燥した状態を保つことができ、そのため外部からの腐食は比較的緩やかである。しかし、小口径の蒸気管では時として放熱量が補給量を上回り、管外壁の温度が下がって結露が発生し、湿潤で酸素が存在する環境では腐食が容易に起こる。3 流体媒体がエルボを通過する際に流動状態が変化し、配管断面内の流速が不均一になるため、侵食現象が顕著になる。また、エルボの下流側には環状の二次流が生じ、エルボの曲率半径の小さい側に衝撃疲労を与え、これも配管の損傷を引き起こしやすい原因となる。4 給水の脱酸効果が不十分な場合、蒸気中には多かれ少なかれ酸素が含まれており、これが金属の腐食を引き起こすことになる。5 蒸気の仕様、特に温度に応じて炭素鋼またはCrMo鋼を配管材料として選定し、腐食余裕度を高めるために適切に壁厚を増やすことができる。
2. 蒸気配管の腐食には、内部と外部の両方が含まれます。大口径の主蒸気配管では温度が高いため、管壁は乾燥した状態を保つことができ、そのため外部からの腐食は比較的緩やかである。しかし、小口径の蒸気管では時として放熱量が補給量を上回り、管外壁の温度が下がって結露が発生し、湿潤で酸素が存在する環境では腐食が容易に起こる。3 流体媒体がエルボを通過する際に流動状態が変化し、配管断面内の流速が不均一になるため、侵食現象が顕著になる。また、エルボの下流側には環状の二次流が生じ、エルボの曲率半径の小さい側に衝撃疲労を与え、これも配管の損傷を引き起こしやすい原因となる。4 給水の脱酸効果が不十分な場合、蒸気中には多かれ少なかれ酸素が含まれており、これが金属の腐食を引き起こすことになる。5 蒸気の仕様、特に温度に応じて炭素鋼またはCrMo鋼を配管材料として選定し、腐食余裕度を高めるために適切に壁厚を増やすことができる。
日常の監視やメンテナンスは考慮しないが、設計上の観点から見ると、蒸気配管における腐食は必ず存在する。同一システム内で同じ規格の直管とエルボーでは、腐食速度に差があり、一般的にエルボー部分の侵食作用の方が直管部分よりも顕著である。 そして、どの部品にも使用寿命があり、状況によっては延長されたり短縮されたりすることがあります。
低温の蒸気なら20#鋼を使用しても問題はないが、高温の蒸気の場合はCrMo鋼を検討するとよい。エルボ部での漏れは、水撃が原因である可能性もあるし、長期間にわたってパイプのエルボ部を交換しなかったことによる応力腐食が原因である可能性もある
炭素鋼や専用のボイラーパイプを使用できます。エルボ部分は、どんな媒体であっても最も腐食しやすいため、大半径のエルボや壁厚を厚くしたエルボを選ぶことができます；もう一つの場合は、水質が基準を満たしていないことです
なぜ凝縮水には亜鉛メッキ鋼が使われるのでしょうか？凝縮水は一般的に蒸気配管と同じ材質です、ありがとうございます！
亜鉛メッキ管はスクリューチューブであり、可能な限りスクリューのないチューブを使用すべきです