So sánh lựa chọn vật liệu: 304 so với 321 so với 310S so với Incoloy800 để sưởi ấm dầu truyền nhiệt
Các lựa chọn vật liệu đa dạng của ống gia nhiệt dầu dẫn nhiệt gây ra sự nhầm lẫn trong lựa chọn công nghiệp. Các vật liệu thép không gỉ và hợp kim khác nhau có phạm vi thích ứng nhiệt độ rõ ràng, khả năng chống ăn mòn và chênh lệch chi phí. Việc lựa chọn mù quáng các vật liệu cấp cao nhất-gây lãng phí chi phí, trong khi việc kết hợp vật liệu cấp-cấp thấp dẫn đến thất bại thường xuyên. So sánh hiệu suất toàn diện của các vật liệu chính có thể tạo thành cơ sở lựa chọn rõ ràng cho các kịch bản gia nhiệt dầu truyền nhiệt và việc kiểm soát nhiệt độ cặp nhiệt điện phù hợp có thể phát huy đầy đủ các ưu điểm về hiệu suất của từng vật liệu.
Thép không gỉ 304 là vật liệu cơ bản tiết kiệm nhất, chỉ phù hợp với-điều kiện làm việc của dầu truyền nhiệt ở nhiệt độ thấp dưới 400 độ. Vật liệu này có khả năng chống oxy hóa thông thường và không có khả năng chống ăn mòn giữa các hạt. Trong môi trường dầu truyền nhiệt có nhiệt độ trung bình và cao-, sự kết tủa cacbua và sự ăn mòn ranh giới hạt sẽ xảy ra nhanh chóng, kèm theo hiện tượng cốc hóa và bong tróc do oxy hóa nghiêm trọng. Ưu điểm duy nhất của nó là chi phí vật liệu thấp nhưng thời gian sử dụng ngắn và chi phí thay thế thường xuyên khiến nó không kinh tế khi vận hành lâu dài. Nó chỉ được khuyên dùng cho thiết bị làm nóng dầu truyền nhiệt có nhiệt độ thấp, không liên tục và có tải trọng thấp.
Thép không gỉ 321 là vật liệu phổ biến có hiệu quả về mặt chi phí-để gia nhiệt dầu truyền nhiệt, bao phủ phạm vi nhiệt độ dưới 550 độ . Thành phần titan được bổ sung sẽ giải quyết vấn đề cốt lõi là ăn mòn giữa các hạt của thép không gỉ trong môi trường dầu truyền nhiệt. So với vật liệu 304, hiệu suất chống{6}}ăn mòn và chống mỏi{7}}được cải thiện đáng kể và tuổi thọ sử dụng tăng lên từ hai đến ba lần. Chi phí vật liệu vừa phải và hiệu suất ổn định khiến nó trở thành lựa chọn chủ đạo cho hầu hết các hệ thống dầu truyền nhiệt công nghiệp thông thường, cân bằng hoàn hảo chi phí đầu tư ban đầu và bảo trì sau này.
Thép không gỉ 310S là vật liệu nâng cấp có khả năng chịu nhiệt-cao, thích ứng với nhiệt độ làm việc lên tới 650 độ . Khác với vật liệu 321 tập trung vào việc chống-ăn mòn giữa các hạt, vật liệu 310S lấy-khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao làm lợi thế cốt lõi. Cấu trúc hợp kim niken-crom cao có thể tạo thành một lớp màng bảo vệ dày đặc{10}ở nhiệt độ cao, chống lại quá trình oxy hóa và ăn mòn dầu ở nhiệt độ cực cao. Nó phù hợp với các hệ thống dầu truyền nhiệt liên tục ở nhiệt độ cao, nhưng không có lợi thế về hiệu suất rõ ràng và chi phí cao hơn trong môi trường có nhiệt độ trung bình và thấp.
Hợp kim làm từ niken-Incoloy 800 là vật liệu-cao cấp có khả năng chịu nhiệt độ cực cao với khả năng chịu nhiệt độ tối đa là 750 độ . Vật liệu này có khả năng chống rão ở nhiệt độ-cao tuyệt vời và độ ổn định về cấu trúc, có thể duy trì các đặc tính cơ học hoàn chỉnh trong thời gian dài-ở nhiệt độ cực cao-và hoạt động tải-cao. Nó có thể chống lại hư hỏng tổng hợp do quá trình oxy hóa{10}ở nhiệt độ cao, ăn mòn dầu và ứng suất nhiệt, với tuổi thọ dài nhất trong số tất cả các vật liệu. Nó chủ yếu được sử dụng cho các thiết bị sản xuất có-độ chính xác cao,-cao và chu trình dài{14} không bị gián đoạn với các yêu cầu về độ ổn định khi vận hành cao.
Việc kết hợp vật liệu chính xác cần phải dựa trên nhiệt độ vận hành thực tế và đặc điểm điều kiện làm việc của hệ thống dầu truyền nhiệt. Các kịch bản nhiệt độ-thấp sử dụng 304 để tiết kiệm chi phí, các kịch bản nhiệt độ trung bình-thông thường ưu tiên 321, các kịch bản nhiệt độ-cao nâng cấp lên 310S và các kịch bản nhiệt độ-cực cao áp dụng Incoloy 800. Kết hợp với giới hạn tải bề mặt và kiểm soát nhiệt độ chính xác bằng cặp nhiệt điện, mỗi vật liệu có thể đạt được hiệu quả vận hành tốt nhất. Các kế hoạch lựa chọn vật liệu một{10}}một{11}}chuyên nghiệp sẽ tránh lãng phí chi phí và rủi ro vận hành.
