يمكن استخدام المرفقات من الفولاذ الكربوني لخطوط الأنابيب ذات درجات الحرارة العالية ، ولكن ليس جميع درجات الفولاذ الكربوني مؤهلة لخدمة درجات الحرارة العالية. تعتمد درجة حرارة التشغيل القصوى المسموح بها إلى حد كبير على درجة الصلب وضغط التصميم والمعالجة الحرارية والمعايير الدولية ذات الصلة مثل ASME B31.3 و ASME B16.9. سيؤدي التطبيق العمياء لمرفق الصلب الكربوني العادي في بيئات درجات الحرارة الزائدة إلى انخفاض قوة المواد وتشوه الزحف والأكسدة وحتى تمزق خط الأنابيب.

الكوع من الفولاذ الكربوني WPB (A234 WPB) هو تركيب أنابيب الفولاذ الكربوني العام الأكثر استخداماً. وهي مناسبة لظروف العمل المعتدلة عالية درجة الحرارة. تحت ضغط التصميم العادي ، تتراوح درجة حرارة الخدمة المستمرة من -29 ℃ حتى 425 ℃. يمكن أن تلبي خطوط أنابيب البخار العادية وخطوط أنابيب التدفئة والنقل الوسيط البتروكيماوي التقليدي ضمن نطاق درجات الحرارة هذا. ومع ذلك ، عندما تتجاوز درجة حرارة التشغيل المستمرة 425 ℃ ، فإن قوة الشد ومقاومة الزحف من الفولاذ الكربوني WPB تنخفض بسرعة. سيسبب التشغيل على المدى الطويل تشوه دائم ، والأكسدة الشديدة للسطح والترقيق ، لذلك يتم حظر الكوع WPB للخدمة على المدى الطويل فوق 425 ℃.

بالنسبة لأنظمة الأنابيب ذات درجات حرارة التشغيل أعلى من 425 ℃ ، لا يمكن للكوع العادي من الفولاذ الكربوني WPB تلبية متطلبات السلامة. في مثل هذه الحالات ، يصبح الكوع الفولاذي السبائك مثل A234 WP11 و WP12 و WP22 الخيار القياسي. هذه الفولاذ سبيكة الكروم والموليبدينوم تحافظ على مقاومة الزحف المستقرة والأداء الميكانيكي في ظروف درجات الحرارة العالية على المدى الطويل. يتم اعتمادها بشكل شائع في خطوط أنابيب غلايات محطات الطاقة وخطوط أنابيب النفط الحراري عالية درجة الحرارة ووحدات تكرير النفط الثقيل.

بالإضافة إلى حدود درجات الحرارة ، هناك العديد من العوامل الأخرى التي يجب أخذها في الاعتبار عند استخدام الكوع من الفولاذ الكربوني في خطوط الأنابيب ذات درجات الحرارة العالية. أولاً، الضغط يجب أن يتطابق. درجة الحرارة العالية تقلل من ضغط العمل المسموح به من الفولاذ الكربوني. يحتاج المهندسون للتحقق من جدول تقييم درجة الحرارة والضغط لتخفيض الضغط المطبق بشكل صحيح. ثانيا، يجب حساب التوسع الحراري. ارتفاع درجة الحرارة يخلق ضغوط حرارية واضحة على الكوع. يجب تثبيت دعم معقول ومفاصل توسيع لتجنب تركيز الإجهاد المفرط في أقسام انحناء الكوع. ثالثا، مسائل حماية مضادة للأكسدة. عند التعرض للهواء بدرجات حرارة عالية ، يولد الفولاذ الكربوني مقياس أكسيد سميك قد يتقشر ، مما يسبب انسداد خطوط الأنابيب أو تآكل الجدار الداخلي. يمكن تكوين طلاء مضاد للتآكل أو علاج التسلب الداخلي وفقًا للمتطلبات الفعلية.

تذكير آخر هو البيئة المتوسطة. إذا كان الوسيط عالي درجة الحرارة يحتوي على بخار الماء أو الهيدروجين أو الكبريتيد أو المكونات المتآكلة ، فقد يواجه الكوع من الفولاذ الكربوني مخاطر مثل هشاشة الهيدروجين وتآكل الكبريتيد عالية درجة الحرارة. في ظل هذه الظروف المعقدة، ينصح الفولاذ المقاوم للصدأ أو مواد سبيكة بدلا من الفولاذ الكربوني العادي.

في الختام ، المرفقات من الفولاذ الكربوني (A234 WPB) قابلة للتنفيذ لخطوط الأنابيب عالية درجة الحرارة داخل نطاق درجة الحرارة ≤425 ℃. بمجرد أن تتجاوز درجة حرارة التشغيل المستمرة 425 ℃ ، يجب أن تحل تركيبات الفولاذ السبائك محل المرفقات الفولاذية الكربونية العادية. قبل الشراء والبناء ، تأكيد درجة الحرارة الفعلية المستمرة ، وضغط العمل والتركيب المتوسط ، واختيار المرفقات المؤهلة مع شهادات اختبار المواد المقابلة لضمان التشغيل الآمن على المدى الطويل لأنظمة الأنابيب عالية درجة الحرارة.