Hogyan tervezzünk karimás elektromos fűtőcsöveket, hogy megfeleljenek az ügyfelek magasabb követelményeinek nagy nyomás alatt?

A tervezés során a víz- és légnyomásra vonatkozó magas ügyféligények kielégítése érdekébenkarimás elektromos fűtőcsövek,Átfogó optimalizálásra van szükség több dimenzióból, mint például az anyagválasztás, a szerkezeti tervezés, a gyártási folyamat és a teljesítmény-ellenőrzés. A konkrét terv a következő:

1Anyagválasztás: Javítja a nyomószilárdságot és a tömítés alapját

1. A fő csővezeték anyagainak kiválasztása

Nagynyomású munkakörülményekhez (víznyomás) a nagy szilárdságú és korrózióálló anyagok előnyösek.10 MPa vagy légnyomás6MPa), például:

316L rozsdamentes acél (általános korrozív közegekkel szemben ellenálló, nyomószilárdságú520 MPa);

Incoloy 800 (ellenálló magas hőmérsékletnek, nagy nyomásnak és oxidációnak, alkalmas magas hőmérsékletű gőzkörnyezetre, folyáshatár240 MPa);

Titánötvözet/Hastelloy ötvözet (erősen korrozív és nagynyomású közegekhez, például tengervízhez és savas-bázis oldatokhoz).

A cső falvastagságát a GB/T 151 hőcserélő vagy az ASME BPVC VIII-1 szabványok szerint számítják ki, biztosítva a falvastagsági tűréshatárt20% (például a falvastagság + 0,5 mm biztonsági tényező kiszámítása 15 MPa üzemi nyomás esetén).

2. Karima és tömítés illesztése

Karima típusa: Nagynyomású esetekben nyakhegesztett karimákat (WNRF) vagy integrált karimákat (IF) használnak, a tömítőfelületet pedig csapos és horgas (TG) vagy gyűrűs illesztésű (RJ) formában választják ki a tömítőfelület szivárgásának kockázatának csökkentése érdekében.

Tömítőtömítés: Válasszon fémmel burkolt tömítést (belső és külső gyűrűvel) (nyomásállóság25MPa) vagy nyolcszögletű fémgyűrű tömítés (nagy nyomás és magas hőmérséklet, nyomásállóság40MPa) a közeg jellemzőitől függően. A tömítés anyaga kompatibilis a cső anyagával (például 316L tömítés 316L karimával).

Egyedi karimás fűtőcső

2Szerkezeti tervezés: Nyomás és megbízhatóság erősítése

1. Mechanikai szerkezet optimalizálása

Hajlítási kialakítás: Kerülje a derékszögű hajlítást, és használjon nagy görbületi sugarat (R3D, ahol D a csőátmérő) a feszültségkoncentráció csökkentése érdekében; Több cső fektetésekor azokat szimmetrikusan elosztják a radiális erők kiegyensúlyozása érdekében.

Megerősítő szerkezet: Támasztógyűrűk hozzáadása (távolság1,5 m) vagy beépített központi pozicionáló rudak a hosszú egyeneshezfűtőcső a csőtest nagy nyomás alatti deformációjának megakadályozása érdekében; A karima és a csőtest közötti csatlakozó szakasz vastagított átmeneti zónát alkalmaz (gradiens horonyhegesztés) a hegesztési varrat szakadási szilárdságának növelése érdekében.

2. Tömítés és csatlakozás kialakítása

Hegesztési folyamat: A csőtestet és a karimát teljesen átszúrt hegesztéssel készítik (például TIG hegesztéssel + töltőhuzallal), majd a hegesztés után 100%-os röntgenvizsgálatot (RT) vagy átszúrt vizsgálatot (PT) végeznek annak biztosítására, hogy a hegesztési varrat pórusoktól és repedésektől mentes legyen.

Tágulássegítés: A hőcserélő csövet kettős eljárással, hidraulikus expanzióval és tömítő hegesztéssel csatlakoztatják a csőlemezhez. A tágulási nyomáskétszeres üzemi nyomás, hogy megakadályozza a közeg szivárgását a csőlemez furatainál.

Karimás fűtőcső

3Gyártási folyamat: a hibák és az állandóság szigorú ellenőrzése

1. A megmunkálási pontosság ellenőrzése

A csővágás lézeres/CNC vágást alkalmaz, a végfelület merőlegességével0,1 mm; karima tömítőfelület érdességeRa1.6μ m, csavarfurat egyenletes eloszlási hibája0,5 mm, ami biztosítja az egyenletes erőt a telepítés során.

Magnézium-oxid por töltés: vibrációs tömörítési technológiával, töltési sűrűség2,2 g/cm³³, hogy elkerülje az üreges profilok okozta helyi túlmelegedést vagy szigetelési hibát (szigetelési ellenállás100 méterΩ/500V).

2. Stressztesztelés és validálás

Gyári előtesztelés:

Hidrosztatikai próba: A tesztnyomás 1,5-szerese az üzemi nyomásnak (például 10 MPa üzemi nyomás és 15 MPa tesztnyomás), és 30 perc elteltével sem következik be nyomásesés;

Nyomáspróba (gáz halmazállapotú közegekre alkalmazható): A próbanyomás az üzemi nyomás 1,1-szerese, hélium tömegspektrometriás szivárgásérzékeléssel kombinálva, a szivárgási ráta pedig1 × 10 ⁻⁹mbar· L/s.

Roncsolásos vizsgálat: A robbanási nyomásvizsgálathoz mintavételt alkalmaznak, és a robbanási nyomást meg kellaz üzemi nyomás háromszorosával ellenőrizni a biztonsági ráhagyást.

4Funkcionális alkalmazkodás: a komplex munkakörülményekhez való alkalmazkodás

1. Hőtágulás kompenzációja

Amikor a hosszaa fűtőcső is 2 m, vagy a hőmérsékletkülönbség100, hullámforma tágulási hézagot vagy rugalmas csatlakozószakaszt kell beszerelni a hődeformáció (tágulási mennyiség) kompenzálásáraΔ L=α L Δ T, aholα az anyag lineáris hőtágulási együtthatója), és elkerülhető a hőmérsékletkülönbségből adódó feszültség okozta karimális tömítőfelület-szakadás.

2. Felületi terhelés szabályozása

A nagynyomású közegek (különösen a gázok) érzékenyek a helyi túlmelegedésre, és a felületi terhelés csökkentését igénylik.8W/cm²²). A számuk vagy átmérőjük növelésévelfűtőcsős, a teljesítménysűrűség eloszlása, valamint a vízkőképződés vagy az anyagkúszás (például felületi terhelés) megakadályozása6 W/cm²² gőzfűtés közben).

3. Médiakompatibilitási tervezés

Nagynyomású, részecskéket/szennyeződéseket tartalmazó folyadékok esetén szűrőhálót (pontosság:100 mesh) vagy egy vezetőfedelet kell felszerelni a bemeneti nyílásnál a fűtőcső az erózió csökkentése érdekében; A korrozív közegek további felületi passziválást/permetezést igényelnek (például politetrafluoretilén bevonat, hőállóság260).

5Standard és egyedi kialakítás

Anyagjelentéseket, hegesztési eljárás minősítést (PQR) és nyomáspróba-jelentéseket kell benyújtani a nemzeti szabványoknak (GB 150 "Nyomástartó edények", NB/T 47036 "Elektromos fűtőelemek") vagy a nemzetközi szabványoknak (ASME BPVC, PED 2014/68/EU) megfelelően.

Az ügyfelek speciális igényeinek kielégítése érdekében (például API 6A kútfej-berendezések nagynyomású fűtése és mélytengeri nyomásálló fűtés) együttműködünk az ügyfelekkel a munkakörülmények szimulálásában (például a feszültségeloszlás végeselemes analízise és a CFD áramlási mező optimalizálása), valamint a karimák specifikációinak testreszabásában (például speciális menetes karimák és kénálló anyagok).

összefoglalni

Az "anyag szilárdsági garancia" teljes folyamatoptimalizálásán keresztülszerkezeti teherbírás-tervezésgyártási pontosság ellenőrzésezárt hurkú tesztelés és ellenőrzés", akarimás elektromos fűtőcső megbízható működést biztosít nagyfeszültségű körülmények között. A lényeg a nyomástartó képesség, a tömítőteljesítmény és a hosszú távú stabilitás egyensúlyban tartása, figyelembe véve az ügyfél közegének jellemzőit (hőmérséklet, korrozív hatás, áramlási sebesség) a célzott tervezés érdekében, végső soron teljesítve a víznyomás/légnyomás biztonsági tartalékkövetelményét.1,5-szerese a tervezési paramétereknek.

Ha többet szeretne megtudni termékünkről, kérjük,Lépjen kapcsolatba velünk!


Közzététel ideje: 2025. május 9.