За да се отговорят на високите изисквания на клиентите за водно и въздушно налягане при проектирането нафланцови електрически нагревателни тръби,Необходима е цялостна оптимизация от множество измерения, като например избор на материали, структурен дизайн, производствен процес и проверка на производителността. Конкретният план е следният:
1、Избор на материал: Подобряване на якостта на натиск и уплътняване на основата
1. Избор на материали за главните тръби
Високоякостните и устойчиви на корозия материали са предпочитани за работни условия под високо налягане (водно налягане≥10MPa или въздушно налягане≥6MPa), като например:
Неръждаема стомана 316L (устойчива на общи корозивни среди, якост на натиск≥520 МПа);
Incoloy 800 (устойчив на висока температура, високо налягане и окисление, подходящ за високотемпературна пара, граница на провлачване≥240 МПа);
Титаниева сплав/сплав Хастелой (за силно корозивни среди под високо налягане, като морска вода и киселинно-алкални разтвори).
Дебелината на стената на тръбата се изчислява съгласно стандартите GB/T 151 Heat Exchanger или ASME BPVC VIII-1, като се осигурява допустима дебелина на стената.≥20% (като например изчисляване на дебелината на стената + коефициент на безопасност 0,5 мм, когато работното налягане е 15 MPa).
2. Съвпадение на фланеца и уплътнението
Тип фланец: При сценарии с високо налягане се използват фланци за заваряване на шийката (WNRF) или интегрални фланци (IF), а уплътнителната повърхност се избира като жлеб и шип (TG) или пръстеновидно съединение (RJ), за да се намали рискът от изтичане от уплътнителната повърхност.
Уплътнение: Изберете метално обвито уплътнение (с вътрешни и външни пръстени) (устойчивост на налягане≤25MPa) или осмоъгълно метално уплътнение с пръстен (устойчиво на високо налягане и висока температура)≥40MPa) в зависимост от характеристиките на средата. Материалът на уплътнението е съвместим с материала на тръбата (като например уплътнение 316L с фланец 316L).
2、Структурен дизайн: Укрепване на налягането и надеждността
1. Оптимизация на механичната структура
Дизайн на огъване: Избягвайте огъване под прав ъгъл и използвайте голям радиус на кривината (R≥3D, D е диаметърът на тръбата), за да се намали концентрацията на напрежение; При полагане на множество тръби, те се разпределят симетрично, за да се балансират радиалните сили.
Укрепваща конструкция: Добавете опорни пръстени (разстояние≤1,5 м) или вградени централни позициониращи пръти към дългата права линиянагревателна тръба за да се предотврати деформация на тялото на тръбата под високо налягане; Свързващата се част между фланеца и тялото на тръбата приема удебелена преходна зона (градиентно заваряване с жлеб), за да се подобри устойчивостта на разкъсване на заваръчния шев.
2. Проектиране на уплътнения и връзки
Процес на заваряване: Тялото на тръбата и фланецът са напълно заварени с проникване (като TIG заваряване + запълваща тел), а след заваряването се извършва 100% рентгеново изпитване (RT) или проникване (PT), за да се гарантира, че заваръчният шев е без пори и пукнатини;
Помощ при разширяване: Топлообменната тръба е свързана с тръбната плоча чрез двоен процес на хидравлично разширяване и уплътнително заваряване. Налягането на разширяване е≥два пъти работното налягане, за да се предотврати изтичане на среда от отворите на тръбната плоча.
3、Производствен процес: строг контрол на дефектите и консистентността
1. Контрол на точността на обработката
Рязането на тръбите се извършва с лазерно/CNC рязане, с перпендикулярност на челната повърхност≤0,1 мм; грапавост на уплътнителната повърхност на фланеца≤Ra1.6μ m, грешка в равномерното разпределение на отвора за болт≤0,5 мм, осигурявайки равномерна сила по време на монтажа.
Пълнеж с магнезиев оксид на прах: използване на технология за вибрационно уплътняване, плътност на пълнежа≥2,2 г/см³, за да се избегне локално прегряване или повреда на изолацията, причинена от кухи профили (изолационно съпротивление≥100 милионаΩ/500V).
2. Стрес тестове и валидиране
Предварителни тестове:
Хидростатично изпитване: Изпитвателното налягане е 1,5 пъти работното налягане (например работно налягане 10 MPa и изпитвателно налягане 15 MPa) и няма спад на налягането след 30 минути задържане;
Изпитване под налягане (приложимо за газови среди): Изпитвателното налягане е 1,1 пъти работното налягане, комбинирано с откриване на течове с хелиева масспектрометрия, със скорост на теч от≤1 × 10 ⁻⁹мбар· Л/с.
Разрушителен контрол: Вземането на проби се използва за изпитване на експлозивно налягане и експлозивното налягане трябва да бъде≥3 пъти работното налягане, за да се провери границата на безопасност.
4、Функционална адаптация: за справяне със сложни условия на труд
1. Компенсация на термично разширение
Когато дължината нанагревателната тръба is ≥2 м или температурната разлика е≥100℃, трябва да се монтира разширителна фуга с форма на вълна или гъвкава свързваща секция, за да се компенсира термичната деформация (количество на разширениеΔ L=α L Δ Т, къдетоα е коефициентът на линейно разширение на материала) и избягване на повреда на уплътнителната повърхност на фланеца, причинена от температурна разлика в напрежението.
2. Контрол на повърхностното натоварване
Средите под високо налягане (особено газовете) са чувствителни към локално прегряване и изискват намаляване на повърхностното натоварване (≤8W/cm²). Чрез увеличаване на броя или диаметъра нанагревателна тръбаs, разпръскване на плътността на мощността и предотвратяване на мащабиране или пълзене на материала (като например повърхностно натоварване≤6W/cm² по време на нагряване с пара).
3. Дизайн за медийна съвместимост
За флуиди под високо налягане, съдържащи частици/примеси, се използва филтърна решетка (с точност≥100 меша) или на входа на нагревателната тръба за намаляване на ерозията; Корозивните среди изискват допълнителна повърхностна пасивация/пръскаща обработка (като например политетрафлуоретиленово покритие, температурна устойчивост≤260℃).
5、Стандартен и персонализиран дизайн
Предоставяме отчети за материалите, квалификация на заваръчните процедури (PQR) и отчети за изпитвания под налягане в съответствие с националните стандарти (GB 150 "Съдове под налягане", NB/T 47036 "Електрически нагревателни елементи") или международните стандарти (ASME BPVC, PED 2014/68/EU).
За да отговорим на специалните нужди на клиентите (като например нагряване под високо налягане за оборудване за сондажни устия по API 6A и нагряване, устойчиво на налягане в дълбоки води), ние си сътрудничим с клиентите, за да симулираме работни условия (като например анализ на разпределението на напреженията с крайни елементи и оптимизация на полето на потока с CFD) и да персонализираме спецификациите на фланците (като например специални резбовани фланци и материали, устойчиви на сяра).
обобщавам
Чрез пълна оптимизация на процеса на „гаранция за здравина на материала“→проектиране на съпротивлението на конструкцията при натоварване→контрол на точността на производството→тестване и проверка със затворен контур",фланцова електрическа нагревателна тръба може да постигне надеждна работа при условия на високо напрежение. Основното е да се балансира капацитетът за носене на налягане, уплътнителните характеристики и дългосрочната стабилност, като същевременно се вземат предвид характеристиките на средата на клиента (температура, корозивност, дебит) за целенасочен дизайн, като в крайна сметка се отговаря на изискването за граница на безопасност на водно/въздушно налягане.≥1,5 пъти проектните параметри.
Ако искате да научите повече за нашия продукт, молясвържете се с нас!
Време на публикуване: 09 май 2025 г.
