Kuinka suunnitella laippapohjaiset sähkölämmitysputket vastaamaan asiakkaiden korkeampia vaatimuksia korkeassa paineessa?

Vastatakseen asiakkaiden korkeisiin vedenpaineen ja ilmanpaineen vaatimuksiin suunnittelussalaippaiset sähkölämmitysputket,Tarvitaan kattavaa optimointia useista eri ulottuvuuksista, kuten materiaalivalinnoista, rakennesuunnittelusta, valmistusprosessista ja suorituskyvyn varmentamisesta. Tarkka suunnitelma on seuraava:

1Materiaalivalinta: Paranna puristuslujuutta ja tiivistä perustaa

1. Pääputkimateriaalien valinta

Korkeapaineisissa työskentelyolosuhteissa (vedenpaine) suositaan korkealujuisia ja korroosionkestäviä materiaaleja.10 MPa tai ilmanpaine6MPa), kuten:

Ruostumaton teräs 316L (kestää yleisiä syövyttäviä aineita, puristuslujuus520 MPa);

Incoloy 800 (kestää korkeita lämpötiloja, korkeaa painetta ja hapettumista, soveltuu korkean lämpötilan höyryympäristöön, myötölujuus240 MPa);

Titaaniseos/Hastelloy-seos (erittäin syövyttäville ja korkeapaineisille väliaineille, kuten merivedelle ja happo-emäsliuoksille).

Putken seinämän paksuus lasketaan standardien GB/T 151 Heat Exchanger tai ASME BPVC VIII-1 mukaisesti, varmistaen seinämän paksuuden marginaalin20 % (kuten seinämän paksuuden laskeminen + 0,5 mm:n varmuuskerroin, kun käyttöpaine on 15 MPa).

2. Laipan ja tiivisteen yhteensovitus

Laippatyyppi: Korkeapainetilanteissa käytetään kaulahitsauslaippoja (WNRF) tai integraalilaippoja (IF), ja tiivistyspinnaksi valitaan tappiliitos (TG) tai rengasliitos (RJ) tiivistyspinnan vuotoriskin vähentämiseksi.

Tiiviste: Valitse metallilla päällystetty tiiviste (sisä- ja ulkorenkaalla) (paineenkestävyys25MPa) tai kahdeksankulmainen metallirengastiiviste (korkea paine ja korkea lämpötila, paineenkestävyys40 MPa) väliaineen ominaisuuksien mukaan. Tiivistemateriaalin on oltava yhteensopiva putkimateriaalin kanssa (kuten 316L-tiiviste ja 316L-laippa).

Mukautettu laippalämmitysputki

2Rakennesuunnittelu: Paineen ja luotettavuuden vahvistaminen

1. Mekaanisen rakenteen optimointi

Taivutussuunnittelu: Vältä suorakulmaista taivutusta ja käytä suurta kaarevuussädettä (R3D, D on putken halkaisija) jännityskeskittymän vähentämiseksi; Useita putkia asennettaessa ne jaetaan symmetrisesti säteittäisten voimien tasapainottamiseksi.

Vahvistava rakenne: Lisää tukirenkaat (välit1,5 m) tai sisäänrakennetut keskiasennustangot pitkään suoraan putkeenlämmitysputki Putken rungon muodonmuutoksen estämiseksi korkeassa paineessa; Laipan ja putken rungon välisessä liitososassa on paksunnettu siirtymäalue (gradienttiurahitsaus) hitsaussauman repäisylujuuden parantamiseksi.

2. Tiivistys- ja liitäntäsuunnittelu

Hitsausprosessi: Putken runko ja laippa hitsataan kokonaan läpihitsauksella (kuten TIG-hitsauksella + lisäainelangalla), ja hitsauksen jälkeen suoritetaan 100 %:n röntgentestaus (RT) tai läpitunkeutumistestaus (PT) sen varmistamiseksi, että hitsaussauma on huokoseton ja halkeamaton.

Laajenemisen avustus: Lämmönvaihtoputki on liitetty putkilevyyn hydraulisen laajenemisen ja tiivistyshitsauksen kaksoisprosessilla. Laajenemispaine onkaksinkertainen käyttöpaine estääkseen väliaineen vuotamisen putkilevyn rei'istä.

Laipallinen lämmitysputki

3Valmistusprosessi: virheiden ja yhdenmukaisuuden tiukka valvonta

1. Koneistuksen tarkkuuden hallinta

Putken leikkaus tapahtuu laser-/CNC-leikkauksella, ja päätypinta on kohtisuorassa.0,1 mm; laipan tiivistyspinnan karheusRa1.6μ m, pultinreiän tasainen jakautumisvirhe0,5 mm, mikä varmistaa tasaisen voiman asennuksen aikana.

Magnesiumoksidijauheen täyttö: värähtelypuristustekniikan avulla, täyttötiheys2,2 g/cm³³, jotta vältetään onttojen osien aiheuttama paikallinen ylikuumeneminen tai eristysvika (eristysvastus100 miljoonaaΩ(500 V).

2. Stressitestaus ja validointi

Tehdasta edeltävä testaus:

Hydrostaattinen testi: Testipaine on 1,5 kertaa käyttöpaine (kuten 10 MPa:n käyttöpaine ja 15 MPa:n testipaine), eikä painehäviötä tapahdu 30 minuutin pidon jälkeen;

Painekoe (sovelletaan kaasumaisiin väliaineisiin): Koepaine on 1,1 kertaa käyttöpaine, ja siihen yhdistetään heliummassaspektrometrialla tehtävä vuotojen havaitseminen. Vuotoaste on1 × 10 ⁻⁹mbar· L/s.

Rikkova testaus: Räjähdyspainekokeessa käytetään näytteenottoa, ja räjähdyspaineen on oltava3 kertaa käyttöpaine turvamarginaalin varmistamiseksi.

4Toiminnallinen sopeutuminen: selviytyä monimutkaisista työolosuhteista

1. Lämpölaajenemisen kompensointi

Kun pituuslämmitysputki is 2 m tai lämpötilaero on100, lämpömuodonmuutoksen (laajenemismäärän) kompensoimiseksi on asennettava aaltomuotoinen laajennusliitos tai joustava liitososaΔ L=α L Δ T, jossaα on materiaalin lineaarinen laajenemiskerroin) ja välttää lämpötilaerojännityksen aiheuttaman laipan tiivistyspinnan pettämisen.

2. Pinnan kuormituksen hallinta

Korkeapaineiset väliaineet (erityisesti kaasut) ovat herkkiä paikalliselle ylikuumenemiselle ja vaativat pintakuormituksen vähentämistä (8 W/cm²²). Lisäämällä lukumäärää tai halkaisijaalämmitysputkis, tehotiheyden hajottaminen ja materiaalin hilseilyn tai hiipimisen (kuten pintakuormituksen) estäminen6 W/cm²² höyrylämmityksen aikana).

3. Mediayhteensopivuuden suunnittelu

Korkeapaineisille nesteille, jotka sisältävät hiukkasia/epäpuhtauksia, käytetään suodatinsiivilää (tarkkuudella100 mesh) tai ohjainkansi on asennettava tuloaukkoon lämmitysputki eroosion vähentämiseksi; Syövyttävät aineet vaativat lisäpinnan passivointi-/ruiskutuskäsittelyä (kuten polytetrafluorieteenipinnoite, lämpötilankestävyys260).

5Vakio- ja räätälöity suunnittelu

Toimita materiaaliraportit, hitsausmenetelmän pätevyys (PQR) ja painekoeraportit kansallisten standardien (GB 150 "Pressure Vessels", NB/T 47036 "Electric Heating Elements") tai kansainvälisten standardien (ASME BPVC, PED 2014/68/EU) mukaisesti.

Asiakkaiden erityistarpeiden täyttämiseksi (kuten API 6A -kaivonpäälaitteiden korkeapainelämmitys ja syvänmeren paineenkestävä lämmitys) teemme yhteistyötä asiakkaiden kanssa simuloidaksemme työolosuhteita (kuten jännitysjakauman äärelliselementtimenetelmäanalyysi ja CFD-virtauskentän optimointi) ja räätälöidäksemme laippojen ominaisuuksia (kuten erikoiskierteitetyt laipat ja rikkinkestävät materiaalit).

tiivistää

Materiaalilujuuden takuun täydellisen prosessin optimoinnin kauttarakenteellisen kuormituskestävyyden suunnitteluvalmistuksen tarkkuuden valvontasuljetun kierron testaus ja varmennus",laippa sähkölämmitysputki voi saavuttaa luotettavan toiminnan korkeajännitteisissä olosuhteissa. Ytimenä on tasapainottaa paineenkantokyky, tiivistyskyky ja pitkän aikavälin vakaus ottaen huomioon asiakkaan väliaineen ominaisuudet (lämpötila, syövyttävyys, virtausnopeus) kohdennetussa suunnittelussa, lopulta täyttäen vedenpaineen/ilmanpaineen turvallisuusmarginaalivaatimuksen.1,5 kertaa suunnitteluparametrit.

Jos haluat tietää lisää tuotteestamme, ole hyvä jaOta yhteyttä!


Julkaisun aika: 09.05.2025