Щоб задовольнити високі вимоги клієнтів до тиску води та тиску повітря при проектуванніфланцеві електричні нагрівальні труби,Потрібна комплексна оптимізація з кількох аспектів, таких як вибір матеріалів, конструкційне проектування, виробничий процес та перевірка продуктивності. Конкретний план виглядає наступним чином:
1、Вибір матеріалу: Покращення міцності на стиск та герметизація фундаменту
1. Вибір матеріалів основних труб
Високоміцні та стійкі до корозії матеріали є кращими для робочих умов високого тиску (тиск води≥10 МПа або тиск повітря≥6 МПа), наприклад:
Нержавіюча сталь 316L (стійка до загальних агресивних середовищ, міцність на стиск≥520 МПа);
Incoloy 800 (стійкий до високої температури, високого тиску та окислення, підходить для середовища з високою температурою пари, межа текучості≥240 МПа);
Титановий сплав/сплав Хастеллой (для високоагресивних середовищ високого тиску, таких як морська вода та кислотно-лужні розчини).
Товщина стінки труби розраховується відповідно до стандартів GB/T 151 Heat Exchanger або ASME BPVC VIII-1, забезпечуючи запас товщини стінки≥20% (наприклад, розрахунок товщини стінки + коефіцієнт запасу міцності 0,5 мм, коли робочий тиск становить 15 МПа).
2. Підбір фланців та ущільнень
Тип фланця: У сценаріях високого тиску використовуються фланці з шийним зварюванням (WNRF) або інтегральні фланці (IF), а ущільнювальна поверхня вибирається як паз-шип (TG) або кільцеве з'єднання (RJ) для зменшення ризику витоку через ущільнювальну поверхню.
Ущільнювальна прокладка: Виберіть металеву прокладку (з внутрішнім та зовнішнім кільцями) (стійкість до тиску≤25 МПа) або восьмикутна металева кільцева прокладка (стійкість до високого тиску та високої температури)≥40 МПа) відповідно до характеристик середовища. Матеріал прокладки сумісний з матеріалом труби (наприклад, прокладка зі сталі 316L з фланцем зі сталі 316L).
2、Конструкційне проектування: посилення тиску та надійності
1. Оптимізація механічної структури
Конструкція згину: Уникайте згинання під прямим кутом та використовуйте великий радіус кривизни (R≥3D, D – діаметр труби) для зменшення концентрації напружень; Під час прокладання кількох труб їх розподіляють симетрично для збалансування радіальних сил.
Зміцнення конструкції: Додати опорні кільця (з інтервалом≤1,5 м) або вбудовані центральні позиціонуючі стрижні до довгої прямоїнагрівальна трубка щоб запобігти деформації корпусу труби під високим тиском; з'єднувальна секція між фланцем і корпусом труби має потовщену перехідну зону (градієнтне зварювання канавок) для підвищення стійкості зварного шва до розриву.
2. Конструкція герметизації та з'єднання
Процес зварювання: корпус труби та фланець повністю зварюються з проплавленням (наприклад, зварювання TIG + присадний дріт), а після зварювання проводиться 100% рентгенівський контроль (RT) або контроль на проникнення (PT), щоб переконатися, що зварний шов не має пор і тріщин;
Допомога при розширенні: Теплообмінна труба з'єднана з трубною дошкою за допомогою подвійного процесу гідравлічного розширення та герметичного зварювання. Тиск розширення становить≥вдвічі перевищує робочий тиск, щоб запобігти витоку середовища з отворів трубної дошки.
3、Виробничий процес: суворий контроль дефектів та консистенції
1. Контроль точності обробки
Різання труб здійснюється лазером/верстатом з ЧПК, з перпендикулярністю торця≤0,1 мм; шорсткість поверхні ущільнення фланця≤Ra1.6μ m, похибка рівномірного розподілу отвору для болта≤0,5 мм, що забезпечує рівномірне зусилля під час встановлення.
Наповнення порошком оксиду магнію: використання технології вібраційного ущільнення, щільність наповнення≥2,2 г/см³, щоб уникнути локального перегріву або пошкодження ізоляції, спричиненого порожнистими профілями (опір ізоляції≥100 млн.Ω/500 В).
2. Стрес-тестування та валідація
Передзаводські випробування:
Гідростатичне випробування: випробувальний тиск у 1,5 раза перевищує робочий тиск (наприклад, робочий тиск 10 МПа та випробувальний тиск 15 МПа), і після витримки протягом 30 хвилин падіння тиску не спостерігається;
Випробування під тиском (застосовується до газових середовищ): Випробувальний тиск у 1,1 раза перевищує робочий тиск, у поєднанні з виявленням витоків за допомогою гелієвої мас-спектрометрії, зі швидкістю витоку≤1 × 10 ⁻⁹мбар· Л/с.
Руйнівний контроль: Відбір проб використовується для випробувань на вибух під тиском, і тиск вибуху повинен бути≥у 3 рази перевищує робочий тиск, щоб перевірити запас міцності.
4、Функціональна адаптація: для подолання складних умов праці
1. Компенсація теплового розширення
Коли довжинанагрівальна трубка is ≥2 м або різниця температур≥100℃, для компенсації теплової деформації (величини розширення) слід встановити хвилеподібний компенсатор або гнучку з'єднувальну секціюΔ L=α L Δ Т, деα – коефіцієнт лінійного розширення матеріалу) та уникати руйнування ущільнювальної поверхні фланця, спричиненого напруженням від різниці температур.
2. Контроль навантаження на поверхню
Середовища високого тиску (особливо гази) чутливі до локального перегріву та вимагають зменшення поверхневого навантаження (≤8 Вт/см²). Збільшуючи кількість або діаметрнагрівальна трубкаs, розсіюючи густину потужності та запобігаючи масштабуванню або повзучості матеріалу (наприклад, поверхневому навантаженню≤6 Вт/см² під час нагрівання парою).
3. Дизайн сумісності з медіа
Для рідин високого тиску, що містять частинки/домішки, використовується фільтрувальна сітка (з точністю≥100 меш) або на вході слід встановити напрямну кришку нагрівальна трубка для зменшення ерозії; Агресивні середовища потребують додаткової пасивації/напилення поверхні (наприклад, покриття політетрафторетиленом, термостійкість≤260℃).
5、Стандартний та індивідуальний дизайн
Надати звіти про матеріали, кваліфікацію процесу зварювання (PQR) та звіти про випробування під тиском відповідно до національних стандартів (GB 150 "Посудини під тиском", NB/T 47036 "Електричні нагрівальні елементи") або міжнародних стандартів (ASME BPVC, PED 2014/68/EU).
Щоб задовольнити особливі потреби клієнтів (такі як нагрівання під високим тиском для обладнання гирла свердловин за стандартом API 6A та нагрівання, стійке до тиску в глибоководних умовах), ми співпрацюємо з клієнтами для моделювання робочих умов (таких як аналіз розподілу напружень методом скінченних елементів та оптимізація поля потоку CFD) та налаштування специфікацій фланців (таких як спеціальні різьбові фланці та сіростійкі матеріали).
підсумувати
Завдяки повній оптимізації процесу «гарантії міцності матеріалу»→розрахунок опору конструкційних навантажень→контроль точності виробництва→тестування та верифікація замкнутого циклу",фланцева електрична нагрівальна трубка може досягти надійної роботи в умовах високої напруги. Основою є баланс між вантажопідйомністю, герметичністю та довгостроковою стабільністю, враховуючи характеристики середовища замовника (температуру, корозійність, швидкість потоку) для цільового проектування, що зрештою відповідає вимогам щодо запасу міцності тиску води/тиску повітря.≥в 1,5 раза перевищує розрахункові параметри.
Якщо ви хочете дізнатися більше про наш продукт, будь ласказв'яжіться з нами!
Час публікації: 09 травня 2025 р.
