Hvordan designe flensede elektriske varmerør for å møte kundenes høyere krav under høytrykksforhold?

For å møte kundenes høye krav til vanntrykk og lufttrykk i utformingen avflens elektriske varmerør,Omfattende optimalisering er nødvendig fra flere dimensjoner, som materialvalg, strukturell design, produksjonsprosess og ytelsesverifisering. Den spesifikke planen er som følger:

1Materialvalg: Forbedre trykkfasthet og tetningsevne i fundamentet

1. Valg av hovedrørmaterialer

Høyfaste og korrosjonsbestandige materialer foretrekkes for arbeidsforhold med høyt trykk (vanntrykk10 MPa eller lufttrykk6 MPa), slik som:

Rustfritt stål 316L (bestandig mot generelt korrosive medier, trykkfasthet520 MPa);

Incoloy 800 (motstandsdyktig mot høy temperatur, høyt trykk og oksidasjon, egnet for høytemperaturdampmiljø, flytegrense240 MPa);

Titanlegering/Hastelloy-legering (for svært korrosive medier og høytrykksmedier som sjøvann og syrebaseløsninger).

Rørets veggtykkelse beregnes i henhold til standardene GB/T 151 Heat Exchanger eller ASME BPVC VIII-1, noe som sikrer en veggtykkelsesmargin på20 % (for eksempel beregning av veggtykkelsen + 0,5 mm sikkerhetsfaktor når arbeidstrykket er 15 MPa).

2. Flens- og tetningsmatching

Flenstype: I høytrykksscenarier brukes halssveiseflenser (WNRF) eller integrerte flenser (IF), og tetningsflaten velges som mortise and tenon (TG) eller ringforbindelse (RJ) for å redusere risikoen for lekkasje i tetningsflaten.

Tetningspakning: Velg metallinnpakket pakning (med indre og ytre ringer) (trykkmotstand25 MPa) eller åttekantet metallringpakning (motstand mot høyt trykk og høy temperatur og trykk)40 MPa) i henhold til mediets egenskaper. Pakningsmaterialet er kompatibelt med rørmaterialet (for eksempel 316L-pakning med 316L-flens).

Tilpasset flensvarmerør

2Strukturdesign: Styrking av trykk og pålitelighet

1. Optimalisering av mekanisk struktur

Bøyedesign: Unngå rettvinklet bøying og bruk en stor krumningsradius (R3D, D er rørdiameteren) for å redusere spenningskonsentrasjon; Når man legger ut flere rør, fordeles de symmetrisk for å balansere radielle krefter.

Styrking av strukturen: Legg til støtteringer (avstand1,5 m) eller innebygde sentrale posisjoneringsstenger til den lange rettevarmerør for å forhindre deformasjon av rørlegemet under høyt trykk; Forbindelsesseksjonen mellom flensen og rørlegemet har en fortykket overgangssone (gradientsporsveising) for å forbedre sveisesømmens rivemotstand.

2. Tetting og tilkoblingsdesign

Sveiseprosess: Rørlegemet og flensen sveises fullstendig med penetrasjonssveis (som TIG-sveising + fylltråd), og 100 % røntgentesting (RT) eller penetrasjonstesting (PT) utføres etter sveising for å sikre at sveisesømmen er fri for porer og sprekker;

Ekspansjonshjelp: Varmevekslerrøret kobles til rørplaten ved hjelp av en dobbel prosess med hydraulisk ekspansjon og forseglingssveising. Ekspansjonstrykket erdobbelt så høyt arbeidstrykk for å forhindre medielekkasje fra hullene i rørplaten.

Flensvarmerør

3Produksjonsprosess: streng kontroll av defekter og konsistens

1. Kontroll av maskineringsnøyaktighet

Rørskjæringen bruker laser-/CNC-skjæring, med vinkelrett endeflate0,1 mm; ruhet på flenstetningens overflateRa1.6μ m, bolthullets jevne fordelingsfeil0,5 mm, noe som sikrer jevn kraft under installasjonen.

Fylling av magnesiumoksidpulver: bruk av vibrasjonskomprimeringsteknologi, fyllingstetthet2,2 g/cm²³, for å unngå lokal overoppheting eller isolasjonssvikt forårsaket av hule seksjoner (isolasjonsmotstand100 millionerΩ/500V).

2. Stresstesting og validering

Testing før fabrikk:

Hydrostatisk test: Testtrykket er 1,5 ganger arbeidstrykket (for eksempel 10 MPa arbeidstrykk og 15 MPa testtrykk), og det er ingen trykkfall etter å ha holdt i 30 minutter;

Trykktest (gjelder gassmedier): Testtrykket er 1,1 ganger arbeidstrykket, kombinert med lekkasjedeteksjon med heliummassespektrometri, med en lekkasjerate på1 × 10 ⁻⁹mbar· L/s.

Destruktiv testing: Prøvetaking brukes til eksplosjonstrykktesting, og eksplosjonstrykket må være3 ganger arbeidstrykket for å bekrefte sikkerhetsmarginen.

4Funksjonell tilpasning: for å håndtere komplekse arbeidsforhold

1. Termisk ekspansjonskompensasjon

Når lengden påvarmerøret is 2 m eller temperaturforskjellen er100, bør en bølgeformet ekspansjonsfuge eller fleksibel tilkoblingsseksjon installeres for å kompensere for termisk deformasjon (ekspansjonsmengdeΔ L=α L Δ T, hvorα er materialets lineære ekspansjonskoeffisient) og unngå svikt i flenstetningsflaten forårsaket av temperaturforskjellsspenning.

2. Kontroll av overflatebelastning

Høytrykksmedier (spesielt gasser) er følsomme for lokal overoppheting og krever en reduksjon i overflatebelastning (8W/cm²²). Ved å øke antallet eller diameteren avvarmerørs, sprer effekttettheten og forhindrer skalering eller materialkryp (som overflatebelastning6W/cm²² under dampoppvarming).

3. Mediekompatibilitetsdesign

For høytrykksvæsker som inneholder partikler/urenheter, brukes en filterskjerm (med en nøyaktighet på100 mesh) eller et styredeksel bør installeres ved innløpet til varmerøret for å redusere erosjon; Etsende medier krever ytterligere overflatepassivering/sprøytebehandling (som polytetrafluoretylenbelegg, temperaturbestandighet260).

5Standard og tilpasset design

Lever materialrapporter, sveiseprosedyrekvalifisering (PQR) og trykktestrapporter i samsvar med nasjonale standarder (GB 150 "Trykkbeholdere", NB/T 47036 "Elektriske varmeelementer") eller internasjonale standarder (ASME BPVC, PED 2014/68/EU).

For å møte kundenes spesielle behov (som høytrykksoppvarming for API 6A brønnhodeutstyr og trykkbestandig oppvarming for dyphavsbruk), samarbeider vi med kunder for å simulere arbeidsforhold (som endelig elementanalyse av spenningsfordeling og CFD-strømningsfeltoptimalisering) og tilpasse flensspesifikasjoner (som spesielle gjengede flenser og svovelbestandige materialer).

oppsummere

Gjennom full prosessoptimalisering av "materialstyrkegaranti"design av strukturell lastmotstandkontroll av produksjonsnøyaktighet«lukket sløyfe for testing og verifisering»flens elektrisk varmerør kan oppnå pålitelig drift under høyspenningsforhold. Kjernen er å balansere trykkbæreevne, tetningsytelse og langsiktig stabilitet, samtidig som man tar hensyn til egenskapene til kundens medium (temperatur, korrosjonsevne, strømningshastighet) for målrettet design, og til slutt oppfyller sikkerhetsmarginkravet for vanntrykk/lufttrykk.1,5 ganger designparametrene.

Hvis du vil vite mer om produktet vårt, vennligstkontakt oss!


Publiseringstid: 09. mai 2025