För att möta kundernas höga krav på vattentryck och lufttryck vid konstruktionen avflänsade elektriska värmerör,Omfattande optimering behövs från flera dimensioner, såsom materialval, strukturell design, tillverkningsprocess och prestandaverifiering. Den specifika planen är följande:
1、Materialval: Förbättra tryckhållfastheten och tätningen av grunden
1. Val av huvudrörsmaterial
Höghållfasta och korrosionsbeständiga material är att föredra för högtrycksarbetsförhållanden (vattentryck≥10 MPa eller lufttryck≥6 MPa), såsom:
Rostfritt stål 316L (beständigt mot allmänt korrosiva medier, tryckhållfasthet≥520 MPa);
Incoloy 800 (beständig mot hög temperatur, högt tryck och oxidation, lämplig för högtemperaturångmiljöer, sträckgräns≥240 MPa);
Titanlegering/Hastelloylegering (för mycket korrosiva medier och högtrycksmedier såsom havsvatten och syrabaslösningar).
Rörets väggtjocklek beräknas enligt standarderna GB/T 151 Värmeväxlare eller ASME BPVC VIII-1, vilket säkerställer en väggtjockleksmarginal på≥20 % (t.ex. beräkning av väggtjockleken + 0,5 mm säkerhetsfaktor när arbetstrycket är 15 MPa).
2. Fläns- och tätningsmatchning
Flänstyp: I högtrycksscenarier används halssvetsflänsar (WNRF) eller integrerade flänsar (IF), och tätningsytan väljs som tapp- och muffförband (TG) eller ringförband (RJ) för att minska risken för läckage från tätningsytan.
Tätningspackning: Välj metallomslagen packning (med inner- och ytterringar) (tryckmotstånd≤25 MPa) eller åttkantig metallringspackning (högt tryck och hög temperatur, tryckmotstånd≥40 MPa) beroende på mediets egenskaper. Packningsmaterialet är kompatibelt med rörmaterialet (t.ex. 316L-packning med 316L-fläns).
2、Strukturdesign: Stärkt tryck och tillförlitlighet
1. Mekanisk strukturoptimering
Böjningsdesign: Undvik rätvinklig böjning och använd en stor krökningsradie (R≥3D, D är rördiametern) för att minska spänningskoncentrationen; Vid utläggning av flera rör fördelas de symmetriskt för att balansera radiella krafter.
Förstärkning av strukturen: Lägg till stödringar (avstånd≤1,5 m) eller inbyggda centrala positioneringsstänger till den långa rakavärmerör för att förhindra deformation av rörkroppen under högt tryck; Anslutningssektionen mellan flänsen och rörkroppen antar en förtjockad övergångszon (gradientspårsvetsning) för att förbättra svetsfogens rivmotstånd.
2. Tätnings- och anslutningsdesign
Svetsprocess: Rörkroppen och flänsen är helt penetrerade svetsade (t.ex. TIG-svetsning + tillsatstråd), och 100 % röntgentestning (RT) eller penetrationstestning (PT) utförs efter svetsning för att säkerställa att svetssömmen är fri från porer och sprickor;
Expansionshjälp: Värmeväxlarröret ansluts till rörplattan med hjälp av en dubbel process av hydraulisk expansion och tätningssvetsning. Expansionstrycket är≥dubbelt så högt arbetstryck för att förhindra medieläckage från rörplattans hål.
3、Tillverkningsprocess: strikt kontroll av defekter och konsekvens
1. Kontroll av bearbetningsnoggrannhet
Rörskärningen använder laser-/CNC-skärning, med ändytan vinkelrät≤0,1 mm; flänstätningens ytjämnhet≤Ra1.6μ m, bulthålslikformig fördelningsfel≤0,5 mm, vilket säkerställer jämn kraft under installationen.
Fyllning av magnesiumoxidpulver: med hjälp av vibrationskomprimeringsteknik, fyllningsdensitet≥2,2 g/cm²³, för att undvika lokal överhettning eller isoleringsfel orsakat av ihåliga sektioner (isoleringsmotstånd≥100 miljonerΩ/500V).
2. Stresstestning och validering
Testning före fabrik:
Hydrostatiskt test: Testtrycket är 1,5 gånger arbetstrycket (t.ex. 10 MPa arbetstryck och 15 MPa testtryck), och det finns inget tryckfall efter att ha hållits i 30 minuter;
Trycktest (gäller gasmedier): Testtrycket är 1,1 gånger arbetstrycket, kombinerat med läckagedetektering med heliummasspektrometri, med en läckagehastighet på≤1 × 10 ⁻⁹mbar· L/s.
Destruktiv provning: Provtagning används för explosionstryckprovning, och explosionstrycket måste vara≥3 gånger arbetstrycket för att verifiera säkerhetsmarginalen.
4、Funktionell anpassning: för att hantera komplexa arbetsförhållanden
1. Termisk expansionskompensation
När längden påvärmeröret is ≥2m eller temperaturskillnaden är≥100℃, bör en vågformad expansionsfog eller flexibel anslutningssektion installeras för att kompensera för termisk deformation (expansionsmängdΔ L=α L Δ T, därα är materialets linjära expansionskoefficient) och undvik fel på flänstätningens yta orsakad av temperaturskillnadsspänningar.
2. Kontroll av ytbelastning
Högtrycksmedier (särskilt gaser) är känsliga för lokal överhettning och kräver en minskning av ytbelastningen (≤8W/cm²²). Genom att öka antalet eller diametern avvärmerörs, sprider effekttätheten och förhindrar skalning eller materialkrypning (såsom ytbelastning≤6W/cm²² under ånguppvärmning).
3. Design för mediekompatibilitet
För högtrycksvätskor som innehåller partiklar/föroreningar, en filtersikt (med en noggrannhet på≥100 mesh) eller ett styrskydd bör installeras vid inloppet till värmeröret för att minska erosion; Frätande medier kräver ytterligare ytpassivering/sprutbehandling (såsom polytetrafluoretenbeläggning, temperaturbeständighet≤260℃).
5、Standard- och kundanpassad design
Tillhandahåll materialrapporter, svetsprocedurkvalificering (PQR) och trycktestrapporter i enlighet med nationella standarder (GB 150 "Tryckkärl", NB/T 47036 "Elektriska värmeelement") eller internationella standarder (ASME BPVC, PED 2014/68/EU).
För att möta kundernas speciella behov (såsom högtrycksuppvärmning för API 6A-brunnshuvudutrustning och tryckbeständig uppvärmning för djuphavsbruk) samarbetar vi med kunder för att simulera arbetsförhållanden (såsom finita elementanalys av spänningsfördelning och CFD-flödesfältoptimering) och anpassa flänsspecifikationer (såsom speciella gängade flänsar och svavelbeständiga material).
sammanfatta
Genom fullständig processoptimering av "materialstyrkegaranti"→dimensionering av strukturell lastmotstånd→noggrannhetskontroll i tillverkningen→"testning och verifiering i slutet kretslopp",fläns elektrisk värmerör kan uppnå tillförlitlig drift under högspänningsförhållanden. Kärnan är att balansera tryckbärande kapacitet, tätningsprestanda och långsiktig stabilitet, samtidigt som man tar hänsyn till kundens mediums egenskaper (temperatur, korrosivitet, flödeshastighet) för målinriktad design, och i slutändan uppfyller säkerhetsmarginalkravet för vattentryck/lufttryck.≥1,5 gånger designparametrarna.
Om du vill veta mer om vår produkt, vänligenkontakta oss!
Publiceringstid: 9 maj 2025
