高圧条件下で顧客のより高い要件を満たすフランジ電気加熱パイプを設計するにはどうすればよいでしょうか?

設計における水圧と空気圧に対する顧客の高度な要求を満たすためにフランジ電熱管,材料選定、構造設計、製造プロセス、性能検証など、多角的な視点からの総合的な最適化が求められます。具体的な計画は以下の通りです。

1材料の選択:圧縮強度と基礎のシーリングを向上させる

1.主管材料の選定

高圧作業条件(水圧、10MPaまたは空気圧6MPaなど)

ステンレス鋼316L(一般的な腐食性媒体に耐性、圧縮強度520MPa);

インコロイ800(高温、高圧、酸化に耐性があり、高温蒸気環境に適しており、降伏強度が高い)240MPa);

チタン合金/ハステロイ合金(海水や酸塩基溶液などの腐食性・高圧の媒体用)。

パイプの壁厚は、GB / T 151熱交換器またはASME BPVC VIII-1の規格に従って計算され、壁厚の余裕を確保します。20%(例えば、作動圧力が15MPaのとき、壁の厚さ+0.5mmの安全係数を計算する)。

2. フランジとシールのマッチング

フランジ タイプ: 高圧シナリオでは、ネック溶接フランジ (WNRF) または一体型フランジ (IF) が使用され、シール面はほぞ継ぎ (TG) またはリング ジョイント (RJ) として選択され、シール面の漏れのリスクが軽減されます。

シールガスケット:金属ラップガスケット(内輪と外輪付き)を選択(耐圧25MPa)または八角形金属リングガスケット(高圧高温、耐圧流体特性に応じて、最高使用圧力(40MPa)を選択できます。ガスケット材質は配管材質と互換性があります(例:316Lフランジには316Lガスケットを使用)。

カスタムフランジ加熱管

2構造設計:圧力と信頼性の強化

1. 機械構造の最適化

曲げ設計: 直角曲げを避け、大きな曲率半径(R3D パイプ (D はパイプの直径) を配置して応力集中を軽減します。複数のパイプを配置する場合は、対称的に分散させて放射状の力をバランスさせます。

構造の強化:サポートリングを追加する(間隔1.5m)または長い直線部分に中央位置決めロッドを内蔵加熱管 高圧下での管体の変形を防止します。フランジと管体との接続部には、厚くなった遷移領域(傾斜開先溶接)を採用し、溶接継ぎ目の引き裂き抵抗を高めています。

2. シーリングと接続設計

溶接工程:パイプ本体とフランジは完全に浸透溶接(TIG溶接+フィラーワイヤなど)され、溶接後に100%X線検査(RT)または浸透検査(PT)が実行され、溶接継ぎ目に気孔や亀裂がないことを確認します。

膨張補助:熱交換管は、油圧膨張とシーリング溶接の二重プロセスを使用して管板に接続されます。膨張圧力はチューブプレートの穴からの媒体の漏れを防ぐために、作動圧力を 2 倍にします。

フランジ付き加熱管

3製造工程:欠陥と一貫性の厳格な管理

1. 加工精度の管理

パイプ切断はレーザー/CNC切断を採用し、端面は垂直です0.1mm; フランジシール面粗さRa1.6μ m、ボルト穴均一分布誤差0.5mmで、取り付け時に均一な力を保証します。

酸化マグネシウム粉末充填:振動圧縮技術を使用し、充填密度2.2g/cm³中空部による局所的な過熱や絶縁不良を回避するため(絶縁抵抗1億Ω/500V)。

2. ストレステストと検証

工場出荷前テスト:

静水圧試験:試験圧力は作動圧力の1.5倍(例えば、作動圧力10MPa、試験圧力15MPa)であり、30分間保持した後も圧力低下がない。

圧力試験(ガス媒体に適用):試験圧力は作動圧力の1.1倍で、ヘリウム質量分析リーク検出と組み合わせ、リーク率は1 × 10 ⁻⁹ミリバール· リットル/秒。

破壊試験:爆発圧力試験にはサンプリングが使用され、爆発圧力は安全マージンを確認するために動作圧力を3倍にします。

4機能的適応:複雑な労働条件に対処する

1. 熱膨張補正

長さが加熱管 is 2mまたは温度差は100熱変形(膨張量)を補償するために波形伸縮継手またはフレキシブル接続部を設置する必要がある。Δ L=α L Δ T、ここでα (材料の線膨張係数)を考慮し、温度差応力によるフランジシール面の破損を回避します。

2. 表面荷重制御

高圧媒体(特にガス)は局所的な過熱に敏感であり、表面負荷の低減が必要である(8W/cm²)。加熱管s電力密度を分散し、スケーリングや材料のクリープ(表面負荷など)を防ぎます。6W/cm² 蒸気加熱時)。

3. メディア互換性設計

粒子や不純物を含む高圧流体の場合は、フィルタースクリーン(精度100メッシュ)またはガイドカバーを入口に設置する必要があります 加熱管 浸食を減らすため、腐食性媒体には追加の表面不動態化/スプレー処理(ポリテトラフルオロエチレンコーティング、耐熱性など)が必要です。260).

5標準およびカスタマイズされたデザイン

国家規格 (GB 150「圧力容器」、NB/T 47036「電気加熱素子」) または国際規格 (ASME BPVC、PED 2014/68/EU) に準拠した材料レポート、溶接手順認定 (PQR)、圧力テスト レポートを提供します。

顧客の特​​殊なニーズ(API 6A坑口設備の高圧加熱、深海耐圧加熱など)を満たすために、当社は顧客と協力して動作条件のシミュレーション(応力分布の有限要素解析、CFD流れ場の最適化など)やフランジ仕様のカスタマイズ(特殊ねじフランジ、耐硫黄材料など)を行っています。

要約する

「材料強度保証」の全プロセス最適化を通じて構造荷重抵抗設計製造精度管理テストと検証のクローズドループ」フランジ電熱管 高電圧条件下でも信頼性の高い動作を実現します。耐圧性、シール性、長期安定性のバランスを重視し、お客様の媒体の特性(温度、腐食性、流量)を考慮した設計を行い、水圧/空気圧の安全マージン要件を満たします。設計パラメータの1.5倍。

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投稿日時: 2025年5月9日