لتلبية المتطلبات العالية للعملاء لضغط الماء وضغط الهواء في التصميمأنابيب التدفئة الكهربائية ذات الشفة,يتطلب الأمر تحسينًا شاملًا من جوانب متعددة، مثل اختيار المواد، والتصميم الهيكلي، وعملية التصنيع، والتحقق من الأداء. الخطة المحددة هي كما يلي:
1،اختيار المواد: تحسين قوة الضغط وأساس الختم
1. اختيار مواد الأنابيب الرئيسية
تُفضل المواد عالية القوة والمقاومة للتآكل في ظروف العمل ذات الضغط العالي (ضغط الماء)≥10 ميجا باسكال أو ضغط الهواء≥(6 ميجا باسكال)، مثل:
الفولاذ المقاوم للصدأ 316L (مقاوم للوسائط المسببة للتآكل بشكل عام، وقوة الضغط≥520 ميجا باسكال)؛
Incoloy 800 (مقاوم لدرجات الحرارة العالية والضغط العالي والأكسدة، مناسب لبيئة البخار ذات درجات الحرارة العالية، قوة الخضوع≥240 ميجا باسكال)؛
سبائك التيتانيوم/سبائك هاستيلوي (للوسائط شديدة التآكل وعالية الضغط مثل مياه البحر ومحاليل الأحماض والقواعد).
يتم حساب سمك جدار الأنبوب وفقًا لمعايير المبادل الحراري GB/T 151 أو ASME BPVC VIII-1، مما يضمن هامش سمك الجدار≥20% (مثل حساب سمك الجدار + 0.5 مم عامل الأمان عندما يكون ضغط العمل 15 ميجا باسكال).
2. مطابقة الشفة والختم
نوع الحافة: في سيناريوهات الضغط العالي، يتم استخدام حواف اللحام العنقي (WNRF) أو الحواف المتكاملة (IF)، ويتم اختيار سطح الختم على شكل وصلة نقر وتسنين (TG) أو وصلة حلقية (RJ) لتقليل خطر تسرب سطح الختم.
حشية الختم: اختر حشية مغلفة بالمعدن (مع حلقات داخلية وخارجية) (مقاومة الضغط≤(25 ميجا باسكال) أو حشية حلقة معدنية مثمنة الشكل (مقاومة للضغط العالي ودرجة الحرارة العالية، ومقاومة للضغط≥(٤٠ ميجا باسكال) وفقًا لخصائص الوسط. مادة الحشية متوافقة مع مادة الأنبوب (مثل حشية ٣١٦ لتر مع شفة ٣١٦ لتر).
2،التصميم الهيكلي: تعزيز الضغط والموثوقية
1. تحسين الهيكل الميكانيكي
تصميم الانحناء: تجنب الانحناء بزاوية قائمة واستخدم نصف قطر انحناء كبير (R≥3D، D هو قطر الأنبوب) لتقليل تركيز الإجهاد؛ عند وضع أنابيب متعددة، يتم توزيعها بشكل متماثل لموازنة القوى الشعاعية.
تقوية الهيكل: إضافة حلقات الدعم (التباعد)≤1.5 متر) أو قضبان تثبيت مركزية مدمجة في الخط المستقيم الطويلأنبوب التدفئة لمنع تشوه جسم الأنبوب تحت الضغط العالي؛ يعتمد قسم التوصيل بين الحافة وجسم الأنبوب على منطقة انتقالية سميكة (لحام الأخدود المتدرج) لتعزيز مقاومة التمزق لدرز اللحام.
2. تصميم الختم والاتصال
عملية اللحام: يتم لحام جسم الأنبوب والحافة بالكامل (مثل لحام TIG + سلك الحشو)، ويتم إجراء اختبار الأشعة السينية (RT) أو اختبار الاختراق (PT) بنسبة 100% بعد اللحام للتأكد من أن خط اللحام خالٍ من المسام والشقوق؛
مساعدة التمدد: يُوصل أنبوب التبادل الحراري بلوحة الأنبوب باستخدام عملية مزدوجة من التمدد الهيدروليكي واللحام المانع للتسرب. ضغط التمدد هو≥ضعف ضغط العمل لمنع تسرب الوسط من فتحات لوحة الأنبوب.
3،عملية التصنيع: مراقبة صارمة للعيوب والاتساق
1. التحكم في دقة التصنيع
يعتمد قطع الأنابيب على القطع بالليزر/CNC، مع عمودية الوجه النهائي≤0.1 مم؛ خشونة سطح ختم الشفة≤را1.6μ م، خطأ التوزيع المنتظم لثقب البراغي≤0.5 مم، لضمان قوة موحدة أثناء التثبيت.
حشو مسحوق أكسيد المغنيسيوم: باستخدام تقنية الضغط الاهتزازي، كثافة الحشو≥2.2 جم/سم³لتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية أو فشل العزل الناجم عن الأقسام المجوفة (مقاومة العزل≥100 مليونΩ/500 فولت).
2. اختبار الإجهاد والتحقق
اختبار ما قبل المصنع:
اختبار الضغط الهيدروستاتيكي: ضغط الاختبار هو 1.5 مرة ضغط العمل (مثل ضغط العمل 10 ميجا باسكال وضغط الاختبار 15 ميجا باسكال)، ولا يوجد انخفاض في الضغط بعد الإمساك لمدة 30 دقيقة؛
اختبار الضغط (ينطبق على وسائط الغاز): ضغط الاختبار هو 1.1 مرة ضغط العمل، مقترنًا بكشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم، بمعدل تسرب≤1 × 10 ⁻⁹مليبار· ل/ثانية.
الاختبار التدميري: يتم استخدام العينات لاختبار ضغط الانفجار، ويجب أن يكون ضغط الانفجار≥3 أضعاف ضغط العمل للتحقق من هامش الأمان.
4،التكيف الوظيفي: للتعامل مع ظروف العمل المعقدة
1. تعويض التمدد الحراري
عندما يكون طولأنبوب التسخين is ≥2 متر أو الفرق في درجة الحرارة هو≥100درجة مئوية، يجب تركيب وصلة تمدد على شكل موجة أو قسم اتصال مرن للتعويض عن التشوه الحراري (كمية التمددΔ L=α L Δ ت، حيثα (معامل التمدد الخطي للمادة) وتجنب فشل سطح ختم الحافة الناجم عن إجهاد فرق درجة الحرارة.
2. التحكم في حمل السطح
الوسائط ذات الضغط العالي (خاصة الغازات) حساسة لارتفاع درجة الحرارة المحلية وتتطلب تقليل الحمل السطحي (≤8 واط/سم²). عن طريق زيادة عدد أو قطرأنبوب التدفئةs، وتوزيع كثافة الطاقة، ومنع التكلس أو زحف المواد (مثل الحمل السطحي)≤6 واط/سم² أثناء تسخين البخار).
3. تصميم توافق الوسائط
بالنسبة للسوائل ذات الضغط العالي التي تحتوي على جزيئات/شوائب، يتم استخدام شاشة ترشيح (بدقة≥يجب تركيب غطاء توجيه (100 شبكة) عند مدخل أنبوب التسخين لتقليل التآكل؛ تتطلب الوسائط المسببة للتآكل معالجة إضافية للسطح بالتخميل/الرش (مثل طلاء البولي تترافلوروإيثيلين، ومقاومة درجات الحرارة≤260درجة مئوية).
5،تصميم قياسي ومخصص
توفير تقارير المواد، ومؤهلات إجراءات اللحام (PQR)، وتقارير اختبار الضغط وفقًا للمعايير الوطنية (GB 150 "أوعية الضغط"، NB/T 47036 "عناصر التسخين الكهربائية") أو المعايير الدولية (ASME BPVC، PED 2014/68/EU).
لتلبية الاحتياجات الخاصة للعملاء (مثل التسخين عالي الضغط لمعدات رأس البئر API 6A والتسخين المقاوم للضغط في أعماق البحار)، فإننا نتعاون مع العملاء لمحاكاة ظروف العمل (مثل تحليل العناصر المحدودة لتوزيع الإجهاد وتحسين مجال تدفق ديناميكيات الموائع الحسابية) وتخصيص مواصفات الشفة (مثل الشفاه الملولبة الخاصة والمواد المقاومة للكبريت).
تلخيص
من خلال عملية تحسين كاملة لـ "ضمان قوة المواد→تصميم مقاومة الأحمال الهيكلية→مراقبة دقة التصنيع→"الاختبار والتحقق في حلقة مغلقة"،أنبوب تسخين كهربائي ذو شفة يمكن تحقيق تشغيل موثوق في ظل ظروف الجهد العالي. الهدف الأساسي هو موازنة قدرة تحمل الضغط، وأداء الختم، والاستقرار طويل الأمد، مع مراعاة خصائص وسط العميل (درجة الحرارة، والتآكل، ومعدل التدفق) لتصميم مُستهدف، مما يُلبي في النهاية متطلبات هامش الأمان لضغط الماء/ضغط الهواء.≥1.5 مرة معلمات التصميم.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن منتجنا، يرجىاتصل بنا!
وقت النشر: 9 مايو 2025
