Bagaimana cara merancang pipa pemanas listrik flensa untuk memenuhi kebutuhan pelanggan yang lebih tinggi dalam kondisi tekanan tinggi?

Untuk memenuhi kebutuhan tinggi pelanggan akan tekanan air dan tekanan udara dalam desaintabung pemanas listrik flensa,Optimasi komprehensif diperlukan dari berbagai dimensi seperti pemilihan material, desain struktur, proses manufaktur, dan verifikasi kinerja. Rencana spesifiknya adalah sebagai berikut:

1Pemilihan material: Meningkatkan kekuatan tekan dan penyegelan pondasi

1. Pemilihan material pipa utama

Bahan yang memiliki kekuatan tinggi dan tahan korosi lebih disukai untuk kondisi kerja bertekanan tinggi (tekanan air10MPa atau tekanan udara6MPa), seperti:

Baja tahan karat 316L (tahan terhadap media korosif umum, kekuatan tekanTekanan darah tinggi (520MPa);

Incoloy 800 (tahan terhadap suhu tinggi, tekanan tinggi dan oksidasi, cocok untuk lingkungan uap suhu tinggi, kekuatan luluhTekanan darah tinggi (240MPa);

Paduan titanium/paduan Hastelloy (untuk media yang sangat korosif dan bertekanan tinggi seperti air laut dan larutan asam-basa).

Ketebalan dinding pipa dihitung berdasarkan standar GB/T 151 Heat Exchanger atau ASME BPVC VIII-1, memastikan margin ketebalan dinding20% (seperti menghitung faktor keamanan ketebalan dinding + 0,5mm saat tekanan kerja 15MPa).

2. Pencocokan flensa dan segel

Jenis flensa: Dalam skenario tekanan tinggi, flensa las leher (WNRF) atau flensa integral (IF) digunakan, dan permukaan penyegelan dipilih sebagai sambungan mortise dan tenon (TG) atau sambungan cincin (RJ) untuk mengurangi risiko kebocoran permukaan penyegelan.

Gasket penyegel: Pilih gasket yang dibungkus logam (dengan cincin dalam dan luar) (tahan tekanan25MPa) atau paking cincin logam segi delapan (tekanan tinggi dan suhu tinggi, tahan tekanan40MPa) sesuai dengan karakteristik media. Material gasket kompatibel dengan material pipa (misalnya gasket 316L dengan flensa 316L).

Tabung pemanas flensa khusus

2Desain Struktural: Memperkuat Tekanan dan Keandalan

1. Optimasi struktur mekanik

Desain tekukan: Hindari tekukan sudut siku-siku dan gunakan radius kelengkungan besar (R3D, D adalah diameter pipa) untuk mengurangi konsentrasi tegangan; Saat meletakkan beberapa pipa, pipa-pipa tersebut didistribusikan secara simetris untuk menyeimbangkan gaya radial.

Penguatan struktur: Tambahkan cincin penyangga (jarak1,5m) atau batang pemosisian tengah bawaan ke lurus panjangtabung pemanas untuk mencegah deformasi badan tabung di bawah tekanan tinggi; Bagian sambungan antara flensa dan badan pipa mengadopsi zona transisi yang menebal (pengelasan alur gradien) untuk meningkatkan ketahanan sobek jahitan las.

2. Desain penyegelan dan sambungan

Proses pengelasan: Badan pipa dan flens dilas sepenuhnya (seperti las TIG + kawat pengisi), dan pengujian sinar-X (RT) atau pengujian penetrasi (PT) 100% dilakukan setelah pengelasan untuk memastikan bahwa jahitan las bebas dari pori-pori dan retakan;

Bantuan ekspansi: Tabung penukar panas dihubungkan ke pelat tabung menggunakan proses ganda ekspansi hidrolik dan pengelasan penyegelan. Tekanan ekspansidua kali tekanan kerja untuk mencegah kebocoran media dari lubang pelat tabung.

Tabung pemanas bergelang

3Proses manufaktur: kontrol ketat terhadap cacat dan konsistensi

1. Kontrol akurasi pemesinan

Pemotongan pipa mengadopsi pemotongan laser/CNC, dengan tegak lurus permukaan ujung0,1 mm; kekasaran permukaan penyegelan flensaRa1.6μ m, kesalahan distribusi seragam lubang baut0,5 mm, memastikan gaya yang seragam selama pemasangan.

Pengisian bubuk magnesium oksida: menggunakan teknologi pemadatan getaran, kepadatan pengisian2,2 gram/cm³, untuk menghindari panas berlebih lokal atau kegagalan isolasi yang disebabkan oleh bagian berongga (resistansi isolasi100 jutaΩ/500V).

2. Pengujian dan validasi stres

Pengujian pra-pabrik:

Uji hidrostatik: Tekanan uji adalah 1,5 kali tekanan kerja (seperti tekanan kerja 10 MPa dan tekanan uji 15 MPa), dan tidak ada penurunan tekanan setelah ditahan selama 30 menit;

Uji tekanan (berlaku untuk media gas): Tekanan uji adalah 1,1 kali tekanan kerja, dikombinasikan dengan deteksi kebocoran spektrometri massa helium, dengan tingkat kebocoran1 × 10 ⁻⁹mbar· L/s.

Pengujian destruktif: Pengambilan sampel digunakan untuk pengujian tekanan ledakan, dan tekanan ledakan harus3 kali tekanan kerja untuk memverifikasi margin keamanan.

4Adaptasi fungsional: untuk mengatasi kondisi kerja yang kompleks

1. Kompensasi ekspansi termal

Ketika panjangnyatabung pemanas is 2m atau perbedaan suhu adalah100, sambungan ekspansi bentuk gelombang atau bagian sambungan fleksibel harus dipasang untuk mengkompensasi deformasi termal (jumlah ekspansiΔ L=α L Δ T, dimanaα adalah koefisien ekspansi linier material) dan menghindari kegagalan permukaan penyegelan flensa yang disebabkan oleh tegangan perbedaan suhu.

2. Kontrol beban permukaan

Media bertekanan tinggi (terutama gas) sensitif terhadap panas berlebih lokal dan memerlukan pengurangan beban permukaan (8W/cm²). Dengan meningkatkan jumlah atau diametertabung pemanass, menyebarkan kepadatan daya, dan mencegah penskalaan atau material merayap (seperti beban permukaan6W/cm² selama pemanasan uap).

3. Desain kompatibilitas media

Untuk cairan bertekanan tinggi yang mengandung partikel/kotoran, layar filter (dengan akurasi100 mesh) atau penutup pemandu harus dipasang di saluran masuk tabung pemanas untuk mengurangi erosi; Media korosif memerlukan perawatan pasivasi/penyemprotan permukaan tambahan (seperti pelapisan politetrafluoroetilen, ketahanan suhu260).

5Desain standar dan disesuaikan

Menyediakan laporan material, kualifikasi prosedur pengelasan (PQR), dan laporan uji tekanan sesuai dengan standar nasional (GB 150 "Bejana Tekan", NB/T 47036 "Elemen Pemanas Listrik") atau standar internasional (ASME BPVC, PED 2014/68/EU).

Untuk memenuhi kebutuhan khusus pelanggan (seperti pemanasan bertekanan tinggi untuk peralatan kepala sumur API 6A dan pemanasan tahan tekanan laut dalam), kami berkolaborasi dengan pelanggan untuk mensimulasikan kondisi kerja (seperti analisis elemen hingga dari distribusi tegangan dan pengoptimalan medan aliran CFD) dan menyesuaikan spesifikasi flensa (seperti flensa berulir khusus dan bahan tahan sulfur).

meringkaskan

Melalui optimalisasi proses penuh "jaminan kekuatan material"desain ketahanan beban strukturalkontrol akurasi manufakturpengujian dan verifikasi loop tertutup",tabung pemanas listrik flensa dapat mencapai operasi yang andal dalam kondisi tegangan tinggi. Intinya adalah menyeimbangkan kapasitas menahan tekanan, kinerja penyegelan, dan stabilitas jangka panjang, dengan mempertimbangkan karakteristik media pelanggan (suhu, korosifitas, laju aliran) untuk desain yang tepat sasaran, yang pada akhirnya memenuhi persyaratan margin keselamatan tekanan air/tekanan udara.1,5 kali parameter desain.

Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang produk kami, silakanHubungi kami!


Waktu posting: 09-Mei-2025