Um den hohen Anforderungen der Kunden an Wasserdruck und Luftdruck bei der Konstruktion vonFlansch elektrische Heizrohre,Eine umfassende Optimierung ist in mehreren Dimensionen erforderlich, beispielsweise in Bezug auf Materialauswahl, Strukturdesign, Herstellungsprozess und Leistungsüberprüfung. Der konkrete Plan sieht wie folgt aus:
1、Materialauswahl: Druckfestigkeit verbessern und Fundament abdichten
1. Auswahl der Hauptrohrmaterialien
Für Hochdruck-Arbeitsbedingungen (Wasserdruck) werden hochfeste und korrosionsbeständige Materialien bevorzugt.≥10 MPa oder Luftdruck≥6MPa), wie zum Beispiel:
Edelstahl 316L (beständig gegen allgemeine korrosive Medien, Druckfestigkeit≥520 MPa);
Incoloy 800 (beständig gegen hohe Temperaturen, hohen Druck und Oxidation, geeignet für Hochtemperaturdampfumgebungen, Streckgrenze≥240 MPa);
Titanlegierung/Hastelloy-Legierung (für hochkorrosive und unter hohem Druck stehende Medien wie Meerwasser und Säure-Base-Lösungen).
Die Wandstärke des Rohres wird nach den Standards GB/T 151 Heat Exchanger oder ASME BPVC VIII-1 berechnet, wobei eine Wandstärkenmarge von≥20 % (z. B. Berechnung der Wandstärke + 0,5 mm Sicherheitsfaktor bei einem Arbeitsdruck von 15 MPa).
2. Flansch- und Dichtungsanpassung
Flanschtyp: In Hochdruckszenarien werden Halsschweißflansche (WNRF) oder Integralflansche (IF) verwendet und die Dichtfläche wird als Zapfenverbindung (TG) oder Ringverbindung (RJ) ausgewählt, um das Risiko einer Leckage der Dichtfläche zu verringern.
Dichtung: Wählen Sie eine metallummantelte Dichtung (mit Innen- und Außenringen) (Druckfestigkeit≤25MPa) oder achteckige Metallringdichtung (hoher Druck und hohe Temperatur, Druckbeständigkeit≥40 MPa) entsprechend den Eigenschaften des Mediums. Das Dichtungsmaterial ist mit dem Rohrmaterial kompatibel (z. B. 316L-Dichtung mit 316L-Flansch).
2、Strukturelles Design: Druck und Zuverlässigkeit stärken
1. Optimierung der mechanischen Struktur
Biegedesign: Vermeiden Sie rechtwinklige Biegungen und verwenden Sie einen großen Krümmungsradius (R≥3D, D ist der Rohrdurchmesser), um die Spannungskonzentration zu verringern. Beim Verlegen mehrerer Rohre werden diese symmetrisch verteilt, um die radialen Kräfte auszugleichen.
Verstärkung der Struktur: Stützringe hinzufügen (Abstand≤1,5 m) oder eingebaute zentrale Positionierungsstangen an der langen geradenHeizrohr um eine Verformung des Rohrkörpers unter hohem Druck zu verhindern; Der Verbindungsabschnitt zwischen Flansch und Rohrkörper weist eine verdickte Übergangszone auf (Gradientennutschweißen), um die Reißfestigkeit der Schweißnaht zu erhöhen.
2. Dichtungs- und Anschlussdesign
Schweißverfahren: Der Rohrkörper und der Flansch werden vollständig durchgeschweißt (z. B. WIG-Schweißen + Fülldraht), und nach dem Schweißen wird eine 100-%-Röntgenprüfung (RT) oder Penetrationsprüfung (PT) durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Schweißnaht frei von Poren und Rissen ist;
Expansionsunterstützung: Das Wärmetauscherrohr wird durch ein duales Verfahren aus hydraulischer Expansion und Dichtschweißung mit der Rohrplatte verbunden. Der Expansionsdruck ist≥doppelten Arbeitsdruck, um ein Austreten von Medium aus den Rohrplattenlöchern zu verhindern.
3、Herstellungsprozess: strenge Kontrolle auf Mängel und Konsistenz
1. Kontrolle der Bearbeitungsgenauigkeit
Das Rohrschneiden erfolgt per Laser-/CNC-Schneiden mit rechtwinkliger Endfläche≤0,1 mm; Rauheit der Flanschdichtfläche≤Ra1.6μ m, Bolzenloch-Gleichverteilungsfehler≤0,5 mm, wodurch eine gleichmäßige Kraft während der Installation gewährleistet wird.
Magnesiumoxid-Pulverfüllung: Durch Vibrationsverdichtungstechnologie, Fülldichte≥2,2 g/cm³, um lokale Überhitzung oder Isolationsfehler durch Hohlprofile zu vermeiden (Isolationswiderstand≥100 MillionenΩ/500V).
2. Stresstests und Validierung
Tests vor der Fabrik:
Hydrostatischer Test: Der Testdruck beträgt das 1,5-fache des Arbeitsdrucks (z. B. 10 MPa Arbeitsdruck und 15 MPa Testdruck) und es tritt nach 30 Minuten Halten kein Druckabfall auf.
Druckprüfung (gilt für Gasmedien): Der Prüfdruck beträgt das 1,1-fache des Arbeitsdrucks, kombiniert mit der Helium-Massenspektrometrie-Lecksuche, mit einer Leckrate von≤1 × 10 ⁻⁹mbar· L/s.
Zerstörende Prüfung: Die Probenahme wird für die Explosionsdruckprüfung verwendet, und der Explosionsdruck muss≥3-facher Arbeitsdruck, um die Sicherheitsmarge zu überprüfen.
4、Funktionale Anpassung: zur Bewältigung komplexer Arbeitsbedingungen
1. Wärmeausdehnungskompensation
Wenn die Länge vondas Heizrohr is ≥2m oder der Temperaturunterschied ist≥100℃, sollte eine wellenförmige Dehnungsfuge oder ein flexibler Verbindungsabschnitt installiert werden, um die thermische Verformung (Ausdehnungsbetrag) auszugleichenΔ L=α L Δ T, wobeiα ist der lineare Ausdehnungskoeffizient des Materials) und verhindert ein Versagen der Flanschdichtfläche durch Temperaturunterschiedsspannung.
2. Kontrolle der Oberflächenlast
Hochdruckmedien (insbesondere Gase) reagieren empfindlich auf lokale Überhitzung und erfordern eine Reduzierung der Oberflächenbelastung (≤8W/cm²). Durch die Erhöhung der Anzahl oder des DurchmessersHeizrohrs, die Leistungsdichte verteilen und Ablagerungen oder Materialkriechen verhindern (wie z. B. Oberflächenbelastung≤6W/cm² bei Dampferhitzung).
3. Medienkompatibilitätsdesign
Für Hochdruckflüssigkeiten, die Partikel/Verunreinigungen enthalten, ist ein Filtersieb (mit einer Genauigkeit von≥100 Maschenweite) oder eine Leitabdeckung am Einlass des das Heizrohr zur Reduzierung der Erosion; Korrosive Medien erfordern eine zusätzliche Oberflächenpassivierung/Sprühbehandlung (wie z. B. Polytetrafluorethylen-Beschichtung, Temperaturbeständigkeit≤260℃).
5、Standard- und kundenspezifisches Design
Stellen Sie Materialberichte, Schweißverfahrensprüfungen (PQR) und Druckprüfberichte gemäß nationalen Normen (GB 150 „Druckbehälter“, NB/T 47036 „Elektrische Heizelemente“) oder internationalen Normen (ASME BPVC, PED 2014/68/EU) bereit.
Um die speziellen Anforderungen der Kunden zu erfüllen (wie etwa Hochdruckheizungen für API 6A-Bohrlochkopfausrüstungen und druckbeständige Tiefseeheizungen), arbeiten wir mit den Kunden zusammen, um Arbeitsbedingungen zu simulieren (wie etwa Finite-Elemente-Analyse der Spannungsverteilung und CFD-Strömungsfeldoptimierung) und Flanschspezifikationen anzupassen (wie etwa spezielle Gewindeflansche und schwefelbeständige Materialien).
zusammenfassen
Durch die vollständige Prozessoptimierung der „Materialstärkegarantie“→Bemessung der Tragfähigkeit→Kontrolle der Fertigungsgenauigkeit→Test- und Verifizierungs-Closed-Loop", dieFlansch elektrisches Heizrohr ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb unter Hochspannungsbedingungen. Der Kern besteht darin, Druckbelastbarkeit, Dichtleistung und Langzeitstabilität unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Kundenmediums (Temperatur, Korrosivität, Durchflussrate) für eine gezielte Auslegung abzustimmen und letztendlich die Sicherheitsanforderungen an Wasserdruck/Luftdruck zu erfüllen.≥1,5-fache der Designparameter.
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Beitragszeit: 09. Mai 2025
