고객의 높은 수압 및 공기압 요구사항을 충족하기 위해 설계플랜지 전기 가열관,재료 선정, 구조 설계, 제조 공정, 성능 검증 등 다방면에서 종합적인 최적화가 필요합니다. 구체적인 계획은 다음과 같습니다.
1、재료 선정 : 압축강도 향상 및 기초 밀봉
1. 주요 배관재 선정
고압 작업 조건(수압)에는 고강도 및 내식성 재료가 선호됩니다.≥10MPa 또는 공기압≥6MPa), 예:
스테인리스 스틸 316L(일반 부식성 매체에 대한 내성, 압축 강도)≥520MPa);
Incoloy 800(고온, 고압 및 산화에 강하고 고온 증기 환경에 적합하며 항복 강도가 우수함)≥240MPa);
티타늄 합금/하스텔로이 합금(해수 및 산-염기 용액과 같은 부식성이 강하고 고압인 매체용).
파이프의 벽 두께는 GB/T 151 열교환기 또는 ASME BPVC VIII-1 표준에 따라 계산되어 벽 두께 여유가 보장됩니다.≥20% (예: 작동 압력이 15MPa일 때 벽 두께+0.5mm 안전 계수를 계산하는 것과 같음).
2. 플랜지 및 씰 매칭
플랜지 유형: 고압 상황에서는 목 용접 플랜지(WNRF) 또는 일체형 플랜지(IF)가 사용되고, 밀봉 표면은 모티스 앤 테넌(TG) 또는 링 조인트(RJ)로 선택되어 밀봉 표면 누출 위험을 줄입니다.
밀봉 개스킷 : 금속으로 감싼 개스킷(내부 및 외부 링 포함)을 선택하십시오(압력 저항성≤25MPa) 또는 팔각형 금속 링 개스킷(고압 및 고온, 내압성)≥매체의 특성에 따라 40MPa)로 조정 가능합니다. 개스킷 재질은 파이프 재질(예: 316L 플랜지가 있는 316L 개스킷)과 호환됩니다.
2、구조 설계: 압력 및 신뢰성 강화
1. 기계 구조 최적화
굽힘 설계: 직각 굽힘을 피하고 큰 곡률 반경(R)을 사용하십시오.≥3D, D는 파이프 직경)을 사용하여 응력 집중을 줄입니다. 여러 개의 파이프를 배치하는 경우, 반경 방향 힘의 균형을 맞추기 위해 파이프를 대칭으로 분배합니다.
구조 강화 : 지지링 추가(간격)≤1.5m) 또는 긴 직선에 내장된 중앙 위치 지정 막대가열관 고압 하에서 튜브 본체의 변형을 방지하기 위해 플랜지와 파이프 본체 사이의 연결 부분은 두꺼운 전이대(경사 홈 용접)를 채택하여 용접 이음매의 인열 저항성을 향상시킵니다.
2. 밀봉 및 연결 설계
용접 공정: 파이프 본체와 플랜지를 완전히 관통 용접(TIG 용접+필러 와이어 등)하고, 용접 후 100% X선 검사(RT) 또는 관통 검사(PT)를 실시하여 용접 이음매에 기공이나 균열이 없는지 확인합니다.
팽창 보조: 열교환 튜브는 유압 팽창 및 밀봉 용접의 이중 공정을 통해 튜브 플레이트에 연결됩니다. 팽창 압력은≥튜브 플레이트 구멍에서 매체 누출을 방지하기 위해 작동 압력을 두 배로 높였습니다.
3、제조 공정: 결함 및 일관성에 대한 엄격한 관리
1. 가공 정밀도 제어
파이프 절단은 레이저/CNC 절단을 채택하여 단면이 수직이 되도록 합니다.≤0.1mm; 플랜지 밀봉 표면 거칠기≤라1.6μ m, 볼트 구멍 균일 분포 오차≤0.5mm로 설치 시 균일한 힘을 보장합니다.
산화마그네슘 분말 충전: 진동 압축 기술을 사용하여 충전 밀도를 높임≥2.2g/cm³, 중공 부분에 의한 국부 과열이나 절연 파괴를 방지하기 위해 (절연 저항)≥1억Ω/500V).
2. 스트레스 테스트 및 검증
공장 사전 테스트:
정수압 시험: 시험 압력은 작동 압력의 1.5배(예: 작동 압력 10MPa, 시험 압력 15MPa)이며 30분간 유지한 후 압력 강하가 발생하지 않습니다.
압력 테스트(가스 매체에 적용): 테스트 압력은 작동 압력의 1.1배이며, 헬륨 질량 분석 누출 감지와 결합되어 누출 속도가 다음과 같습니다.≤1 × 10 ⁻⁹엠바· L/s.
파괴 시험: 샘플링은 폭발 압력 시험에 사용되며 폭발 압력은 다음과 같아야 합니다.≥안전 여유를 확인하기 위해 작업 압력을 3배로 높였습니다.
4、기능적 적응: 복잡한 작업 조건에 대처하기 위해
1. 열팽창 보상
길이가가열관 is ≥2m 또는 온도 차이가≥100℃, 열변형(팽창량)을 보상하기 위해 파형 팽창 조인트 또는 유연한 연결 섹션을 설치해야 합니다.Δ L=α L Δ T, 여기서α (재료의 선팽창 계수) 온도 차이 응력으로 인한 플랜지 밀봉 표면 파손을 방지합니다.
2. 표면 하중 제어
고압 매체(특히 가스)는 국부 과열에 민감하며 표면 부하 감소가 필요합니다.≤8W/cm²). 수 또는 직경을 증가시킴으로써가열관s, 전력 밀도 분산, 스케일링 또는 재료 크립 방지(예: 표면 하중)≤6W/cm² (증기 가열 중).
3. 미디어 호환성 디자인
입자/불순물을 함유한 고압 유체의 경우 필터 스크린(정확도)≥100메시) 또는 가이드커버를 입구에 설치하여야 한다. 가열관 침식을 줄이기 위해; 부식성 매체에는 추가적인 표면 수동화/분무 처리(예: 폴리테트라플루오로에틸렌 코팅, 내열성)가 필요합니다.≤260℃).
5、표준 및 맞춤형 디자인
국가 표준(GB 150 "압력 용기", NB/T 47036 "전기 가열 요소") 또는 국제 표준(ASME BPVC, PED 2014/68/EU)에 따라 재료 보고서, 용접 절차 자격(PQR) 및 압력 시험 보고서를 제공합니다.
고객의 특별한 요구 사항(API 6A 웰헤드 장비용 고압 가열 및 심해 압력 저항 가열 등)을 충족하기 위해 당사는 고객과 협력하여 작업 조건(응력 분포의 유한 요소 분석 및 CFD 유동장 최적화 등)을 시뮬레이션하고 플랜지 사양(특수 나사 플랜지 및 내황성 재료 등)을 맞춤화합니다.
요약하다
"재료 강도 보장"의 전체 프로세스 최적화를 통해→구조적 하중 저항 설계→제조 정확도 제어→테스트 및 검증 폐쇄 루프"플랜지 전기 가열관 고전압 조건에서도 안정적인 작동을 보장합니다. 핵심은 내압 성능, 밀봉 성능, 장기 안정성의 균형을 맞추는 동시에 고객 매체의 특성(온도, 부식성, 유량)을 고려하여 설계하는 것입니다. 궁극적으로 수압/공기압의 안전 마진 요건을 충족합니다.≥설계 매개변수의 1.5배.
당사 제품에 대해 더 자세히 알고 싶으시다면문의하세요!
게시 시간: 2025년 5월 9일
