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 계산되며 벽 두께 여유가 보장됩니다.≥20% (예: 작동 압력이 15MPa일 때 벽 두께+0.5mm 안전율을 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 강화합니다.
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 수행하여 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 높입니다.
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≥100섭씨, 열변형(팽창량)을 보상하기 위해 파형 팽창 조인트 또는 유연한 연결 섹션을 설치해야 합니다.Δ L=α L Δ T, 여기서α 재료의 선팽창 계수)를 나타내며 온도 차이 응력으로 인해 플랜지 밀봉 표면이 파손되는 것을 방지합니다.
2. 표면 하중 제어
고압 매체(특히 가스)는 국부 과열에 민감하며 표면 부하 감소가 필요합니다.≤8W/cm²). 개수나 직경을 증가시킴으로써가열관s, 전력 밀도 분산, 스케일링 또는 재료 크립(예: 표면 부하) 방지≤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 추가 표면 수동화/분무 처리(예: 폴리테트라플루오로에틸렌 코팅, 내열성)가 필요합니다.≤260섭씨).
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, 심해 압력 저항 가열 등)을 충족하기 위해, 당사는 고객과 협력하여 작업 조건을 시뮬레이션(응력 분포의 유한 요소 분석, CFD 유동장 최적화 등)하고 플랜지 사양(특수 나사 플랜지, 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 조건에서 안정적인 작동을 달성할 수 있습니다. 핵심은 내압 성능, 밀봉 성능 및 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
