قابلیت اطمینان فلنج تیتانیوم در سرویس حرارت بالا

قابلیت اطمینان فلنج تیتانیوم در سرویس حرارت بالا

حرارت چهار چیز را در یک اتصال پیچ و مهره‌ای تغییر می‌دهد، و تنها یکی از آنها استحکام فلنج است. قطعات رشد می‌کنند، پیچ شل می‌شود، واشر جا می‌افتد و لوله به نازل فشار می‌آورد. تیتانیوم در هر چهار مورد متفاوت از فولاد رفتار می‌کند، و عمدتاً به نفع آن است: کمتر منبسط می‌شود، استحکام خود را تا حدود 400 درجه حفظ می‌کند و رسانایی کم آن، حرارتی را که به واشر می‌رسد کند می‌کند. این صفحه این چهار اثر را با اعداد و جزئیات طراحی که یک اتصال دمای بالا را محکم نگه می‌دارد، بیان می‌کند.

داده‌های فلنج

مقایسه رفتار حرارتی

انبساط، میکرومتر بر متر کلوین8.612.0رشد 1 متر در افزایش 200 کلوین1.72 میلی متر2.40 میلی مترمدول الاستیسیته، GPa110207تنش حرارتی مهار شده در 200 کلوینحدود 189 مگاپاسکالحدود 497 مگاپاسکالتوصیل حرارتی، وات بر متر کلوینحدود 22حدود 50 سقف استحکام مفیدحدود 300 درجه سانتیگرادحدود 400 درجه سانتیگراد با فولاد آلیاژی

تنش مهار شده عددی است که ارزش به خاطر سپردن را دارد. اگر یک اسپول تیتانیومی بین دو تکیه‌گاه نگه داشته شود و 200 کلوین گرم شود، تنش الاستیکی که در صورت عدم امکان رشد ایجاد می‌شود حدود 189 مگاپاسکال است که یک فلنج Gr2 می‌تواند در دما تحمل کند. همان اسپول از فولاد کربن حدود 497 مگاپاسکال ایجاد می‌کند که بسیار فراتر از حد تسلیم آن است، به همین دلیل است که لوله‌کشی فولادی به حلقه‌های انبساط نیاز دارد و تیتانیوم اغلب نیازی ندارد. نتیجه این است که یک خط تیتانیومی کمتر حرکت می‌کند اما به ازای هر درجه نسبت به آنچه انتظار می‌رود اگر مهار شده باشد، سخت‌تر فشار می‌آورد، بنابراین بارهای تکیه‌گاه همچنان محاسبه می‌شوند نه فرض.

شل شدن پیچ خطر واقعی است

در دما، پیچ خزیده و واشر فشرده می‌شود و اتصال پیش‌بار را از دست می‌دهد بدون اینکه نشتی ظاهر شود تا زمانی که بار به زیر الزام نشیمنگاه سقوط کند. دو جزئیات آن را کنترل می‌کنند: یک ماده پیچ با انبساط مشابه فلنج، به طوری که اختلاف، پیش‌بار را از بین نبرد، و یک فنر دیسکی یا مجموعه‌ای از واشرهای بلویل زیر مهره، که سفر را ذخیره می‌کند و بار را در حالی که واشر جا می‌افتد، حفظ می‌کند. یک گشتاور مجدد داغ پس از اولین چرخه حرارتی، روی یک خط دمای بالا، یک عمل عادی است و مقدار گشتاور از سازنده واشر برای دمای عملیاتی گرفته می‌شود، نه از برگه مونتاژ سرد.

واشرها در دما

PTFE بالاتر از حدود 200 درجه خارج است و انتخاب گرافیت یا واشر مارپیچ با فیلر گرافیت است. گرافیت دما و چرخه حرارتی را تحمل می‌کند اما به تنش نشیمنگاه بالاتری نیاز دارد که پیچ باید قادر به تامین آن باشد و باید از اکسیدکننده‌های قوی دور نگه داشته شود. یک اتصال حلقه در جایی که چرخه شدید است و کلاس بالا است استفاده می‌شود، زیرا یک حلقه فلزی مانند واشر نرم جا نمی‌افتد. هر کدام که انتخاب شود، دمای واشر دمای سطح فلنج است، نه سیال فرآیند، و به همین دلیل گاهی اوقات عایق‌بندی خود فلنج مشخص می‌شود.

عایق‌بندی، نقاط سرد و دمای لمس

تیتانیوم گرما را با حدود نصف سرعت فولاد کربن هدایت می‌کند، بنابراین یک فلنج تیتانیومی داغ در لبه بیرونی خود خنک‌تر از یک فلنج فولادی می‌ماند و انرژی کمتری از دست می‌دهد، که یک مزیت است تا زمانی که همین خاصیت باعث ایجاد یک نقطه سرد در خطی شود که باید بالاتر از دمای هیدرات یا تبلور باقی بماند. جعبه‌های عایق قابل جابجایی برای هر دو منظور استفاده می‌شوند و در یک خط تیتانیومی از سمت پرسنل نیز محافظت می‌کنند: رسانایی کم به این معنی است که سطح بیرونی یک فلنج عایق‌بندی نشده پس از خاموش شدن، برای مدت طولانی‌تری نسبت به حد انتظار داغ می‌ماند.

محل استفاده از فلنج‌های تیتانیوم دمای بالا

خدمات معمول بخار فوق گرم و میعانات، آب فرآیند داغ، مدارهای روغن انتقال حرارت، کانال‌های خشک‌کن و کوره، اگزوز توربین و سیستم‌های فلش در شیرین‌سازی، و سمت داغ راکتورهای شیمیایی هستند. در هر مورد تیتانیوم انتخاب می‌شود زیرا سیال کلردار، اسیدی یا شور و همچنین داغ است، که ترکیبی است که فولاد ضد زنگ را رد می‌کند. بالاتر از حدود 400 درجه، انتخاب به Gr5 یا دور از تیتانیوم می‌رود، زیرا فیلم اکسید خیلی سریع رشد می‌کند و فلز شروع به جذب اکسیژن می‌کند.

سفارش فلنج دمای بالا

بر اساس استاندارد، فشار، اندازه، سطح، نوع، درجه و قطر داخلی سفارش دهید، به عنوان مثال DN 100، PN 16، EN 1092-1 نوع 11، Gr2، سطح برجسته، قطر داخلی مطابق با لوله 114.3 در 3.6 میلی متر، تست شده با UT، واشر گرافیت به صورت جداگانه عرضه می‌شود. دمای طراحی و تعداد چرخه‌ها را مشخص کنید، زیرا آنها درجه، واشر و اینکه آیا فنرهای دیسکی مورد نیاز هستند را تعیین می‌کنند، و مشخص کنید که آیا فلنج عایق‌بندی می‌شود، زیرا این امر پرداخت و علامت‌گذاری را تغییر می‌دهد. برای خطی که از نظر تنش تجزیه و تحلیل می‌شود، گواهی با شیمی واقعی را بخواهید، زیرا انبساط و مدول مورد استفاده در مدل از حرارت گرفته می‌شود، نه از استاندارد.

تصاویر محصول