ใช่ — ตัวชดเชยท่อโลหะ ไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น แต่ยังเป็นหนึ่งในโซลูชั่นที่เชื่อถือได้มากที่สุดซึ่งได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาโดยเฉพาะ เมื่อระบุและติดตั้งอย่างถูกต้องแล้ว ท่อโลหะและตัวชดเชย การประกอบสามารถทนอุณหภูมิการทำงานได้ต่อเนื่องตั้งแต่ -270°C ถึงมากกว่า 800°C ขึ้นอยู่กับโลหะผสมที่เลือก เกินกว่าความสามารถของตัวเชื่อมต่อยาง, PTFE หรือเทอร์โมพลาสติก สิ่งสำคัญคือการจับคู่องค์ประกอบของโลหะผสม โครงแบบถักเปีย และข้อกำหนดข้อต่อปลายเข้ากับความต้องการด้านความร้อน ความดัน และการเคลื่อนที่ที่แม่นยำของการใช้งาน บทความนี้จะอธิบายว่าตัวชดเชยท่อโลหะทำงานอย่างไรที่อุณหภูมิสูง วัสดุชนิดใดที่เหมาะกับสภาวะใด และสิ่งที่วิศวกรและผู้เชี่ยวชาญด้านการบำรุงรักษาจำเป็นต้องรู้ก่อนที่จะระบุ
ตัวชดเชยท่อโลหะได้รับการออกแบบมาให้ทำอะไร
A ท่อโลหะและตัวชดเชย เป็นองค์ประกอบท่อที่ยืดหยุ่นซึ่งสร้างจากท่อด้านในลูกฟูก - ตัวสูบลม - โดยทั่วไปจะล้อมรอบด้วยลวดถักเปียหนึ่งชั้นขึ้นไปเพื่อเสริมแรงกดและการป้องกันทางกล แอสเซมบลีทำหน้าที่ด้านวิศวกรรมหลักสามประการพร้อมกัน:
- การดูดซับการขยายตัวทางความร้อน: ระบบท่อแข็งจะขยายตัวภายใต้ความร้อน - ท่อเหล็กจะขยายตัวโดยประมาณ 12 มม. ต่อ 10 เมตร ต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 100°C . ตัวชดเชยในสายการผลิตจะดูดซับการเคลื่อนไหวนี้ ป้องกันความเค้นของท่อ การรั่วไหลของหน้าแปลน และความเสียหายทางโครงสร้างต่ออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ
- การแยกการสั่นสะเทือน: ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ กังหัน และเครื่องยนต์สร้างแรงสั่นสะเทือนทางกลที่เคลื่อนที่ผ่านท่อที่เชื่อมต่อกัน ชุดท่อโลหะแบบยืดหยุ่นขัดขวางเส้นทางการสั่นสะเทือนนี้ ปกป้องทั้งระบบท่อและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจากความเสียหายจากความเมื่อยล้า
- การชดเชยความเยื้องศูนย์: การติดตั้งในโลกแห่งความเป็นจริงแทบจะไม่ได้บรรลุการจัดตำแหน่งท่อที่สมบูรณ์แบบ ความยืดหยุ่นด้านข้างและเชิงมุมของชุดท่อโลหะรองรับการวางแนวที่ไม่ตรงเล็กน้อยซึ่งอาจสร้างความเครียดจากการดัดงอในการเชื่อมต่อท่อที่แข็ง
ในระบบที่มีอุณหภูมิสูง ฟังก์ชันการดูดซับการขยายตัวเนื่องจากความร้อนมักเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการระบุ ตัวชดเชยข้อต่อการขยายตัวของโลหะ . เมื่ออุณหภูมิในการทำงานสูงขึ้น การเคลื่อนไหวทางความร้อนในงานท่อแบบแข็งมีความสำคัญมากขึ้น — ท่อเหล็กคาร์บอนยาว 50 เมตรที่ทำงานที่อุณหภูมิ 400°C จะสร้างพลังงานประมาณ การขยายตัวเชิงเส้น 240 มม . หากไม่มีองค์ประกอบชดเชย การเคลื่อนไหวนี้จะถูกถ่ายโอนเป็นภาระไปยังส่วนรองรับท่อ หน้าแปลน และหัวฉีดที่เชื่อมต่อ
ขีดจำกัดอุณหภูมิตามวัสดุ: โลหะผสมชนิดใดที่เหมาะกับการใช้งานของคุณ
ความสามารถด้านอุณหภูมิของ ประกอบท่อโลหะที่มีอุณหภูมิสูง ถูกกำหนดโดยโลหะผสมที่ใช้สำหรับท่อด้านในลูกฟูกและสายถักเป็นหลัก การเลือกโลหะผสมไม่ถูกต้องสำหรับอุณหภูมิในการทำงานเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวก่อนกำหนดในการใช้งานท่อโลหะ
เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก (ซีรี่ส์ 304 และ 316)
สแตนเลส304 เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ ท่อโลหะสแตนเลสที่มีความยืดหยุ่น ประกอบในงานบริการอุตสาหกรรมทั่วไป โดยจะรักษาความแข็งแรงและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่เพียงพอได้ประมาณ 870°C (1,600°F) ในการให้บริการอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าการพิจารณาการคืบมักจะจำกัดการใช้งานที่รับแรงกดดันในทางปฏิบัติให้อยู่รอบๆ 600°C (1,112°F) .
สแตนเลส 316L เพิ่มปริมาณโมลิบดีนัมเพื่อความต้านทานที่เหนือกว่าต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียดที่เกิดจากคลอไรด์ และให้ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงดีขึ้นเล็กน้อย เป็นที่นิยมในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับไอน้ำ น้ำทะเล หรือของเหลวในกระบวนการผลิตที่มีคลอไรด์ที่อุณหภูมิสูงขึ้น
โลหะผสมนิกเกิลสูงสำหรับอุณหภูมิที่สูงมาก
สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงกว่า 600°C ซูเปอร์อัลลอยนิกเกิลสูงให้การผสมผสานที่จำเป็นระหว่างความต้านทานการคืบ ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน และความต้านทานแรงดึงที่คงอยู่:
- อินโคเนล 625: เหมาะสำหรับการบริการต่อเนื่องจนถึง 980°C (1,800°F) . ต้านทานการเกิดออกซิเดชันและคาร์บูไรเซชันได้ดีเยี่ยม ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบไอเสีย การใช้งานเตาเผา และส่วนประกอบกังหันก๊าซ
- ฮาสเตลลอย C-276: ให้บริการต่อเนื่องประมาณ 1,040°C (1,900°F) . ความต้านทานที่เหนือกว่าต่อบรรยากาศออกซิไดซ์และรีดิวซ์ ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมการแปรรูปทางเคมีที่อุณหภูมิสูง
- โลหะผสมสแตนเลส 310: ให้บริการอย่างต่อเนื่องเพื่อ 1,100°C (2,012°F) . ตัวเลือกสเตนเลสออสเทนนิติกที่มีอุณหภูมิสูงสุดก่อนเข้าสู่ขอบเขตซูเปอร์อัลลอยด์ที่แท้จริง ใช้ในท่อเตาเผา การเชื่อมต่อเตาเผา และอุปกรณ์บำบัดความร้อน
เหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยด์ตอนล่าง
ชุดประกอบท่อเหล็กกล้าคาร์บอนถูกจำกัดไว้ที่ประมาณนี้ 400°C (752°F) ในการให้บริการแบบแห้งก่อนการเกิดออกซิเดชันและความต้านทานแรงดึงที่ลดลงนั้นเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ มีความคุ้มค่าสำหรับระบบไอน้ำ น้ำร้อน และบริการไฮดรอลิกที่มีอุณหภูมิปานกลาง แต่ไม่ควรระบุสำหรับบริการต่อเนื่องที่สูงกว่าเกณฑ์นี้
ความสามารถด้านอุณหภูมิและความดันโดยโลหะผสม
| แม็ก | อุณหภูมิต่อเนื่องสูงสุด | การใช้งานทั่วไป | ข้อได้เปรียบที่สำคัญ |
|---|---|---|---|
| เหล็กกล้าคาร์บอน | 400°C (752°F) | ไอน้ำ น้ำร้อน ระบบไฮดรอลิกส์ | ต้นทุนวัสดุต่ำ |
| สแตนเลส 304 | 600°C (1,112°F) | อุตสาหกรรมทั่วไป, ท่อไอเสีย | มีจำหน่ายทั่วไป ทนต่อการกัดกร่อน |
| สแตนเลส 316L | 600°C (1,112°F) | ไอน้ำ เคมี ทะเล | ความต้านทานต่อคลอไรด์ |
| สแตนเลส 310 | 1,100°C (2,012°F) | ท่อเตาเตาเผา | ต้านทานการเกิดออกซิเดชันสูง |
| อินโคเนล 625 | 980°C (1,800°F) | ท่อไอเสียกังหันการบินและอวกาศ | ความแข็งแรงของการคืบคลานสูง |
| ฮาสเตลลอย C-276 | 1,040°C (1,904°F) | การแปรรูปทางเคมี เครื่องปฏิกรณ์ | ลดความต้านทานต่อบรรยากาศ |
อุณหภูมิส่งผลต่อพิกัดแรงดันอย่างไร — หลักการลดพิกัด
ข้อพิจารณาทางวิศวกรรมที่สำคัญและมักถูกมองข้ามอย่างหนึ่ง ชุดท่อโลหะที่มีอุณหภูมิสูง คือระดับแรงดันของท่อโลหะจะลดลงเมื่ออุณหภูมิในการทำงานเพิ่มขึ้น นี่เป็นเพราะการลดลงของความต้านทานแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุโลหะที่อุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เรียกว่าพฤติกรรมการคืบ
เป็นตัวอย่างในทางปฏิบัติ: ท่อโลหะสแตนเลสที่มีความยืดหยุ่น การประกอบจัดอันดับที่ 25 บาร์ ที่อุณหภูมิ 20°C อาจมีแรงกดดันในการทำงานที่อนุญาตลดลงเพียงเท่านั้น 16–18 บาร์ ที่ 400°C และ 10–12 บาร์ ที่ 600°C ขึ้นอยู่กับโลหะผสมและโครงสร้างท่อเฉพาะ วิศวกรต้องใช้ปัจจัยการลดอุณหภูมิของผู้ผลิตกับระดับความดันอุณหภูมิแวดล้อมก่อนที่จะยืนยันความเหมาะสมสำหรับการบริการที่อุณหภูมิสูง
รูปที่ 1: ตัวอย่างกราฟการรักษาระดับแรงดันตามโลหะผสมเทียบกับอุณหภูมิการทำงาน — โปรดปรึกษาตารางการลดพิกัดที่ได้รับการรับรองของผู้ผลิตสำหรับการคำนวณการออกแบบเสมอ
หลักการลดอันดับนี้ใช้อย่างเท่าเทียมกันกับ ตัวชดเชยข้อต่อการขยายตัวของโลหะ เครื่องเป่าลม - ความสามารถในการเคลื่อนที่ตามแนวแกน ด้านข้าง และเชิงมุมยังเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิสูงเมื่อโมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุลดลง ซัพพลายเออร์ที่มีความสามารถจะให้คะแนนการเคลื่อนไหวเฉพาะอุณหภูมิควบคู่ไปกับข้อมูลการลดแรงดันสำหรับตัวชดเชยใดๆ ที่ระบุไว้สำหรับการบริการที่สูงกว่า 200°C
รายละเอียดการก่อสร้างที่สำคัญในการให้บริการที่อุณหภูมิสูง
ไม่ใช่ทั้งหมด ท่อโลหะสแตนเลสที่มีความยืดหยุ่น ส่วนประกอบจะเทียบเท่ากับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง แม้ว่าจะทำจากโลหะผสมชนิดเดียวกันก็ตาม รายละเอียดการก่อสร้างจะกำหนดวิธีการทำงานของชุดประกอบและอายุการใช้งาน
โปรไฟล์ลอน
เครื่องเป่าลมลูกฟูกมีจำหน่ายในสองรูปแบบหลัก: เป็นรูปวงแหวน (ลอนรูปวงแหวนแต่ละอัน) และ ขดลวด (ลอนเกลียวต่อเนื่อง) สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปนิยมใช้ท่อลูกฟูกรูปวงแหวนเพราะลอนแต่ละลอนทำหน้าที่เป็นหน่วยขยายอิสระ — ความเค้นจากความร้อนจะถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอมากกว่าในรูปแบบเกลียว สายยางเฮลิคอลเหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง ซึ่งต้องการความยืดหยุ่นและความยาวในการประกอบที่นานกว่า
การกำหนดค่าถักเปีย
ชุดประกอบแบบถักเปียเดี่ยวช่วยเสริมแรงกดซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่โดยประมาณ 40 บาร์ ที่อุณหภูมิปานกลาง ในการให้บริการที่อุณหภูมิสูง การลดพิกัดแรงดันที่อธิบายไว้ข้างต้นอาจทำให้โครงสร้างถักเปียสองชั้นจำเป็นเพื่อรักษาปัจจัยด้านความปลอดภัยที่เพียงพอที่แรงดันใช้งานที่ลดลง ลวดถักโลหะผสมจะต้องตรงกันหรือเกินกว่าความสามารถด้านอุณหภูมิของท่อด้านใน — ท่อด้านใน 316L ที่มีเปียเหล็กคาร์บอนจะเห็นว่าถักเปียออกซิไดซ์และสูญเสียความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่อุณหภูมิที่ท่อด้านในสามารถทนได้
อุปกรณ์ปลายและวิธีการเชื่อมต่อ
ฟิตติ้งปลายบน ประกอบท่อโลหะที่มีอุณหภูมิสูง โดยทั่วไปจะติดโดยการเชื่อมแบบวงโคจรแบบเจาะเต็มหรือการเชื่อม TIG ด้วยตนเอง ในการให้บริการที่อุณหภูมิสูง รอยเชื่อมระหว่างปลายท่อและข้อต่อเป็นโซนวิกฤต โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของรอยเชื่อมมีคุณสมบัติทางโลหะวิทยาแตกต่างจากวัสดุต้นกำเนิดเล็กน้อย และต้องได้รับการตรวจสอบตามมาตรฐานที่เหมาะสม (โดยทั่วไปคือ ISO10380 หรือเทียบเท่า) สำหรับการให้บริการด้านแรงดัน การเชื่อมต่อปลายจีบทางกลคือ ไม่แนะนำ สำหรับการบริการต่อเนื่องที่สูงกว่า 300°C เนื่องจากการย้ำอาจคลายตัวภายใต้การหมุนเวียนด้วยความร้อน
ตัวเลือกซับสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการไหล
ในการใช้งานที่มีการไหลความเร็วสูง พื้นผิวด้านในลูกฟูกของท่อโลหะจะสร้างความปั่นป่วนที่เพิ่มแรงดันตก และอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการไหล ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการกระตุ้นด้วยความถี่เรโซแนนซ์ที่อาจทำให้ท่อเสียหายได้ภายใต้สภาวะการไหลที่ยั่งยืน ท่อซับในเจาะเรียบที่ติดตั้งอยู่ภายในท่อลูกฟูกช่วยขจัดปัญหานี้โดยจัดให้มีเส้นทางการไหลภายในที่ราบรื่น ไลเนอร์ติดอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งเท่านั้น ช่วยให้สามารถขยายได้อย่างอิสระตามสายยางภายใต้การเคลื่อนตัวของความร้อน
ข้อกำหนดในการติดตั้งตัวชดเชยท่อโลหะอุณหภูมิสูง
แม้จะระบุไว้อย่างถูกต้องก็ตาม ตัวชดเชยข้อต่อการขยายตัวของโลหะ จะล้มเหลวก่อนเวลาอันควรหากติดตั้งไม่ถูกต้อง การใช้งานที่อุณหภูมิสูงกำหนดข้อกำหนดการติดตั้งเพิ่มเติมนอกเหนือจากที่จำเป็นสำหรับการบริการที่อุณหภูมิแวดล้อม:
- ตั้งค่าไว้ล่วงหน้าสำหรับการขยายความร้อน: ในระบบที่ติดตั้งท่อเย็นและท่อขยายไปทางท่อเมื่อสตาร์ท ท่อควรได้รับการบีบอัดล่วงหน้าระหว่างการติดตั้งโดยการชดเชยสภาพความเย็นที่คำนวณไว้ — โดยทั่วไป 50% ของความเคลื่อนไหวในการขยายที่คาดไว้ทั้งหมด — เพื่อให้ที่อุณหภูมิใช้งาน ท่อจะอยู่ที่ตำแหน่งที่เป็นกลางและออกกำลังกายทั้งความสามารถในการอัดและขยายอย่างสมมาตรตลอดอายุการใช้งาน
- ข้อกำหนดของพุกท่อและไกด์: ตัวชดเชยท่อโลหะดูดซับการเคลื่อนไหว — พวกมันไม่ต้านทาน ต้องติดตั้งพุกท่อที่เหมาะสมเพื่อขยายโดยตรงไปยังตัวชดเชยและป้องกันไม่ให้ถูกถ่ายโอนไปที่อื่นในระบบ ควรติดตั้งรางนำท่อไว้ภายใน เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 4 เส้น ของปลายท่อแต่ละด้านเพื่อป้องกันการเคลื่อนที่ด้านข้างจากแรงกดงอที่ข้อต่อปลายท่อ
- รัศมีโค้งงอขั้นต่ำ: ชุดท่อโลหะมีรัศมีโค้งงอขั้นต่ำที่ระบุซึ่งต้องไม่เกินในระหว่างหรือหลังการติดตั้ง ที่อุณหภูมิสูง ความแข็งของวัสดุที่ลดลงหมายความว่าการย้อยที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงในชุดประกอบที่ติดตั้งในแนวนอนสามารถเข้าใกล้รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำได้ ลองพิจารณาการติดตั้งโดยมีส่วนโค้งเล็กน้อยหรือเพิ่มส่วนรองรับระดับกลางสำหรับการประกอบที่ยาว
- หลีกเลี่ยงการบิด: ห้ามติดตั้งชุดท่อโลหะแบบบิดเกลียวเด็ดขาด เพราะต้องบิดรอบแกนกลาง การรับน้ำหนักแบบบิดจะเพิ่มความเครียดที่รากลอนอย่างมาก และจะทำให้เกิดความล้มเหลวจากความล้าก่อนเวลาอันควร โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้วงจรความร้อนซึ่งพบได้ทั่วไปในการให้บริการที่อุณหภูมิสูง
- การประสานงานฉนวนกันความร้อน: ในกรณีที่ติดตั้งท่ออ่อนในระบบท่อหุ้มฉนวน การเปลี่ยนระหว่างส่วนที่หุ้มฉนวนและส่วนที่ไม่มีฉนวนที่ตำแหน่งของท่อจะทำให้เกิดการไล่ระดับความร้อน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปลายฉนวนอยู่ที่ข้อต่อปลายท่อ ไม่ใช่ท่อกลาง เพื่อป้องกันความเครียดจากความร้อนที่เข้มข้น ณ จุดที่ความแข็งแรงเชิงกลลดลง
อุตสาหกรรมและการใช้งานที่มีท่อโลหะอุณหภูมิสูงเป็นมาตรฐาน
ชุดท่อโลหะที่มีอุณหภูมิสูง และ compensators are specified across a broad range of industrial sectors wherever elevated temperature, pressure, and flexibility requirements coexist:
| อุตสาหกรรม | การใช้งานทั่วไป | ช่วงอุณหภูมิทั่วไป | โลหะผสมที่แนะนำ |
|---|---|---|---|
| การผลิตไฟฟ้า | การเชื่อมต่อกังหันไอน้ำ ฟีดหม้อไอน้ำ | 250–550°ซ | 316L / 321 เอสเอส |
| ปิโตรเคมี | ฟีดเครื่องปฏิกรณ์ การเชื่อมต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน | 300–650°ซ | 316L / อินโคเนล 625 |
| ยานยนต์ / ท่อไอเสีย | ตัวแยกไอเสีย, การเชื่อมต่อเทอร์โบชาร์จเจอร์ | 400–900°ซ | 304 / อินโคเนล 625 |
| เตาอุตสาหกรรม | การจัดหาหัวเผา, การเชื่อมต่อก๊าซไอเสีย | 600–1,100°ซ | 310 เอสเอส / อัลลอย 601 |
| ทะเล/นอกชายฝั่ง | ท่อไอเสียเครื่องยนต์ ระบบไอน้ำ | 300–600°ซ | 316L (ทนต่อคลอไรด์) |
| ซีเมนต์ / เหมืองแร่ | เตาเผาแก๊ส การลำเลียงอากาศร้อน | 500–900°ซ | 310 เอสเอส / อินโคเนล |
การตรวจสอบ อายุการใช้งาน และตัวบ่งชี้การเปลี่ยน
ชุดท่อโลหะที่ใช้งานที่อุณหภูมิสูงจะมีอายุความล้าที่จำกัดซึ่งควบคุมโดยจำนวนรอบความร้อน ขนาดการเคลื่อนที่ต่อรอบ แรงดันใช้งาน และการกัดกร่อนของสิ่งแวดล้อม ต่างจากท่อยางซึ่งจะค่อยๆ ลดลงและมองเห็นได้ชัดเจน ความล้าของท่อโลหะอาจเกิดขึ้นที่รากของลอนเป็นรอยแตกที่แพร่กระจายอย่างรวดเร็ว ทำให้จำเป็นต้องมีการตรวจสอบเป็นระยะ
ช่วงเวลาการตรวจสอบที่แนะนำและตัวบ่งชี้การเปลี่ยนสำหรับ ท่อโลหะและตัวชดเชย การประกอบในการให้บริการที่อุณหภูมิสูง:
- ตรวจพินิจทุก 12 เดือน: ตรวจสอบการแตกหักของลวดเปีย การกัดกร่อน หรือการเปลี่ยนสีของอุปกรณ์ปลาย และสัญญาณการรั่วไหลที่ข้อต่อหรือข้อต่อเชื่อม
- เปลี่ยนทันทีหาก: สายไฟถักเปียใดๆ แตกหักอย่างเห็นได้ชัด ท่อลูกฟูกแสดงพื้นผิวแตกร้าวหรือเป็นรู ส่วนประกอบถูกยืดออกมากเกินไปหรือบิดเบี้ยวแบบบิดเบี้ยว หรือสังเกตเห็นการรั่วไหลที่ตรวจพบได้
- ช่วงเวลาการเปลี่ยนที่วางแผนไว้: สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงซึ่งมีความสำคัญต่อความปลอดภัย ผู้ปฏิบัติงานจำนวนมากใช้ช่วงการเปลี่ยนทดแทนเชิงป้องกันที่ 5 ถึง 10 ปี โดยไม่คำนึงถึงสภาพการมองเห็น โดยพิจารณาจากอายุความล้าที่คำนวณได้จากพารามิเตอร์การออกแบบ
- หลังจากกระบวนการพลิกผัน: ตรวจสอบทันทีหลังจากเหตุการณ์ใดๆ ก็ตามที่ระบบเกินอุณหภูมิที่ออกแบบ แรงดัน หรือค้อนน้ำที่มีประสบการณ์ ซึ่งทั้งหมดนี้อาจทำให้เกิดความเสียหายที่มองไม่เห็นในการทำงานปกติ
คำถามที่พบบ่อย
ไตรมาสที่ 1 ท่อโลหะยืดหยุ่นที่ทำจากสเตนเลสสตีลสามารถทนอุณหภูมิสูงสุดได้เท่าไร?
สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมมาตรฐาน 304 หรือ 316L อุณหภูมิการทำงานต่อเนื่องสูงสุดในทางปฏิบัติสำหรับชุดประกอบแบริ่งแรงดันจะอยู่ที่ประมาณ 600°C (1,112°F) บัญชีสำหรับการลดความแข็งแกร่ง วัสดุสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นในการใช้งานที่ไม่มีแรงดันหรือแรงดันต่ำ — 304 SS ต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ประมาณ 870°C สำหรับการบริการต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงกว่า 600°C ภายใต้แรงดัน ให้อัปเกรดเป็นสเตนเลส 310 หรือซูเปอร์อัลลอยด์นิกเกิล เช่น Inconel 625 ซึ่งคงความแข็งแรงใช้งานได้ที่ 980°C
ไตรมาสที่ 2 ตัวชดเชยท่อโลหะสามารถจัดการวงจรความร้อนและอุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่องได้หรือไม่
ใช่ แต่การหมุนเวียนด้วยความร้อนทำให้เกิดภาระความล้าบนเครื่องเป่าลมลูกฟูก ซึ่งแตกต่างจากการใช้งานที่อุณหภูมิสูงแบบคงที่ รอบการเริ่มต้น-ปิดเครื่องแต่ละครั้งจะทำให้ท่ออ่อนงอผ่านการเคลื่อนที่ด้วยการขยายตัวเนื่องจากความร้อนเต็มที่ ซึ่งจะสะสมรอบความล้าที่รากของลอน ชีวิตการออกแบบของ ตัวชดเชยข้อต่อการขยายตัวของโลหะ ในการให้บริการแบบเป็นรอบจะแสดงเป็นจำนวนรอบที่แอมพลิจูดการเคลื่อนที่ที่กำหนด - สายยางที่ออกแบบมาสำหรับ 10,000 รอบที่ ±10 มม. อาจถึงขีดจำกัดความล้าในโรงงานที่หมุนวันละสองครั้งภายใน 14 ปี แจ้งความถี่ของรอบการทำงานที่คาดหวังและความเคลื่อนไหวต่อรอบแก่ซัพพลายเออร์เสมอเมื่อระบุบริการวงจรระบายความร้อน
ไตรมาสที่ 3 ตัวชดเชยท่อโลหะเหมือนกับข้อต่อขยายที่สูบลมหรือไม่?
มีส่วนประกอบพื้นฐานเหมือนกัน — เครื่องเป่าลมโลหะลูกฟูก — แต่แตกต่างกันในด้านโครงสร้างและการใช้งาน ก ท่อโลหะและตัวชดเชย ส่วนประกอบประกอบด้วยลวดถักเปียเหนือตัวสูบลมเพื่อเสริมแรงดันและการป้องกันทางกล ทำให้เหมาะสำหรับการรับแรงดันและการแยกการสั่นสะเทือน ข้อต่อขยายแบบสูบลมเปล่า (ไม่มีเกลียว) มีความยืดหยุ่นและความสามารถในการเคลื่อนที่สูงกว่าแต่ต้านทานแรงดันต่ำกว่า และโดยทั่วไปจะใช้ในระบบท่อ บริการแรงดันต่ำ หรือภายในระบบท่อที่มีข้อจำกัด ซึ่งมีการป้องกันทางกลภายนอกโดยตัวกั้นท่อ ทั้งสองสามารถระบุได้สำหรับการให้บริการที่อุณหภูมิสูงโดยเลือกโลหะผสมที่เหมาะสม
ไตรมาสที่ 4 ฉันจะระบุความยาวที่ถูกต้องสำหรับชุดท่อโลหะอุณหภูมิสูงได้อย่างไร
ความยาวที่ติดตั้งควรกำหนดโดยปัจจัยสามประการ: การเคลื่อนไหวทั้งหมดที่ท่อต้องดูดซับ (แนวแกน ด้านข้าง หรือเชิงมุม) รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำของท่อในการใช้งานด้านข้าง และข้อจำกัดด้านพื้นที่ของตำแหน่งการติดตั้ง ตามหลักการทั่วไป ชุดท่อที่ยาวขึ้นจะรองรับการเคลื่อนที่แบบเดียวกันโดยมีความเค้นน้อยลงในแต่ละลอนแต่ละลอน — ท่อจะยาวเป็นสองเท่าของความเครียดต่อลอนประมาณครึ่งหนึ่งสำหรับการเคลื่อนที่ทั้งหมดเท่ากัน สำหรับการบริการที่อุณหภูมิสูงซึ่งมีการเคลื่อนที่ของการขยายตัวเนื่องจากความร้อนอย่างมาก ให้ทำผิดที่ด้านข้างของชุดประกอบที่ยาวขึ้นเพื่อลดความล้าของลอน โปรดดูตารางการเคลื่อนที่และความยาวของผู้ผลิตสำหรับโครงสร้างท่อเฉพาะที่ระบุเสมอ
คำถามที่ 5 มีมาตรฐานใดบ้างที่ควบคุมการออกแบบและการทดสอบชุดประกอบท่อโลหะสำหรับการให้บริการที่อุณหภูมิสูง
มาตรฐานสากลหลักสำหรับชุดประกอบท่ออ่อนแบบโลหะคือ ISO 10380 ซึ่งครอบคลุมถึงขนาด การทดสอบประสิทธิภาพ พิกัดแรงดัน และข้อกำหนดในการทำเครื่องหมาย ในประเทศสหรัฐอเมริกา ASME B31.3 (Process Piping) ควบคุมการใช้ชุดประกอบท่อแบบยืดหยุ่นในระบบท่อของกระบวนการ รวมถึงข้อกำหนดสำหรับวัสดุ การทดสอบ และการติดตั้ง สำหรับข้อต่อขยายโดยเฉพาะ มาตรฐาน EJMA (สมาคมผู้ผลิตร่วมขยาย) ให้คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับการออกแบบ การประดิษฐ์ และการทดสอบ การใช้งานที่อุณหภูมิสูงในอุตสาหกรรมที่มีการควบคุม โดยทั่วไปต้องใช้ชุดท่อที่ได้รับการรับรองวัสดุเต็มรูปแบบ (EN 10204 3.1 หรือ 3.2) และใบรับรองการทดสอบอุทกสถิต
