Pentru a garanta siguranța echipamentului și stabilitatea pe termen lung, cartușele de încălzire din oțel inoxidabil utilizate în recipientele cu presiune înaltă-trebuie să respecte evaluări stricte de rezistență la presiune și indicatori tehnici. Criteriile amănunțite din mai multe aspecte sunt detaliate în această analiză.
Scopul principal al criteriilor de rezistență la presiune este de a se potrivi cu presiunea de proiectare. Presiunea maximă admisă de lucru (MAWP) a vasului trebuie depășită de presiunea nominală a încălzitorului, care include de obicei un factor de siguranță de 1,5 până la 3 ori. De exemplu, încălzitorul ar trebui să poată susține 15 până la 30 MPa dacă presiunea de proiectare a vasului este de 10 MPa. Trebuie trecut un test de presiune hidrostatică la 1,5 ori presiunea de proiectare pentru a se menține timp de 30 de minute fără scurgeri sau deformare. În plus, limita de curgere a materialului trebuie să fie de cel puțin 205 MPa, ca în cazul oțelului inoxidabil 304, sau mai mare pentru clase precum 316L, iar presiunea de spargere trebuie să fie de cel puțin trei ori presiunea de proiectare. Având în vedere posibilele variații ale vaselor de înaltă presiune cauzate de cerințele procesului, cum ar fi presurizarea ciclică și depresurizarea mai mult decât mustul de încălzire, 100.000 de teste de ciclu de presiune (de exemplu, de la 0 la 20 MPa) fără a dezvolta fisuri structurale de oboseală pentru a demonstra adaptabilitatea la presiune dinamică.
Indicatorii de performanță a materialului sunt esențiali. 316L (06Cr17Ni12Mo2) și 310S (06Cr25Ni20) sunt clasele preferate de oțel inoxidabil, deoarece sunt mai rezistente la coroziune și au o rezistență mai mare la temperaturi ridicate decât 304. 316L este potrivit pentru aplicații chimice sau marine datorită rezistenței sale la Cl{{10}concentrație la coroziune (o concentrație egală sau egală la coroziune) ppm) în medii cu ioni-clorură. Formula t=(P · D) / (2S · E {- 0.2P), unde P este presiunea de proiectare, D este diametrul exterior, S este solicitarea materialului permisă și E este eficiența îmbinării prin sudură (1,0 pentru tuburile fără sudură), trebuie utilizată pentru a determina grosimea peretelui în conformitate cu standardele ASME BPVC. structuri; interfețele filetate ar trebui să utilizeze filete NPT sau M cu materiale de etanșare-la temperatură ridicată, cum ar fi garniturile de grafit. TIG (sudura cu arc cu argon) este utilizată pentru corpul tubului și capete de etanșare, iar sudurile trec inspecția cu raze X de Nivelul II.
Performanța termică și siguranța electrică sunt esențiale. Un megaohmetru de 500 VDC trebuie utilizat pentru a evalua rezistența de izolație la rece-, care ar trebui să fie de cel puțin 100 MΩ. În conformitate cu IEC 60335, testarea tensiunii de rezistență necesită 1500 V timp de un minut fără defecțiuni. Sub tensiune nominală, curentul de scurgere nu poate fi mai mare de 0,5 mA/kW. Pentru a evita fierberea locală, proiectarea de putere limitează încărcarea suprafeței la Mai puțin sau egală cu 8 W/cm² pentru încălzirea cu lichid și Mai puțin sau egal cu 3 W/cm² pentru încălzirea cu aer. Termostatele bimetalice sau senzorii PT100 cu o eroare de acțiune de ±5 grade sunt utilizate pentru protecția împotriva supraîncălzirii.
Verificarea adaptării mediului garantează fiabilitatea. Testele de ciclizare a temperaturii de la -40 de grade la 300 de grade peste 100 de cicluri rapide nu trebuie să dezvăluie semne de defectare a etanșării sau crăpare. În soluții cu pH 2-12, compatibilitatea mediului necesită viteze de coroziune mai mici sau egale cu 0,1 mm/an după 240 de ore. 316L ar trebui să treacă testele de creștere a greutății de oxidare de 72 de ore (mai puțin sau egal cu 2 mg/dm2) pentru mediile oxidative, cum ar fi aburul supraîncălzit (150 grade MPa/08).
Testarea vibrațiilor care simulează transportul sau funcționarea (10-200 Hz, accelerație 2G) timp de două ore fără slăbire structurală este una dintre cerințele de rezistență mecanică și de instalare. Șuruburile flanșei trebuie strânse în diagonală la 70% din forța de curgere a șurubului atunci când se instalează filete M18, iar cuplul trebuie să fie între 30 și 35 N·m pentru a preveni deformarea suprafeței de etanșare.
Conformitatea standardului și certificarea sunt necesare. ASME Secțiunea VIII, PED 2014/68/UE (Directiva privind echipamentele sub presiune) sau GB/T 1235-2017 trebuie să fie urmate de încălzitoare. Certificarea ATEX sau IECEx (cum ar fi Ex d IIB T4) este necesară pentru setările explozive.
În concluzie, rezistența la presiune, materialele, factorii electrici, de mediu și alți factori alcătuiesc setul cu mai multe fațete de indicatori tehnici pentru încălzitoarele cu cartuș din oțel inoxidabil în recipiente de-înaltă presiune. Pentru a asigura performanța și siguranța, selecția ar trebui să implice o validare concentrată bazată pe presiunea de proiectare a vasului, proprietățile medii și condițiile de operare.
