Hiệu suất flange và chiến lược giảm bớt trong môi trường nhiệt độ cao

Các ứng dụng nhiệt độ cao (ví dụ: nhà máy điện, nhà máy lọc dầu, lò phản ứng hóa học) đặt yêu cầu cực đoan trên các mặt bích, dẫn đến các rủi ro như biến dạng leo thang, suy thoái đệm và mệt mỏi nhiệt. Dưới đây là một phân tích chi tiết về các thách thức hiệu suất và các giải pháp đã được chứng minh.

1. Thách thức chính trong dịch vụ nhiệt độ cao

(1) Sự suy thoái vật liệu

Carbon thép flanges mất sức mạnh trên 400 ° C (750 ° F) do tographitization.

Thép không gỉ (304/316) bị rụng cacbua ở 500-800 ° C (930-1470 ° F), làm giảm khả năng chống ăn mòn.

Vật liệu bu lông (ví dụ: ASTM A193 B7) có thể thư giãn dưới nhiệt bền vững, gây nới lỏng khớp.

(2) Lỗi gasket

Khóa đệm phi kim loại (ví dụ: cao su, PTFE) phân hủy hoặc cứng.

Gaskets xoắn ốc với chất điền graphite oxy hóa trên 500 ° C (930 ° F).

(3) Mở rộng nhiệt không phù hợp

Mở rộng khác biệt giữa các mặt bích, bu lông và ống gây căng thẳng nhiệt, dẫn đến rò rỉ hoặc vết nứt.

(4) Phải thư giãn và căng thẳng

Kim loại dưới tải liên tục từ từ biến dạng (leo), trong khi bu lông mất sức kẹp (thư giãn căng thẳng).

2. Chọn vật liệu cho bích nhiệt độ cao

(1) Vật liệu flange

Thép carbon (A105): Giới hạn ≤425 ° C (800 ° F); sử dụng A350 LF2 để chống leo nhiệt độ thấp.

Thép hợp kim (A182 F11 / F22): Thích hợp cho 540-600 ° C (1000-1110 ° F) trong dịch vụ hơi nước.

Thép không gỉ (A182 F304H / F316H): Các lớp carbon cao chống nhạy cảm lên đến 815 ° C (1500 ° F).

Hợp kim niken (Inconel 625, Hastelloy X): Đối với & gt; 1000 ° C (1830 ° F) trong lò / lò phản ứng.

(2) Vật liệu Bolting

ASTM A193 B7 / B7M: Đối với ≤425 ° C (800 ° F); B7M có khả năng chống ăn mòn căng thẳng.

A320 L7/L7M: Đối với nhiệt độ lạnh đến trung bình.

A286 Thép không gỉ: Duy trì sức mạnh lên đến 650 ° C (1200 ° F).

(3) Vật liệu đệm

Graphite kim loại: chịu được 600 ° C (1110 ° F) nhưng oxy hóa trong không khí.

Graphite linh hoạt: ổn định lên đến 800 ° C (1470 ° F) trong khí quyển inert.

RTJ kim loại Gaskets (sắt mềm, 316 SS): Tốt nhất cho> 800 ° C (1470 ° F) với áp suất niêm phong cao.

3. Thiết kế và lắp đặt Thực tiễn tốt nhất

(1) Lựa chọn loại flange

Mặt bích cổ hàn (WN): Tối ưu cho phân phối căng thẳng trong chu kỳ nhiệt.

Mặt bích RTJ: Cần thiết cho hệ thống áp suất cao / nhiệt độ Class 1500 +.

(2) Kiểm soát Bolt thắt chặt

Usehot torque (thắt chặt ở nhiệt độ hoạt động) để bù đắp cho sự mở rộng nhiệt.

Applydisc mùa xuân rửa để duy trì tải bu lông trong điều kiện leo thang.

(3) Cách nhiệt & amp; Làm mát

Chăn sợi gốm dẫn đến chuyển nhiệt đến bolting.

Heat shieldsprotect niêm phong từ nhiệt bức xạ trực tiếp.

4. Chiến lược giảm thiểu hoạt động

(1) Sưởi ấm / làm mát dần dần

Tránh sốc nhiệt bằng cách hạn chế tốc độ dốc nhiệt độ (ví dụ, < 50 ° C / giờ [90 ° F / giờ]).

(2) Giám sát rò rỉ

Triển khai cảm biến phát thải âm thanh hoặc máy ảnh hồng ngoại để phát hiện rò rỉ sớm.

(3) Lên kế hoạch Re-Torquing

Kiểm tra lại căng thẳng bu lông sau 24-48 giờ hoạt động và hàng năm sau đó.

5. Các ứng dụng cụ thể của ngành công nghiệp

Nhà máy điện (đường dây hơi nước): Bên thép hợp kim (F22) với miếng đệm RTJ.

Crackers hóa dầu: Inconel 625 flanges for1100 ° C (2010 ° F) dịch vụ ethylene.

Các đơn vị FCC trong nhà máy lọc dầu: Thép không gỉ (321H) với miếng đệm graphite linh hoạt.

6. Giải pháp mới nổi

Mặt bích thông minh: Máy đo được nhúng để theo dõi tải trọng bu lông thời gian thực.

Sơn nâng cao: Sơn nhôm để bảo vệ chống oxy hóa lên đến 900 ° C (1650 ° F).