Производство на безшевни тръби от неръждаема стомана за експлоатация при повишени температури

Правилното разстояние между опорите предотвратява провисване, вибрации или износване на системата от тръби от неръждаема стомана; основните справочни документи са MSS SP-58 и MSS SP-69, които определят материали, проектиране и практики за монтаж на тръбни окачвания. Един специфичен детайл, свързан с неръждаемата стомана, е тук: модулът на еластичност на аустенитната неръждаема стомана е с около 10–15 % по-нисък от този на въглеродната стомана, поради което при еднаква дължина на разстоянието деформацията е по-голяма, а таблиците за разстояния, предназначени за въглеродна стомана, не са консервативни за неръждаема стомана. Добавете термично разширение и необходимостта да се избягва директен контакт между неръждаема и въглеродна стомана — и проектирането на опори става истинско инженерно задание. В Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. препоръчваме на клиентите да планират опорите, като от самото начало вземат предвид твърдостта, температурните условия и галваничната изолация.

Защо неръждаемата стомана изисква по-голямо внимание в сравнение с въглеродната стомана
Отклонението под собственото тегло зависи от дължината на разстоянието между опорите, натоварването, инерционния момент и модула на еластичност на материала. Аустенитните неръждаеми стомани имат стойности около 193–200 GPa, докато за въглеродната стомана те са приблизително 205–210 GPa. Тъй като отклонението е обратнопропорционално на модула, една и съща тръба при едно и също разстояние между опорите ще се огъне забележимо повече при използване на неръждаема стомана. Ако се копира направо таблица за разстояния между опорите за въглеродна стомана, разстоянието за неръждаемата стомана може да надвиши обичайната граница за отклонение, която обикновено се задава на около 2,5 mm между опорите, за да се запази наклонът за отводняване и да се избегне задръжката на вода.
Неръждаемата стомана често се изисква и с по-тънки стени в сравнение с въглеродната стомана при едно и също налягане, тъй като нейната якост и корозионна толерантност се изчисляват по различен начин. По-тънката стена намалява момента на инерция и увеличава деформацията. По-ниският модул на еластичност заедно с по-тънката стена означава, че разстоянията между опорите за тръби от неръждаема стомана обикновено трябва да са по-къси в сравнение с еквивалентните за въглеродна стомана, или тръбата трябва да се проверява специфично спрямо ограничения за деформация и напрежение, а не спрямо обобщена таблица.

Ръководство за разстояния между опорите и как да се използва
MSS SP-69 дава максимални разстояния между опорите за прави хоризонтални участъци според номиналния размер и съдържанието, като разделя водната услуга от парната или газовата услуга, защото линиите, пълни с течност, тежат повече. Тези стойности предполагат равномерно разпределена товарна нагрузка и комбинирано ограничение за огъващо напрежение и деформация. За неръждаема стомана трябва да се приемат публикуваните разстояния като отправна точка и да се провери деформацията, или да се намалят разстоянията между опорите малко, за да се компенсира по-ниският модул.

Тези стойности следват модела MSS SP-69 за стоманени тръби със стандартна дебелина на стената; за тънкостенни тръби от неръждаема стомана намалете разстоянията или потвърдете критерия за отклонение от 2,5 мм при работна температура. Концентрираните натоварвания, като например клапани, фланци и измервателни станции, изискват опора близо до натоварването, а не според таблицата за прави участъци. Вертикалните издигащи се тръби изискват водачи за контрол на латералното движение и носеща опора близо до основата.

Управление на термичното разширение
Неръждаемата стомана се разширява повече от въглеродната стомана. Аустенитните марки имат коефициент на термично разширение около 16–18 микрометра на метър на градус Целзий, което е приблизително с 40–50 % по-високо от този на въглеродната стомана (около 12). При нагряване с 200 °C аустенитна тръба с дължина 30 м може да се удължи с около 100 мм, затова системата за поддържане трябва да позволи на тръбата да се движи, без да загуби способността си да носи собственото си тегло. Обичайният подход предвижда фиксиране на определени точки с анкери, осигуряване на осево плъзгане на тръбата чрез водачи, които ограничават страничното движение, и компенсиране на разширението чрез лупове за разширение или чрез гъвкавост в трасировката.
Ако разположението на анкерите и водачите е некоректно, възникват големи термични натоварвания върху фланците на оборудването или се получава огъване на тръбопровода. Плъзгащите се опори изискват повърхности с ниско триене и корозионна съвместимост, а пружинните или постоянните натоварвани окачвания се монтират там, където вертикалното термично движение би довело до разтоварване на твърдо окачване.

Избягвайте контакт с въглеродна стомана и процепи
Тънка, но често срещана причина за ранно повреждане е директният контакт между неръждаема тръба и стоманени опори. Желязото, прехвърлено от стоманен хомот, U-болт или греда, се вгражда в повърхността на неръждаемата стомана и ръждясва, а контактната точка става цепнатина, където се концентрират хлориди и започват точковата или цепнинна корозия. Решението е да се изолира тръбата от феритни опори чрез подложки от неръждаема стомана или неметални материали, еластомерни или ПТФЕ подложки, или свързани защитни износостойки подложки, както и да се предотврати задържането на влага в контактната зона.
Вибрацията усилва износването в областта на опорите. Където тръбопроводът пренася помпи или въртящи се устройства, или където е вероятна вибрация, предизвикана от потока, по-малкото разстояние между опорите повишава собствената честота и намалява риска от резонанс, а амортизираните хомоти ограничават триенето. Всяка твърда точка, при която тръбата три метал върху метал, в крайна сметка ще намали дебелината на стената, затова защитните подложки изпълняват двойна функция — срещу корозия и абразивно износване.

Вибрация, водачи и крепежи в практиката
Разстоянието между опорите също определя естествената честота на системата. По-дългите разстояния водят до по-голямо отклонение и вибрации с по-ниски честоти, които са по-близки до честотата на възбуждане от въртящи се машини; затова намаляването на разстоянията е директен начин за де-настройка на вибрираща тръбна линия. Ограничителите предотвратяват напречни колебания, а крепежните точки определят местата, където се компенсира топлинното разширение. Цялостната схема представлява верига от крепежни точки, ограничители и опори за товар, така че всяко разстояние да отговаря на ограничението за отклонение, всеки товарен пункт да е подкрепен и всяко топлинно движение да има определен път.

Практичен контролен списък
Проектирайте неръждаеми опори с деформационен лимит от около 2,5 мм вместо да копирате разстоянията за въглеродна стомана и намалете разстоянието между опорите за тънкостенни продукти. Поставяйте опори до клапи, фланци и други концентрирани натоварвания. Осигурете крепежни елементи, водачи и гъвкавост, за да се компенсира по-високото термично разширение на аустенитните марки. Изолирайте тръбата от опори от въглеродна стомана чрез неметални или неръждаеми подложки, за да се предотврати вграденият желязен материал, корозия в процепи и триене. Wenqiang доставя безшевни и заварени неръждаеми тръби в марките и дебелините на стените, които изисква вашето проектиране на опори, като предоставя сертификати за размери и материал, така че тръбите да съответстват на инженерните предположения, върху които е базирано разстоянието между опорите.

Често задавани въпроси
В: Защо неръждаемите стоманени тръби изискват по-малко разстояние между опорите в сравнение с въглеродната стомана?
А: Аустенитната неръждаема стомана има модул на еластичност с около 10–15 % по-нисък от този на въглеродната стомана и често се доставя с по-тънки стени, поради което при еднакъв разстояния между опорите деформацията е по-голяма. Прилагането на таблиците за разстояния между опорите за въглеродна стомана може да надвиши обичайната граница за деформация от 2,5 мм.
В: Как се предотвратява корозията в областта на тръбните опори?
А: Изолирайте неръждаемата тръба от хомотите и гредите от въглеродна стомана, като използвате неметални или неръждаеми подложки за износ или подложки от ПТФЕ. Това предотвратява вградяването на желязо, елиминира процепа, в който се концентрират хлоридите, и намалява и триенето при вибрации.

За безшевни и заварени неръждаеми тръби, произведени според вашите изисквания за опори и деформация, свържете се с Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. по телефон +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/