Proizvodnja brezšivnih cevi iz nerjavnega jekla za delovanje pri povišanih temperaturah

Pravilna razdalja med podporami preprečuje progibanje, vibracije ali obrabo sistemi cevovodov iz nerjavnega jekla; ključna referenčna dokumenta sta MSS SP-58 in MSS SP-69, ki določata material, načrtovanje in prakso namestitve cevnih obešalcev. Ena pomembna posebnost pri nerjavnem jeklu: modul elastičnosti avstenitnega nerjavnega jekla je približno za 10–15 % nižji kot pri ogljikovem jeklu, zato se enako dolga razpona več deformira; razdalje med podporami, določene za ogljikovo jeklo, zato niso konzervativne za nerjavo jeklo. Če dodamo še toplotna premikanja ter potrebo po izogibanju stiku med nerjavnim in ogljikovim jeklom, postane načrtovanje podpor resnično inženirsko vprašanje. Pri Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. svetujemo strankam, naj že v začetni fazi načrtujejo podpore s poudarkom na togosti, temperaturi in galvanski izolaciji.

Zakaj zahteva nerjavno jeklo večjo pozornost kot ogljikovo jeklo
Odklon pod lastno težo je odvisen od razpona, obremenitve, vztrajnostnega momenta in modula elastičnosti materiala. Austenitne nerjavnih jekla imajo modul elastičnosti približno 193–200 GPa, medtem ko ima ogljikovo jeklo približno 205–210 GPa. Ker je odklon obratno sorazmeren modulu, se ista cev na istem razponu v primerjavi z ogljikovim jeklom znatno bolj izkrivi. Če prenesemo tabelo razdalj med podporami za ogljikovo jeklo neposredno na nerjavna jekla, lahko odklon nerjavnega jeklenega cevnega sistema preseže običajno omejitev, ki je pogosto določena na približno 2,5 mm med podporami, da se ohrani naklon za odvodnjo in se prepreči zbiranje vode.
Nerjavnega jekla se pogosto uporablja tudi z tanjšimi stenami kot jekla z visoko vsebino ogljika za isti tlak, saj se njegova trdnost in dopustna korozija razlikujeta. Tanjša stena zmanjša vztrajnostni moment in poveča odklon. Nižji modul elastičnosti skupaj z tanjšo steno pomeni, da bi morali razmaki za nerjavno jeklo na splošno biti krajši kot pri jeklu z visoko vsebino ogljika, ali pa je treba cev izrecno preveriti glede odklona in napetosti namesto da bi se zanašali na splošno tabelo.

Navodila za razmike med podporami in njihova uporaba
MSS SP-69 določa največje razmike med podporami za vodoravne ravne odseke glede na nazivno velikost in vsebino, pri čemer ločuje med vodno in parno/gasovito obratovanjem, saj so cevi, napolnjene z tekočino, težje. Te vrednosti predpostavljajo enakomerno porazdeljeno obremenitev ter mejo, ki združuje učinke upogibne napetosti in odklona. Za nerjavno jeklo naj se objavljene razdalje med podporami obravnavajo kot izhodišče, nato pa je treba odklon preveriti ali pa razmike nekoliko skrajšati, da se upošteva nižji modul elastičnosti.

Te vrednosti sledijo vzorcu MSS SP-69 za jeklene cevi s standardno steno; pri tankostenskih nerjavnih ceveh jih zmanjšajte ali potrdite merilo odklona 2,5 mm pri obratovalni temperaturi. Koncentrirane obremenitve, kot so ventili, priribne plošče in instrumentne postaje, zahtevajo podporo blizu obremenitve, ne pa po tabeli za ravne odseke. Navpične dvigalne cevi potrebujejo vodnike za nadzor stranskega premikanja ter nosilno podporo blizu osnove.

Upravljanje toplotnega premikanja
Nerjavnega jekla se razširi več kot ogljikovega jekla. Austenitne vrste imajo koeficient toplotne raztezljivosti približno 16–18 mikrometrov na meter na stopinjo C, kar je približno za 40–50 % več kot pri ogljikovem jeklu (približno 12). Austenitna cev dolžine 30 m, segreta za 200 °C, se lahko razširi za približno 100 mm, zato mora sistem podpor omogočati premikanje cevi, hkrati pa jo še naprej nositi. Običajni pristop določi nekaj točk, ki so trdno pritrjene z zidanimi opornimi elementi (ankrami), cev pa se vzdolžno drsi skozi vodila, ki preprečujejo stranske premike, medtem ko se raztezek absorbira z razteznimi zankami ali z upogibnostjo cevnega voda.
Če napačno izberemo razpored zidanih opornih elementov in vodil, se velike toplotne obremenitve prenesejo na priključke opreme ali pa se cev izkrivi. Drsne podpore zahtevajo površine z nizko trenjem in odpornostjo proti koroziji, vzmetne ali stalno delujoče obešalke pa namestimo tam, kjer bi sicer navpična toplotna premikanja razbremenile togih obešalk.

Izogibajte se stiku z ogljikovim jeklom in tesnim režam
Nenadomestljiv, aendar pogost vzrok zgodnjega odpovedovanja je neposreden stik med nerjavnimi cevmi in podporami iz ogljikove jeklene pločevine. Železo, preneseno s kljukasto podporo, U-oblikovanim vijakom ali nosilcem, se vgradi v površino nerjavnega jekla in začne rjaveči; stična točka postane tesen razkor, kjer se koncentrirajo kloridi ter se začnejo povezana ali tesenska korozija. Rešitev je ločitev cevi od železnih podpor z uporabo podlag iz nerjavnega jekla ali nemetalnih materialov, elastičnih ali PTFE-vložkov ali lepljenih zaščitnih obrabljivih podlag ter preprečevanje zadrževanja vlage na stični površini.
Vibracije poslabšajo obrabo na podporah. Tam, kjer cev prenaša črpalke ali oscilirajočo opremo, ali kjer je verjetna vibracija, povzročena s tokom, manjša razdalja med podporami poveča lastno frekvenco in zmanjša tveganje resonanci, mehke kljukaste podpore pa omejujejo drobno drgnjenje. Vsaka trda točka, ki omogoča drgnjenje cevi ob kovini, bo s časom zmanjšala debelino stene, zato zaščitni vložki hkrati preprečujejo korozijo in obrabo.

Vibracije, vodilke in sidra v praksi
Podpora razmika določa tudi naravno frekvenco sistema. Daljši razponi se več upogibajo in vibrirajo pri nižjih frekvencah, kar je bližje vzbujanju od vrtečih se strojev; zato je skrajšanje razponov neposreden način za izvzdrževanje vibrirajoče cevne linije. Vodniki preprečujejo stranske udarne gibe, sidra pa določajo, kje se absorbira toplotno raztezanje. Skladna shema se bere kot veriga sidr, vodnikov in nosilnih podpor, razporejenih tako, da vsak razpon izpolnjuje svojo mejo upogiba, vsaka točka obremenitve je podprta in vsak toplotni premik ima določeno pot.

Praktična kontrolna lista
Oblikujte nerjavne nosilce tako, da omejite izvijanje na približno 2,5 mm namesto, da bi preprosto kopirali razpone iz ogljikove jeklene cevi, in zmanjšajte razdaljo med nosilci za tanke stenske izdelke. Namestite nosilce neposredno ob ventilih, priključkih in drugih koncentriranih obremenitvah. Zagotovite sidra, vodnike in fleksibilnost za višjo toplotno razteznost avstenitnih razredov. Izolirajte cev od nosilcev iz ogljikovega jekla z nekovinskimi ali nerjavnimi podložkami, da preprečite vdelavo železa, puklinjsko korozijo in obrabo zaradi tresljenja. Wenqiang dobavlja brezšivne in varjene nerjavne cevi v razredih in debelini sten, ki jih zahteva vaš projekt nosilcev, ter z dimenziono in materialno potrditvijo, da se cev ujema z inženirskimi predpostavkami, na katerih temelji razmestitev nosilcev.

Pogosta vprašanja
V: Zakaj morajo biti razdalje med nosilci pri nerjavnih jeklenih ceveh manjše kot pri ceveh iz ogljikovega jekla?
A: Austenitna nerjavnega jekla ima modul elastičnosti približno za 10–15 % nižji kot ogljikovo jeklo in se pogosto dobavlja z tanjšimi stenami, zato se pri enaki razponu ukrivi več. Uporaba razmestitvenih tabel za ogljikovo jeklo lahko preseže običajno omejitev ukrivljenosti 2,5 mm.
V: Kako preprečiti korozijo na podporah cevi?
A: Nerjavno jekleno cev izolirajte od ogljikovih jeklenih sponk in nosilcev z uporabo nemetalnih ali nerjavno jeklenih obrabljivih ploščic ali PTFE-vložkov. To prepreči vdelavo železa, odpravi tesni prostor, kjer se koncentrirajo kloridi, ter zmanjša tudi obrabo zaradi vibracij.

Za brezšivne in varjene nerjavne cevi, ki ustrezajo vašim zahtevam glede podpor in ukrivljenosti, kontaktirajte Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. na +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/