Qhov siab tshaj plaws tso cai ua hauj lwm siab puas yog 316 Stainless Hlau Sheathed Cua Kub Tube Ua Ntej Ua Ntej Yielding ntawm Welded End Cap kaw

Lub Weld Joint - Qhov Txuas Tsis Muaj Zog hauv Tubular Rhaub Tsim Los Ntawm Lub Siab

Qhov siab tshaj plaws tso cai ua hauj lwm siab (MAWP) ntawm 316 stainless hlau sheathed hluav taws xob cua sov raj siv nyob rau hauv pressurized systems xws li nyob rau hauv - kab txheej txheem cua sov, siab siab autoclaves los yog chav ua hlab ntsha yog tsis tshua muaj txwv los ntawm lub raj ncaj phab ntsa. Cov tivthaiv nrog cov kev ntxhov siab loj tshaj plaws thiab qhov qis tshaj plaws rau kev tawm los lossis tawg, txawm li cas los xij, yog lub welded kawg cap kaw uas kaw lub sheath kom kaw lub internal kuj hlau thiab magnesium oxide rwb thaiv tsev. Weld geometry, nkag mus tob, softening ntawm tshav kub cuam tshuam cheeb tsam (HAZ) thiab residual stress fields los ntawm welding ua ke los txiav txim siab qhov kawg cap rub tawm los yog sheath phab ntsa ze rau weld deforms. Tsab ntawv xov xwm no nthuav tawm ib txoj hauv kev los txiav txim siab qhov kev nyab xeeb ua haujlwm siab ntawm 316 sheathed heaters raws li cov qauv tsim vuam, tso cai rau tus kws tshaj lij los qhia cov cua sov rau kev ua haujlwm siab nrog cov txiaj ntsig kev nyab xeeb.

Kev ntxhov siab Concentration Mechanisms ntawm Welded End Cap Junction

Qhov niaj zaus 316 encased rhaub kawg lub hau kaw yog ib lub tiaj los yog domed 316 stainless hlau disc welded circumferentially rau lub raj ncaj sheath. Lub weld tej zaum yuav yog ib tug fillet weld (overlapping lub raj sab nraud txoj kab uas hla) los yog lub pob tw weld (sib piv lub cap thickness nrog lub raj phab ntsa). Kev faib tawm ntawm kev ntxhov siab nyob rau hauv phab ntsa ntawm lub raj nyob rau hauv lub siab sab hauv yog muab los ntawm nyias -siab- nkoj hoop stress formula: \\sigma_{hoop}={\\rm P}D_{mean}/ 2t qhov twg P yog lub siab sab hauv, D_{txhais} yog qhov nruab nrab txoj kab uas hla thiab t yog lub thickness ntawm phab ntsa. Rau 10 hli OD raj nrog 1.5 hli phab ntsa (txhais tau txoj kab uas hla 8.5 hli, t=1.5 mm) lub hoop stress ntawm 10 MPa (100 bar) yog roughly 28 MPa-zoo hauv qab 316 yield zog ntawm 205 MPa, muab ib qho kev nyab xeeb ntawm peb cheeb tsam 7. Ua ntej, cov ntiv taw weld (qhov kev sib tshuam ntawm cov hlau vuam thiab lub raj nplaim) tsim cov duab geometric nrog rau qhov kev ntxhov siab (K t) feem ntau yog li ntawm 2.5 txog 4.0, nyob ntawm qhov vuam profile. Qhov thib ob, qhov ze ntawm qhov chaw nyob ze ntawm lub tshav kub cuam tshuam (HAZ) tau pom tias muaj qhov txo qis zog vim cov nplej coarsening thiab poob ntawm kev ua haujlwm txias, los ntawm 205 MPa mus rau qis li 150-170 MPa hauv kev tswj tsis zoo welds. Thib peb, residual tensile stresses los ntawm weld txias, feem ntau yog 100-200 MPa, ntxiv rau lub siab thov kev nyuaj siab thiab tuaj yeem ua rau tag nrho cov kev ntxhov siab hauv zos kom tshaj tawm txawm tias nyob rau hauv lub siab zoo hauv qab lub theoretical raj rupture siab. Qhov tshwm sim yog tias lub welded kawg cap sib koom ua ke ntawm lub siab feem ntau 30-50% ntawm lub siab uas yuav ua rau yielding nyob rau hauv txoj kab ncaj nraim.

Quantitative Pressure Rating Raws li Weld Geometry thiab Qib Zoo

316 encased rhaub muaj qhov kawg welded cap thiab kev nyab xeeb kev khiav hauj lwm siab yog txiav txim los ntawm weld geometry thiab zoo ntawm weld nkag. Welds nyob rau hauv lub rhaub ntau lawm feem ntau muab faib ua peb hom. Ib qho me me fillet weld (weld ceg ntev 0.7 x raj phab ntsa tuab) nrog qhov tsis txaus nkag tau muab qhov ntsuas qis tshaj plaws, feem ntau txwv lub rhaub rau 2-3 MPa (20-30 bar), txawm tias lub raj nws tus kheej yuav muaj peev xwm tiv taus 15-20 MPa. Tag nrho kev nkag mus pob tw weld nrog cov contour du thiab tsis muaj undercut, ua raws li kev ntxhov siab tom qab vuam tuaj yeem ncav cuag qhov ntsuas siab txog li 70-80% ntawm txoj hlua ncaj nraim. Qhov tseem ceeb parameter yog qhov sib koom ua ke ntawm kev sib koom ua haujlwm uas tau piav qhia hauv cov lej ntawm cov hlab ntsha siab (piv txwv li ASME Tshooj VIII, Division 1) raws li qhov piv ntawm qhov sib txuas ntawm lub zog rau lub zog hlau. Kev sib koom ua haujlwm zoo rau kev siv hluav taws xob tag nrho nkag mus rau qhov sib txuas uas tsis muaj qhov yuam kev pom yog 0.85 txog 1.00. Qhov ua tau zoo rau lub vuam vuam yam tsis muaj kev kuaj hluav taws xob raug txo rau 0.50-0.65. Cov yam tseem ceeb no tau muab txhais ua qhov siab tshaj plaws tso cai ua haujlwm siab rau cov pa 10 hli OD x 1.5 hli phab ntsa 316 sheath ntawm chav tsev kub nrog qhov muaj kev nyab xeeb ntawm 3.0 raws li cov txiaj ntsig.

Weld Hom Weld Joint Efficiency Inspection Method Post Weld Heat Treatment MAWP @ 20℃(MPa / bar) MAWP @ 200℃(MPa / bar, derated rau poob ntawm lub zog) Daim ntawv thov kev pab pom zoo
0.35 Yam tsawg kawg nkaus fillet, ib nrab nkag mus rau qhov muag pom nkaus xwb Tsis muaj 2.5 MPa (25 bar) 1.8 MPa (18 bar) Qhib tso tsheb hlau luam, tsis tshua muaj cua kub cua sov
Standard fillet Leg ntev Tag Nrho 0.50 Visual + dye penetrantNone 3.5 MPa (35 bar) 2.5 MPa (25 bar) Dej / glycol systems, nruab nrab siab
Tag nrho kev nkag mus pob tw weld, hauv av du 0.70 Dye penetrant + radiography (spot) Kev ntxhov siab (400 degree, 1h) 5.0 MPa (50 bar) 3.5 MPa (35 bar) Kev kub siab txheej txheem cua sov, hydraulic systems
Tag nrho qhov nkag mus pob tw weld nrog lub nplhaib nraub qaum 0.85 100 % radiography Tag nrho cov tshuaj annealing (1040℃+ quench) . 6.0 MPa (60 bar). 4.2 MPa (42 bar).Autoclaves, dej superheated, chav
Domed kawg cap (ib qho, tsis muaj vuam) 1.00 N / A (seamless) N / A (raws li - kos los yog annealed) 7.5 MPa (75 bar) 5.2 MPa (52 bar) Qhov siab tshaj plaws kev ntsuas tshwj xeeb tsim
Qhov cuam tshuam ntawm qhov kub thiab txias ntawm MAWP thiab Creep Repture Considerations

Cov kev ntsuas siab nyob rau hauv cov lus saum toj no yog rau kev pabcuam ntawm chav tsev kub . 316 stainless hlau muaj zog qis zog thiab nkag siab ntawm qhov kub siab. Rau 100℃lub zog tawm los yog txo li 5-10%, rau 200℃txog 15-20%, rau 300℃txog 30-35% thiab rau 400℃nyob ib ncig ntawm 45-55%. Rau cov cua sov hauv kev pabcuam siab ntawm qhov kub siab, MAWP yuav tsum tau derated siv qhov sib piv ntawm qhov muaj zog ntawm qhov kub thiab txias kom muaj zog ntawm qhov kub thiab txias. Qhov tseem ceeb tshaj, rau kev ua haujlwm tas mus li ntawm qhov kub siab tshaj 450℃(qhov txawv txav hauv cov cua sov tab sis xav tau hauv kev siv roj cua sov), kev sib tsoo ntau dua li qhov ua tsis tau dhau los ua qhov teeb meem txwv. Lub 10,000-hr creep rupture zog ntawm 316 stainless hlau ntawm 500℃yog nyob ib ncig ntawm 100 mus rau 120 MPa, piv nrog ib tug yield zog ntawm txog 140 MPa. Rau cov qauv tsim kev ntxhov siab rau lub rhaub dej (nrog rau kev nyab xeeb ntawm 3.0 ntawm kev tawm los), kev tso cai kev ntxhov siab ntawm 500℃dhau los ua 140 / 3=47 MPa, tab sis qhov creep rupture stress rau 10,000 hr ntawm 500℃yog kwv yees li 100 MPa-kom nkag tsis tau. Txawm li cas los xij, 10,000 hr creep rupture lub zog ntawm 550℃qis dua mus rau 60-70 MPa, uas yuav tsawg dua qhov tsim kev ntxhov siab. Yog tias tus kws ua haujlwm tau hais qhia rau kev pabcuam siab tshaj 400 degree, ces nws yuav tsum thov cov ntaub ntawv nkag mus lossis derate ntxiv.

Cov txheej txheem los xyuas kom meej Weld Integrity thiab Pressure tuav

Rau kev txheeb xyuas ntawm welded kawg lub kaus mom ntawm cov cua sov nrog lub siab tsim, plaub txheej txheem yog siv los tsim kom muaj kev ntsuas siab raws li qhov xav tau. Thawj qhov tseeb thiab qhov tseeb tshaj plaws yog kev ntsuas hydrostatic pov thawj. Lub tshuab cua sov yog pressurized rau 1.5 × MAWP nrog dej los yog roj, thiab tuav rau 10-30 feeb, saib xyuas kom poob siab los yog pom tseeb to. Qhov kev ntsuam xyuas no ua rau lub tshuab ua kom puas (cov MgO sab hauv yuav nqus cov dej noo yog tias muaj qhov xau ntawm txhua qhov, txawm tias me me, tshwm sim) thiab feem ntau yog ua rau cov qauv ntsuas ntau dua li cov khoom cua sov. Qhov thib ob txoj hauv kev yog kev kuaj helium. Lub rhaub yog pressurized nrog helium thiab muab tso rau hauv ib lub tshuab nqus tsev chamber txuas mus rau ib tug loj spectrometer. Tus nqi xau tsawg dua 1 × 10⁻⁷ mbar·L / s qhia tau tias muaj lub foob hermetic tsim nyog rau kev pabcuam siab. Txoj kev thib peb suav nrog kev ntsuas hluav taws xob ntawm qhov vuam rau kev nkag tsis tiav, porosity, lossis fissures. Kev sib xyaw ua ke ntawm 100% radiography thiab helium leak test ntawm txhua lub rhaub muab kev ntseeg siab tshaj plaws hauv cov ntawv thov tseem ceeb. Txoj kev thib plaub yog metallurgical cross-section ntawm tus qauv weld los ntawm txhua qhov ntau lawm los ntsuas qhov tob tob thiab kuaj HAZ tawg lossis tsis muaj fusion. Rau cov neeg siv khoom xav tau lub tshuab cua sov rau cov tshuab hluav taws xob, ib daim ntawv pov thawj ntawm kev ua raws li cov txheej txheem vuam txheej txheem (xws li, ASME Tshooj IX) muab kev ruaj ntseg zoo.

Weld Distress Field Indicators thiab Overpressure Failure Modes

Lub 316 encased heater raug rau sab hauv siab tshaj MAWP yuav ua tsis tau nyob rau hauv ib qho ntawm peb txoj kev, nyob ntawm seb qhov vuam tsim thiab siab. Thawj yog maj mam tawm ntawm cov ntiv taw weld, pov thawj los ntawm kev mus tas li bulging los yog deformation ntawm sheath tam sim ntawd proximal rau weld, tab sis tsis muaj to. Qhov xwm txheej no qhia tau hais tias lub rhaub dej kub dhau lawm tab sis tseem tuaj yeem ua haujlwm, txawm li cas los xij cov khoom ua haujlwm txias ntawm lub pob yog qhov cuam tshuam rau kev ntxhov siab corrosion. Qhov thib ob hom yog weld detachment, qhov twg cov weld nws tus kheej tawg thiab lub hau kawg los ntawm lub raj. Nws feem ntau yog ib qho tawg tawg los ntawm cov hlau vuam lossis HAZ tshwm sim sai sai yam tsis muaj kev cuam tshuam ua ntej. Qhov thib peb hom yog pinhole los ntawm ib tug weld porosity defect. Nws feem ntau yog cov kwj dej zoo ntawm cov pa roj los yog kua thaum lub tshuab cua sov siab. Cov tsos ntawm xeb-xim xim staining nyob ib ncig ntawm lub vuam (rau cov kua dej aqueous) lossis carbonaceous deposits (rau cov kua dej organic) rau hauv - cov khoom siv cua sov tuaj yeem qhia txog keeb kwm ntawm kev xau me me. Txhua lub tshuab cua sov uas raug rau qhov xwm txheej paub dhau los xws li lub twj tso kua mis deadhead lossis kaw valve yuav tsum tau lees paub los ntawm kev sim hydrostatic los yog hloov yog tias tsis muaj kev puas tsuaj.

Xaus: Tsim Weld Design raws li qhov siab -Tswj Feature

Rau 316 stainless hlau sheathed cua sov raj siv nyob rau hauv lub tshuab pressurized, lub raj phab ntsa tsis yog qhov txwv rau qhov siab tshaj plaws tso cai ua haujlwm siab; es, nws yog welded kawg cap kaw. Kev ua haujlwm nyab xeeb ntawm cov hlua me me nrog kev nkag mus rau ib nrab yog txwv rau 2-3 MPa (20-30 bar), tab sis tag nrho -kev nkag mus hauv pob tw weld, tshuaj ntsuam xyuas hluav taws xob thiab kev ntxhov siab, nce mus txog 5-6 MPa (50-60 bar). Rau cov ntawv thov xav tau qhov siab tshaj 6 MPa (60 bar) ntawm qhov kub siab, seamless cap tsim (tsim los ntawm lub raj nws tus kheej, domed xaus yam tsis muaj qhov sib cais) yuav tsum tau teev tseg, tab sis lawv kim dua thiab txwv nyob rau hauv cov khoom muaj. Thaum yuav cov cua sov, cov kws ua haujlwm yuav tsum xav tau cov ntaub ntawv ntawm cov khoom siv vuam, cov txheej txheem tshuaj xyuas thiab tom qab -weld heat treatment for pressurized service. Txoj hauv kev tam sim no tso cai rau cov neeg yuav khoom xaiv 316 sheathed heaters uas yuav muaj kev nyab xeeb raws li qhov xav tau sab hauv siab yam tsis muaj kev tawm los ntawm qhov vuam los ntawm kev sib koom ua ke ntawm cov weld geometry thiab qib zoo rau qhov ntsuas qhov ntsuas siab uas muaj xws li los ntawm kev xau mus rau qhov kawg ntawm kev sib cais, piv txwv li, kev puas tsuaj loj.