Minden acélcsővezeték kitágul, amikor felmelegszik. Egy 100 - méteres szénacél vonal 20 C-ról 150 C-ra emelve nagyjából 156 millimétert nő – és ha ennek a növekedésnek nincs hova mennie, a cső meghajlik, a karimák túlfeszülnek, vagy a berendezés fúvókái kihúzódnak a helyükből. A hőtágulás az oka annak, hogy a csőrendszerekben hurkok, tágulási kötések és csőtartók vannak, és ez azon kevés számítások egyike, amelyeket a csővezeték-vásárló papíron meg tud és meg kell tennie rendelés előtt.
Termék űrlapok
Bar & Rod
Lemez és lap
Tekercs és szalag
Pipe & Tube
Szerelvény: karima, póló, könyök, szűkítő stb.
Kovácsolás: gyűrű, tengely, kör, blokk stb.
A bővítési képlet
A cső lineáris hőtágulását a következőképpen számítjuk ki:
Tágulás (mm)=H x alfa x delta-T
ahol L az eredeti hossz méterben, alfa az anyag hőtágulási együtthatója (mm per méter per C fok), delta-T pedig a hőmérséklet változása C fokban. Az együttható az anyag tulajdonsága, amely minőségtől függően változik: az ausztenites rozsdamentes acélok körülbelül 50%-kal jobban kitágulnak, mint a szénacél, éppen ezért egy expanziós rozsdamentes vonalvezetésnek többre van szüksége ugyanazon a hőmérsékleten az expanziós rozsdamentes vonalvezetéshez.
Tipikus tágulási együtthatók
| Anyag | Átlagos alfa 20-100 C (x10-6 / C) | Tágulás 100 m-enként 100 C-on |
| Szénacél | ~11.7 | ~117 mm |
| 304/316 típusú rozsdamentes | ~16.5 - 17.3 | ~165 - 173 mm |
| Duplex 2205 | ~13.5 | ~135 mm |
| Inconel 625 | ~12.8 | ~128 mm |
Az ausztenites rozsdamentes acél értékét érdemes megjegyezni: durván 17 x 10-6/C, szemben a szénacél körülbelül 12-vel. Ez az oka annak, hogy egy 100 méteres rozsdamentes zsinór 100 fokos emelkedésnél körülbelül 50 mm-rel nő, mint egy azonos hosszúságú szénszál – ez a különbség elég nagy ahhoz, hogy számítson a tágulási hurok kialakításánál.
Működő példa: Rozsdamentes technológiai vonal
Vegyünk egy 316 literes, 60 méter hosszú, 20 C-on telepített és 120 C-on üzemelő vezetéket. A hőmérsékletváltozás 100 C. Alfa=16.5 x 10-6 / C használata:
Kiterjesztés=60 mx 16,5 x 10-6 / C x 100 C=0.099 m=99 mm.
Ezt a 99 mm-t el kell nyelnie a csőelrendezésnek - egy hurok, egy harmonika vagy egy természetes hajlat. Ha a zsinórt mindkét végén mereven rögzítenék, a hőterhelés olyan feszültségeket hozna létre, amelyek egy merev 316L-es zsinóron meghaladhatják a folyáshatárt. A bővítési szám minden döntés kiindulópontja az elrendezésben.
Miért növekszik tovább az ausztenites rozsdamentes acél?
Az ausztenites rozsdamentes acél -központú köbös (FCC) rácsa nyitottabb, mint a szénacél test-központú köbös (BCC) rácsa, és az atomok távolabb kerülnek egymástól a hőmérséklet emelkedésével. Ez egy kohászati állandó -, amelyet hőkezeléssel nem lehet megváltoztatni.
Ez azt jelenti, hogy minden rozsdamentes vagy nikkel{0}}ötvözetből készült, nagy delta-T vonalnak arányosan több mozgástérre van szüksége. Az együttható kissé változik a hőmérséklettel is; A precíz munkavégzés érdekében a mérnökök az anyagadatlapon szereplő tényleges működési tartomány átlagos együtthatóját használják a szobahőmérsékletérték helyett.
Mik a tervezési lehetőségek
- Bővítő hurkok: a klasszikus U{0}}alakú hajlítás a vonalban, úgy méretezve, hogy a természetes hajlítás elnyeli a növekedést.
- Kompenzációs hézagok (harangozó): rugalmas fémharangok olyan helyre szerelve, ahol túl szűk a hely egy hurok számára.
- Csőhajlítások és -vezetés: a hajlatok természetes rugalmasságának felhasználása az elrendezésben a mozgás elnyelésére.
- Horgonyok és vezetők: a rögzítési pontok meghatározott helyeken rögzítik a vezetéket, így a tágulás a hajlítópontokhoz, nem pedig a berendezés fúvókáihoz kerül.
- Előfeszítés/hidegrugó: a zsinór felszerelése kissé rövidre vágva, hogy az előre-terhelve legyen a jövőbeni bővítés ellen.
A helyszínen megjelenő hibák
- A rozsdamentes zsinór szénszálként való kezelése: a szénacél tágulási együttható használatával a számításban az -a hurok mérete körülbelül 50 mm/100 m/100 C.
- Rögzítse a forró vezeték mindkét végét hajlítási pont nélkül, majd figyelje a karimák szivárgását az első felmelegítéskor.
- A delta-T használatával az üzemi hőmérséklet mínusz a környezeti hőmérséklet alapján, de elfelejtve, hogy a vezetéket télen telepítették -, a tényleges emelkedés nagyobb lehet.
- A tágulási hézag egy vonalba helyezése rossz vezetőkkel, így a harmonika nyírást lát a tiszta tengelyirányú mozgás helyett.
A szám használata a rendelés során
Amikor csövet rendel egy meleg szolgáltatáshoz, a tágulási számítás nem magát a csövet változtatja meg - a fokozatot és a falat a nyomás és a korrózió határozza meg -, hanem az elrendezést, a támasztékokat és a tágulási hardvert.
A delta{0}}T-t és az alfa-t ismerő vásárló egy lépésben átméretezheti a hurkot, vagy megrendelheti a megfelelő dilatációs kötést a megfelelő tengelyirányú elmozdulással, ahelyett, hogy a helyszínen felfedezné, hogy a harmonika fele akkora lökettel rendelkezik, mint a zsinórnak. Az érdeklődésen adja meg az üzemi és beépítési hőmérsékletet, és a szállító visszaigazolja az anyagtényezőt a szabvány adatlapról.
