EN
Hitatrennun og reykþrýstingur í opnum öryggisútlokum (Xiazhao gerð 4N8 frammi við lokaða hólfa)
Gefið út af verkfræðideild, Shanghai Xiazhao Valve Co., Ltd.
Markorð: Öryggisútloki fyrir háhitastórf, þurrkun fjöðurs, opinn hólfa öryggisútloki, API 526 öryggisútloki fyrir stórf, Stellite yfirborðsbevísun
1. Háhitavandinn: Af hverju mistakast venjuleg lokuð öryggisútloki
Í háþrýstisvæðum í kessum, umgöngustöðvum fyrir ángurhjóla og hitavirkjunum sem starfa við hitastig á bilinu „400°C til 538°C (750°F til 1000°F)“ eru öryggisútlokaþykkjufæri (SRV) síðasta varnarlínan gegn hættulegum ofþrýsting. Þó svo að viðhaldsskrárnar í alþjóðlegum orkufyrirtækjum sýni reglulega áhyggjuefna mynstur: venjuleg öryggisútlokaþykkjufæri með lokaðum hólfi byrja oft á að „síða“, leka eða færa sig úr stillingu innan 3 til 6 mánaða frá uppsetningu.
Fjárhags- og rekstrarafleiðingarnar eru alvarlegar:
- Dýr endurtekinn ángurleki: Varandi 1,5 mm lítil leka á 10,0 MPa (1450 psig) yfirhitum ángurlínu eyðir yfir
- Óvænt breytingar á stilltum þrýstingi: Langvarandi hitabelástur minnkar skerhornshorn ($G$) fjöðursins, sem veldur því að þykkjufærið opnar of snemma, neðan venjulegs rekstrarþrýstings, og veldur óskipulögum stöðvunum á verksmiðjunni.
- Hættulegur þráður í sæti: Hraður gufusprengingar yfir skemmdum sætisflatum myndar dýpra rillur í venjulegum ruslustyðjuhringjum, sem gerir klósum ónotanlega.
Vegur hitasafns í lokaðum og opnum hylkis-klósum
Lokað hylki (staðlað):
[538°C gufa] --- [hlíðarholi] --- [þrungin loft í hylkinu: 380°C~430°C] --- [springjaþvagning 18%]
(Óviðeigandi opnun og leka)
Opinn hálftönn-hylkiskorpur (Xiazhao gerð 4N8):
[538°C gufa] --- [hlíðarholi] === [náttúruleg loftstraumur í skorpur] ====== [springjusvæði: <140°C]
(Engin tap á álagi / staðbundin stillingarpunktur)
2. Rótarsakanalys: Hitaeðlisfræði inni í springjusvæðinu
2.1 Lykilhlutverk springjaþvagnings
Allar fjöðursteypur af stál gerast hitasvæði undir varandi snúðþrýstingi. Þegar öryggisvél með lokaðri hylu er sett á 500°C steam-rör, hækka geislun- og leiðsluhitinn fljótt innri hitastig hylunnar í "380°C–430°C ". Undir þessum kringumstæðum:
1. Venjuleg legera steypustál (t.d. Chrome-Vanadium AISI 6150) missir yfir "15% til 22% af upphaflegum forskiptaflæði" vegna metallískrar slakunar.
2. Niðurhöldnarspennan ($F_s = k \cdot \Delta x$) lækkar miklu neðan við uppdráttshraða kerfisþrýstings ($F_p = P \cdot A_{seat}$).
3. Bilinu á milli starfsþrýstings og stillingarþrýstings minnkar, sem leidir til varanda hljóðs og heyrilegrar skeljuslægðar.
2.2 Míkilsýnilegar breytingar á sæti
Þegar hitamismunur veltur diskahaldaranum og leiðsluborðinu verður þrýstingurinn á sætinu ójafn. Myndast míkilsýnilegar gufuvegir sem valda staðbundinni rásþrýstingsslyssun (wire-drawing).
3. Verkfræðilegar lausnir: Xiazhao hitastöðug hönnunargrunnur
Raunveruleg mynd af vöruflokknum: Shanghai Xiazhao 3K4 ASME flokkur 600 öryggisvél fyrir háar hitastig með opinni yoke-skoru
Til að leysa hituminnkunarskort á varanlegan hátt inniheldur "Shanghai Xiazhao TOS röð fyrir háar hitastig öryggisvél (API 526 flokkur 600 / 3K4 og 3K6)" þrjá lykilhönnunarafla:
| LYKILTEKNÍSKAR EIGINLEIKAR: XIAZHAO HÁHITASTIGS ÖRYGGISVÉL Fyrir steam | ||
|---|---|---|
| Valkostur | Venjuleg lokuð vél | Xiazhao TOS-06 (3K4 opin yoke) |
| Mesti starfshitastig | ≤ 232°C (450°F) | Allt að +538°C (+1000°F) |
| Búnaður á bonnet | Lokuð gossteypt bonnet | Opinn yoke-sjáldur (gerð 4N8) |
| Hitastig í fjöðrunarholi | 380℃ ~ 430℃ (hitinn er fönginn) | 110℃ ~ 145℃ (hitinn er losaður) |
| Fjöðrunarmálmfræði | Venjuleg legera steypujárn (AISI 6150) | Inconel X-750 ofurmálmur |
| Hardfacing á sætisflatninni | Venjuleg 316/410 rustfritt stál | Fast Stellite 6. Niðursafn |
| Tólfun flatleikaþol | 4 til 6 ljósband | 1 til 2 einlit ljósband |
| API 527 blösusjáldurshraði | 20 blösur á mínútu eftir 3 mánuði | 0 blösur (blösurþétt viðtak) |
3.1 Opin yoke náttúruleg konvektísk skorstein (hjálparlýsingu gerð 4N8)
Með því að skipta út lokuðu hylkinu gegn "hönnuðri opinni yoke-styrkt (gerð 4N8)" fer umhverfisloftið náttúrulega um fjöðurinn með þyngdarhræringu. Hitinn sem er transferaður frá hlutnum á hálsnum er losaður í andrúmsloftið áður en hann nær fjöðurplötunum. Reiknileg hitamyndun staðfestir að þegar líkami ventilsins starfar við 538°C heldur fjöðurholurinn undir 140°C (284°F).
3.2 Inconel X-750 ofurleger stálþvætt fjöður
Fyrir hitastig yfir 427°C býður Xiazhao öryggisventilum upp á "Inconel X-750 niðurfellingarharða nikkel-krómmálmfjöður". Inconel X-750 hefur framúrskarandi ástandgeð gegn afslökun og flæði og heldur yfir 98,5% af upphaflegum fjöðurhraða sínum yfir 10.000 hitatímabil.
3.3 Stellite kóbalt-grunduð harðföngun með ljósskynjandi mikro-sníðun
Bæði fastur skrúfuður sprautuhálsinn og skífan eru þekktar með þykkri „Stellite kóbalt-legeringu (gæðaflétt 6)“ harðföngun (lágmarkstþykkt 2,5 mm, 40–45 HRC við hærra hitastig). Yfirborðin eru vörpuð margstigasafn-díamant-sníðun og ljósskynjandi mikro-sníðun til „1–2 einlitra helíumslóða (flatness 0,3–0,6 µm)“, sem útskýrir allar ávöxtunarhættur vegna tráðs.
4. Bestu aðferðir fyrir uppsetningu á staðnum og athugunarlisti fyrir viðhald
Til að ná 5+ ára viðhaldslaust líftími á háhitastefjulínum skal fylgja eftirtöldum leiðbeiningum ASME kafla VIII:
Markmið isoleringar: Aldrei isolera hálfskáluna eða fjöðrunarskáluna opins yokes öryggisvalvs. Aðeins isolera inntaks-sprautuhálsinn og valvhlutann upp að neðri hlutafletti.
Inntaksreysingar-tap: Tryggja að heildartap innsláttarþrýstings undir fullri metuðri getu sé stranglega undir
Úrgangur: Tengdu alltaf úrgangsopnunina á líkamnum (1/2" NPT) við opna úrgangsleið til að koma í veg fyrir samruna af kondens og hitastress við köld upphaf.
Fyrir tækniráðgjöf, vottuða API 520 stærðarreikninga og tilboð um sérsniðna ASME flokk 600/900 hitastöðug vélbúnað, hafist samband við Shanghai Xiazhao Valve Co., Ltd.
