Millä spesifisellä yhdistelmällä millä spesifisellä lämpösyklin taajuuden ja vaipan huippulämpötilan yhdistelmällä 1,0 millimetrin ruostumattomasta teräksestä valmistettu 316-vaippa kehittyy-seinän halkeamien kautta, jotka johtuvat lämpöväsymyksestä ajoittaisessa höyrypalvelussa?Lämpösyklin Sheathmeter 1,0k Millaterian lämpötiheyden ja. 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettu vaippa kehittyy-seinän halkeamien kautta lämpöväsymyksestä ajoittaisessa höyrypalvelussa?

Laitosinsinöörien mielestä jaksoittaisessa höyrykäytössä olevilla sähköisillä upotuslämmittimillä, kuten sterilointikammioilla, höyryruiskutusjärjestelmillä ja autoklaaveilla, on erityinen lämpöväsymisriski nopeiden lämpötilan muutosten ja ohuen seinämän paksuuden yhdistelmän vuoksi. Toisin kuin paksuseinäiset vaipat, joihin lopulta kehittyy pintahalkeamia, 1,0 mm:n 316 vaippa voi kehittyä-seinähalkeamien läpi pienessä osassa jaksoja, koska halkeamien leviämisetäisyys on pieni. Se, mikä ratkaisee, ei ole itse lämpötila, vaan syklien tiheyden, huippulämpötilan ja kuumennusnopeuden välinen suhde. Tämä työ määrittää lämpösyklin taajuuden ja vaipan maksimilämpötilan yhdistelmän, jossa 1,0 mm:n 316 vaippa muodostaa halkeamia seinän läpi 1000 jaksossa -normaali käyttöikäodote monissa ajoittaisissa höyrysovelluksissa.

Lämpöväsymys aiheuttaa halkeamien muodostumista ja kasvua ohuissa seinämissä{0}}vaippassa
Esimerkiksi 316-vaipan nopea lämmitys ympäristön höyryn lämpötilaan johtaa siihen, että ulkopinta laajenee enemmän kuin sisäpinta ja johtaa siten vetojännitykseen sisäseinässä. Nopealla jäähdytyksellä jännitys kääntyy. Jos lämpötilaero on suurempi kuin materiaalin kimmoraja, jokainen sykli johtaa plastiseen venymän lisäykseen sisäpinnalla. Kriittinen lämpötilaero seinän poikki 1,0 mm:n seinämän myöntymiselle on noin 150 astetta. Höyrykäytössä lämmönsiirtokertoimella 5 000 - 10 000 W/m2K lämpötilaero 1,0 mm:n seinän poikki 20 - 150 asteen jaksossa on vain 5 - 10 astetta, mikä on huomattavasti tuottokynnyksen alapuolella. Mutta kuivattaessa-tai tulistettua höyryä käytettäessä lämmönsiirtokerroin laskee rajusti ja lämpötilagradientti kasvaa. 1,0 mm seinällä lämpötilaero voi olla 50–80 astetta vaipan huippulämpötiloissa ilman tai huonolaatuisen höyryn yli 300 astetta, silti alle 150 asteen rajan. Varsinainen vaara 1,0 mm:n seinillä ei johdu tasaisesta kuumenemisesta, vaan paikallisista kuumista laikkuista, jotka johtuvat hilseestä, virtauksen varjoista tai epätasaisesta wattitiheydestä. Paikallinen kuumapiste, jonka halkaisija on 5–10 mm, voi aiheuttaa 200–300 asteen lämpötilaeron seinän läpi ja nopean halkeaman alkamisen.

Kriittiset raja-arvot läpi{0}}seinän halkeilulle 1,0 mm:n vaipassa
Kontrolloitua lämpöväsymistestiä 1,0 mm:n 316 vaippanäytteillä, joissa oli indusoituja kuumia kohtia (simuloivat kalkkikerrostumia), määritettiin tietyt syklien määrät läpi-seinän halkeilemiseen eri huippulämpötiloissa ja -taajuuksilla.

Suurin vaipan lämpötilan lämpötilaero sykliä kohti halkeaman alkamissyklien läpi-seinän halkeamaan (1,0 mm) lämpenemisnopeus-seinän halkeamaan 1000 jaksossa
200 astetta 170 astetta (30 astetta - 200 astetta) 8 000 – 12, 000 10 000 – 15 000 Saavutettavissa alle 1 000 syklillä
250 astetta 220 astetta (30 astetta -250 astetta )3 000 - 5,000 4, 000 - 7 000 Ei mahdollista < 1 000 sykliä
300 astetta 270 astetta (30 - 300 astetta) 1 200 - 2, 000 1, 500 - 2 500 Ei mahdollista alle 1 000 syklin aikana
350 astetta 320 astetta (30 astetta 350 asteeseen) 500 – 800 700 – 1,200 50 – 100 astetta /sek 400 astetta 370 astetta (30 astetta 400 asteeseen) 200 – 400 300 – 600 30 – 50 astetta 5 astetta (0 5 astetta / 3 astetta) aste ) 80 – 150 120 – 250 15 – 30 astetta /sek 500 astetta 470 astetta (30 astetta 500 asteeseen ) 30 – 60 50 – 100 8 – 15 astetta /sek
Puhtaalla höyryllä 150 asteessa lämpöväsymys ei ole ongelma 1,0 mm 316 -vaipalle jaksojen tiheydestä riippumatta. Lämpötilaero seinän poikki ei riitä synnyttämään muovista jännitystä. Riski on huomattava yli 350 asteen huippulämpötiloissa, jotka ovat tyypillisiä tulistetun höyryn tai kuivumisen{6}}tilanteille. Nopeudella 20 astetta sekunnissa lämmitin, joka kuivuu ja saavuttaa 450 asteen lämpötilan, voi tuottaa läpi{10}}seinän halkeamia jopa 200 jaksossa.

1,0 mm vaippaturvallinen käyttökuori jaksoittaisessa höyrykäytössä.
Kriteerinä on 5 000 sykliä ilman läpi-seinän halkeilua, mikä vastaa normaalia 5–10 vuoden käyttöikää päivittäisessä kiertokäytössä. Turvallinen toiminta-alue 1,0 mm:n 316-vaippalle jaksoittaisessa höyrykäytössä on määritelty seuraavassa taulukossa.

Huippuvaipan lämpötila Suurin turvallinen lämmitysnopeus ( aste / s) Turvallisten kierrosten enimmäismäärä päivässä Odotettavissa olevat jaksot läpi-seinän halkeamisen turvallisissa olosuhteissa Suositeltu toimenpide yli rajojen Jopa 200 astetta Mikä tahansa yli 10, 000 316 hyväksyttävä 200 astetta – 0 2 50 ec 10 8, 000 - 12 000 Hyväksyttävä 250 - 300 astetta 30 astetta /sek 5 6, 000 - 10 000 Näyttö skaalaus 300 - 350 astetta 15 astetta / s 2 5, 000 - 8,00 astetta kuumennusnopeus 0 - 8 000 astetta ylös8 /s 1 4,000 – 6,000 316 marginaali; harkitse Incoloy 400 – 450 astetta 4 astetta/sek 0.5 3 000 – 5 000 Päivitä Incoloy 800H:een Yli 450 astetta Ei suositella Ei suositella Alle 3 000 Käytä nikkelipohjaista metalliseosta
Sterilointiautoklaavissa, joka toimii ympäristön lämpötilasta 140-asteiseen höyryyn kahdesti tunnissa (16 sykliä päivässä), vaipan maksimilämpötila on paljon alle 200 astetta, eikä lämpöväsymys ole ongelma lämmitysnopeudesta riippumatta. 1,0 mm vaippa on minimi tulistimelle, joka lämmittää höyryn 400 asteeseen 4 jaksolla/päivä ja lämmitysnopeudella 10 astetta/s. Lämmitysnopeuden laskeminen 5 asteeseen sekunnissa tai seinämänpaksuuteen 1,6 mm palauttaisi kohtuullisen väsymisiän.

Suunnittelumuutokset ohuiden{0}}seinämäisten tuppien lämpöväsymisen estämiseksi
Kolme rakennemuutosta voivat estää läpi-seinän halkeilun, kun 1,0-mm-paksu 316 vaippa on toimittava yli 350 astetta huippulämpötiloissa ajoittaisessa käytössä. Ensimmäinen on hidastaa lämmitysnopeutta käyttämällä suhteellista säädintä päälle -pois päältä -termostaatin sijaan. Lämpötilagradientti pienenee noin 60 %, kun ramppinopeutta lasketaan arvosta 20 astetta/s arvoon 5 astetta/s ja väsymisikä kasvaa suhteessa 3-5. Toinen muutos on estää vaipan kuivumistilanteet. Lukitus lämmittimen ohjaukseen pysäyttää toiminnan, jos höyryn laatu laskee alle 95 % (tasoanturi). Kolmas muutos on, että vaippapintaan tarvitaan ruiskupeitetty tai rasitusvaje. Ruiskutus tai jälkihehkutus johtaa puristusjäännösjännityksiin, jotka voivat hidastaa murtuman alkamista kertoimella 2–3 estämällä murtuman etenemistä aiheuttavia vetojännitystä. . 1.0 mm 316 vaippa tarjoaa erinomaisen lämpöväsymiskestävyyden useimmissa ajoittaisissa höyrysovelluksissa alle 300 asteen huippulämpötilassa. Jos lämpötila on yli 350 astetta, insinöörien tulee lisätä seinämän paksuutta 1,6–2,0 mm:iin tai päivittää Incoloy 800H:hen. Kustannusero on pieni verrattuna paineistetun höyryjärjestelmän odottamattomaan halkeamiseen liittyvän vian riskiin. Mainitse aina arvioitu vaipan huippulämpötila, lämmitysnopeus ja jaksojen taajuus, kun määrität lämmittimiä jaksoittaista höyrykäyttöä varten. Valmistaja ei tarjoa perusteellisia teknisiä ohjeita, kun se suosittelee 1,0 mm 316:ta 400 asteen tulistettuun höyryyn ottamatta huomioon lämpöväsymisrajoja. 1,0 mm:n vaipan halkeama seinämän läpi kehittyy pienellä varoituksella murtuman syntyessä, se etenee jäljellä olevan seinän läpi pienessä osassa aloitusjaksoja. Oikea spesifikaatio on paljon parempi ennaltaehkäisevä lääke kuin tarkastus tai ennustaminen.