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        全方位了解熱套管的制造需要遵循哪些嚴格的設計標準

        發布時間:2019-08-06 09:16:16來源:


              熱電偶套管可能看起來相當簡單,設計用作溫度傳感器和過程介質之間的屏障。然而,這是該過程安全的基礎; 有故障的熱電偶套管可能會危及整個操作。用戶需要注意的精確標準決定了熱套管的制造。毫無疑問,溫度是工業中最常測量的變量,是關于過程狀態的最簡單的信息。在許多應用中,特別是在過程介質快速流動或加壓的情況下,需要通過稱為熱電偶套管的金屬結構保護溫度傳感器不與介質直接接觸。
              熱電偶套管的完整性對于該過程是必不可少的,因為泄漏或結構故障將使管道內容物暴露于大氣。因此,非常嚴格的標準決定了熱電偶套管的制造。雖然熱電偶套管是一個相當簡單的設備,但仍有可能出現問題。主要風險來自在熱電偶套管周圍的過程介質中形成的渦流,這可能引起振動。通過這些振動在熱電偶套管的桿周圍產生的應力會隨著時間的推移而導致失效。
              錯誤地指定壓力保持部件會帶來災難性后果,在最壞的情況下可能導致生命損失,工廠損失和可能的起訴。雖然行業標準不構成法律,但在事件發生后,在法庭上難以解釋偏離這些標準。
        遵循標準
              大多數熱電偶套管的額定值符合美國系統設計標準。ASME(美國機械工程師協會)VIII壓力容器規范概述了良好的工程實踐。本標準涉及ANSI(美國國家標準協會)或ASTM(美國材料與試驗協會)等機構的其他美國標準。如果法蘭指定為ANSI X“150或更大,則ANSI B16.5是其必須符合的標準.ANSI B16.5又涉及有關材料及其制造形式的其他標準,例如'ASTM A182鍛造或軋制合金和不銹鋼管法蘭的標準規范'和'ASTM A105管道用碳素鋼鍛件標準規范。
              根據ASME規范提供的任何法蘭裝置都將具有法蘭尺寸和額定值以及標記在其上的材料規格。法蘭可以用例如'ANSI 1“150lb ASTM A 182'標記,表明它符合ANSI B 16.5并且是根據ASTM A 182的鍛件制造的。來自信譽良好的制造商的附加標記也可以表明鑄造編號材料,標簽號及其供應順序。當指定熱套管符合歐洲標準時,PD(建議文件)(2006)是歐盟的協調文件。雖然這尚未被歐洲采用指令,它被用作統一標準。它的標準和標記與美國標準不同,但原則保持不變。
        實心鋼
              熱電偶套管由單件棒材或鍛件制成。當鍛造一塊金屬時,金屬的內部晶粒變形或“鐓粗”,使其與零件的形狀對齊,并產生比等效鑄造或機加工零件強得多的結構。高質量的鍛造熱電偶套管由單件制成,盡可能接近成品形狀并鉆孔而不會穿透閥桿的末端。如果不需要鍛造的熱電偶套管,法蘭可以通過熱加工鍛造或在某些情況下由板材制成。除了將法蘭連接到閥桿上的焊縫外,該結構由單件金屬制成。典型材料包括但不限于316,雙相和超雙相不銹鋼,以及Monel和Inconel等專業合金。
              這些材料應該可以追溯到工廠,任何信譽良好的制造商都應該能夠根據要求進行驗證。制造商需要擁有支持文檔才能將設備標記為合規。必須檢查制造過程中使用的任何原材料,并采取措施確??勺匪菪?。
        制造熱電偶套管
              熱電偶套管的設計很重要,但同樣重要的是制造和測試階段。該過程的每個部分都與其他部分相互作用,以確保堅固,可靠的產品適合要求的任務。
              鉆孔時,第一步是使用專門的“槍鉆”鉆桿或鍛造。這確保了材料的直孔長達1200mm。然后將該工件標記為其中心,并且該工藝的其余部分從鉆孔而不是外部形狀起作用。然后進行輪廓分析,使用最先進的CNC機床將熱電偶套管桿成形為其設計的測量值。此時,進行同心度檢查。
              所有焊接均按照詳細的“焊接工藝規范”進行。這些程序符合ASME要求,所有焊接操作員都應獲得ASME認證。此外,許多運營公司都有自己的要求和標準,運營商在制造過程中需要遵循這些要求和標準。螺栓孔應作為最后一步加工。這可以防止由焊接過程中產生的高溫引起的任何變形。
        質量控制
              熱電偶套管的測試是制造過程中不可或缺的一部分。此外,正面材料識別(PMI)應由經過培訓的操作員進行。通常還要求第三方PMI。染料滲透檢查經常用于定位表面破裂缺陷。這有助于檢測鑄造,鍛造和焊接表面缺陷,例如發絲裂縫。將滲透液施加到工件上并添加顯影劑,使得在紫外或白光下可檢測到隱形瑕疵。也可以進行超聲波焊縫檢查。這使用的原則是一個缺口
              焊接改變了超聲波通過金屬的傳播。使用超聲波裝置測試鉆孔同心度。X射線和伽馬射線檢查也可由經認可的第三方進行。最終的尺寸檢查由經過培訓的操作員獨立于制造過程進行。所有測試都應由有資格發現缺陷的操作員進行。
        選擇您的傳感器
              一旦制造并測試了熱電偶套管,就可以安裝組件的核心部件。傳感器經過校準,可追溯至國家標準,并配有終端頭和變送器擴展件以滿足要求。在整個熱電偶套管的制造過程中一直非常謹慎,重要的是同樣要小心選擇傳感器。目標是建立一種能夠長時間準確測量溫度的設備,因此應始終安裝高質量的部件。
        更嚴格的設計約束
              最近推出了一種新的熱電偶套管標準,以取代現有的ASME PTC 19.3-1974。最新版本的標準利用了關于熱套管行為的重要新知識。該標準通過對各種熱套管設計和材料特性的新的和改進的計算來評估熱套管的適用性。它還考慮了有關該過程的一些詳細信息。
              特別是,該標準著眼于渦旋脫落的發生率。這是在熱電偶套管尾流形成的渦流從一側移動到另一側的現象; 這是導致熱套管振動的原因。如果該渦旋脫落率與熱電偶套管的固有頻率匹配,則發生共振,并且熱電偶套管上的動態彎曲應力增加。
              頻率比是渦旋脫落率與安裝的固有頻率之間的比率。在舊標準中,頻率比限制設定為0.8。新標準規定,在某些情況下,限制應設為0.4。具有低得多的頻率比限制為0.4的新可能性在許多情況下意味著更嚴格的設計約束。由于大多數現有資產將按照1974標準設計,新的0.4頻率比意味著許多熱電偶套管不會通過新標準。
              提供重新評估和重新認證服務。當現有熱電偶套管未通過新計算時,操作員將需要考慮其影響。如果工藝條件發生變化,例如工廠的一部分產量增加,則還應進行新的評估。
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