316 स्टेनलेस स्टील हीटिंग शीथ के लिए अधिकतम सुरक्षित आंतरिक दबाव क्या है जब उच्च तापमान वाले तरल सिस्टम में दीवार की मोटाई 1.2 मिलीमीटर से कम हो जाती है?

मौजूदा दबावयुक्त कंटेनरों में विद्युत विसर्जन हीटरों को रेट्रोफिटिंग करते समय, प्रक्रिया इंजीनियरों को आमतौर पर सीमित नोजल व्यास या सम्मिलन लंबाई के कारण प्रारंभिक अपेक्षा से छोटे व्यास वाले म्यान का उपयोग करना पड़ता है। या तेज़ थर्मल प्रतिक्रिया की इच्छा के लिए एक पतली दीवार का चयन किया जा सकता है। हालाँकि, यदि 316 स्टेनलेस स्टील शीथ की दीवार की मोटाई 1.2 मिमी से कम हो जाती है, विशेष रूप से उच्च तापमान पर जहां सामग्री की उपज शक्ति कम हो जाती है, तो दबाव नियंत्रण व्यवहार नमनीय से टूटना प्रवण में बदल जाता है। यह पेपर उच्च तापमान व्युत्पन्न के साथ बार्लो सूत्र का उपयोग करते हुए, पतली दीवार वाली 316 शीथों के लिए मात्रात्मक अधिकतम स्वीकार्य कार्य दबाव सीमा प्रस्तुत करता है। यह इंजीनियरों को रूढ़िवादिता और अनावश्यक जोखिम के बिना, दबावयुक्त तरल प्रणालियों के लिए सुरक्षित दीवार की मोटाई निर्दिष्ट करने की अनुमति देगा।

पतली दीवार वाली 316 स्लीव्स के लिए दबाव नियंत्रण के बुनियादी सिद्धांत
बेलनाकार दबाव वाहिकाओं के लिए, जहां दीवार की मोटाई आंतरिक त्रिज्या के दसवें हिस्से से कम है, जो लगभग सभी इलेक्ट्रिक हीटर शीथ के लिए मामला है - परिधीय या घेरा तनाव की गणना बार्लो सूत्र का उपयोग करके की जाती है: σ=पी × डी / (2 × टी), जहां σ घेरा तनाव है, पी आंतरिक दबाव है, डी बाहरी व्यास है, और टी दीवार की मोटाई है। हूप तनाव किसी दिए गए बाहरी व्यास और आंतरिक दबाव के लिए दीवार की मोटाई से विपरीत रूप से संबंधित है। दीवार की मोटाई आधी करने से म्यान सामग्री पर तनाव दोगुना हो जाता है। इसलिए, अन्य मापदंडों के निश्चित मूल्यों के लिए, अधिकतम अनुमत कामकाजी दबाव सीधे दीवार की मोटाई के साथ बदलता रहता है। कमरे के तापमान पर 316 स्टेनलेस स्टील की उपज शक्ति एनील्ड सामग्री के लिए लगभग 290 एमपीए और कोल्ड ड्रॉन ट्यूबिंग के लिए 520 एमपीए है, जो आमतौर पर हीटर शीथ के लिए उपयोग की जाती है। ठंड से खींचे गए 316 के लिए अधिकतम अनुमत घेरा तनाव लगभग 170 एमपीए है, जो गैर-कोड अप्रकाशित दबाव वाहिकाओं के लिए दबाव रोकथाम-मानक अभ्यास के लिए 3 के सुरक्षा कारक का उपयोग करता है। बाहरी व्यास और दीवार की मोटाई को देखते हुए, दबाव के लिए बार्लो के सूत्र को हल करके सुरक्षित सीमा प्राप्त की जाती है।

दबाव बनाम दीवार की मोटाई और तापमान पर मात्रात्मक सीमाएँ
बढ़े हुए ऑपरेटिंग तापमान पर, अनुमेय दबाव बहुत कम हो जाता है। 200 डिग्री पर 316 खींची गई ठंड की उपज शक्ति लगभग 380 एमपीए तक कम हो जाती है, और स्वीकार्य घेरा तनाव 125 एमपीए तक कम हो जाता है। 300 डिग्री पर उपज शक्ति 105 एमपीए के अनुमत तनाव के साथ 320 एमपीए है। 400 डिग्री पर, 316 शीथ के निरंतर संचालन के लिए उच्चतम सीमा, उपज शक्ति 280 एमपीए तक गिर जाती है, जिससे केवल 90 एमपीए का घेरा तनाव की अनुमति मिलती है। 10 मिमी ओडी के साथ मानक 316 शीथ के लिए अधिकतम निरंतर आंतरिक दबाव निम्नलिखित हैं। 200 डिग्री पर अधिकतम दबाव लगभग 40 बार और दीवार की मोटाई 1.6 मिमी है। उसी तापमान पर 1.2 मिमी की दीवार मोटाई के लिए स्वीकार्य दबाव 30 बार तक कम हो जाता है। तब सुरक्षित दबाव 1.0 मिमी दीवार मोटाई पर 25 बार तक कम हो जाता है। उत्पादित शीथ के साथ, न्यूनतम दीवार की मोटाई 0.8 मिमी है और सुरक्षित दबाव केवल 20 बार है। 300 डिग्री पर सिस्टम के लिए, वही 1.0 मिमी शीथ लगभग 21 बार तक सीमित है और 400 डिग्री पर केवल 18 बार तक सीमित है। ये मान उस ट्यूबिंग पर आधारित हैं जो बिल्कुल गोल है, इसकी दीवार की मोटाई एक समान है और यह किसी अन्य झुकने या हिलने वाले तनाव से मुक्त है। व्यवहार में, 0.1 मिमी की विनिर्माण सहनशीलता वाले एक म्यान में 20% का अतिरिक्त सुरक्षा मार्जिन होना चाहिए।

पतली दीवार वाली 316 शीथों के लिए दबाव का चयन मैट्रिक्स
विभिन्न दीवार मोटाई और संचालन के तापमान पर 316 स्टेनलेस स्टील हीटिंग शीथ के लिए अनुशंसित अधिकतम निरंतर आंतरिक दबाव नीचे दी गई तालिका में दिए गए हैं। मानों में ठंड से खींची गई सामग्री के मापदंडों के आधार पर 3:1 का सुरक्षा कारक शामिल होता है और 10 मिमी का एक सामान्य बाहरी व्यास माना जाता है। बड़े आकार के लिए, आकार के अनुपात में दबाव कम करें।

शीथ दीवार की मोटाई अधिकतम दबाव @ 100 डिग्री अधिकतम दबाव @ 200 डिग्री अधिकतम दबाव @ 300 डिग्री अधिकतम दबाव @ 400 डिग्री अनुशंसित अनुप्रयोग उदाहरण
0.8 मिमी 28 बार 24 बार 20 बार 16 बार कम दबाव वाले गर्म पानी के लूप, परिसंचरण पंपों के साथ वायुमंडलीय टैंक
1.0 मिमी 35 बार 30 बार 25 बार 20 बार कम दबाव वाले रासायनिक रिएक्टर, दबावयुक्त गर्म पानी प्रणाली
1.2 मिमी 42 बार 36 बार 30 बार 24 बार मध्यम दबाव प्रक्रिया हीटर, 200 डिग्री तक स्टीम प्रीहीटर
1.4 मिमी 49 बार 42 बार 35 बार 28 बार उच्च दबाव रासायनिक इंजेक्शन हीटर
1.6 मिमी 56 बार 48 बार 40 बार 32 बार उच्च दबाव आटोक्लेव, अत्यधिक गरम पानी प्रणाली
उन अनुप्रयोगों में जहां ऑपरेटिंग दबाव प्रदान किए गए मानों के 70% से अधिक है, यह अनुशंसा की जाती है कि इंजीनियर प्रत्येक हीटर पर हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण करें या दीवार की मोटाई में सिद्ध एकरूपता के साथ सीमलेस टयूबिंग का चयन करें। जैसे-जैसे दबाव अनुमानित सीमा के करीब पहुंचता है, स्थानीयकृत पतले खंड पर विस्फोट की संभावना काफी अधिक होती है। 50 बार से अधिक की दीवार की मोटाई अकेले पर निर्भर नहीं है, बल्कि इसे छोटे व्यास वाले शीथ या बेहतर ताकत वाले मिश्र धातु जैसे इंकोलॉय 800एच में परिवर्तित किया जाता है।