Ghi chú: Để in bản tin này trên dịch vụ amoniac, xin vui lòng bấm vào đây.

Nuôi dưỡng dân số thế giới

Từ năm 1900 đến năm 2000, dân số thế giới tăng từ 1,6 tỷ lên 6 tỷ. Hôm nay, nó đăng ký ở mức 7,9 tỷ.[1] Một điều gì đó đã xảy ra trong thế kỷ 20 cho phép sự bùng nổ dân số lớn này diễn ra.

Trong khi hỗn hợp các nguyên liệu đầu vào là cần thiết cho sự phát triển của cây trồng, nitơ được coi là quan trọng nhất với mức độ cần thiết. Do đó, năng suất cây trồng bị hạn chế bởi lượng nitơ có sẵn và nông dân trong nhiều thế kỷ trước đây đã dựa vào phân chuồng để tăng cường hoạt động của vi khuẩn cố định nitơ trong đất để cung cấp nguyên tố quan trọng này.

Vào đầu những năm 1900, một cặp nhà hóa học người Đức đã khám phá ra cách tổng hợp amoniac (NH₃) – Một hợp chất nitơ-hydro – và do đó tăng cường lượng nitơ có sẵn cho thực vật. Phân bón nitơ vô cơ, thường được tiêm vào đất dưới dạng amoniac lỏng, cho phép tăng năng suất cây trồng rất nhiều, loại tăng có thể thúc đẩy bùng nổ dân số.

Với vai trò của nó trong việc cung cấp thức ăn cho dân số thế giới, amoniac là một trong những hóa chất được sản xuất rộng rãi nhất. Một trăm tám mươi triệu tấn được sản xuất hàng năm.[2] Với dân số lớn nhất thế giới, không có gì ngạc nhiên khi Trung Quốc là nhà sản xuất hàng đầu. Ấn Độ, Nga và Hoa Kỳ theo sau.[3]

Amoniac cũng được sử dụng trong các hệ thống lạnh thương mại và trong chất tẩy rửa gia dụng, và việc sử dụng nó như một nguồn nhiên liệu hydro tiềm năng cũng là một chủ đề phổ biến của cuộc trò chuyện.

Amoniac là một mối nguy cho sức khỏe

Tiếp xúc trực tiếp với amoniac ở nồng độ cao rất nguy hiểm cho sức khỏe con người và nhiều cơ quan chính phủ và hiệp hội ngành đã phát triển các thông số kỹ thuật, quy trình và các buổi đào tạo khác nhau để hạn chế rò rỉ. Những nỗ lực này, cùng với việc xử lý đúng cách và bảo trì phòng ngừa, đã giữ cho tỷ lệ rò rỉ và thương tích con người ở mức tương đối thấp.

Điều thú vị là, Amoni Nitrat Cấp trong Phân bón được liệt kê là một hóa chất được quan tâm trong Tiêu chuẩn Chống Khủng bố Cơ sở Hóa chất của Bộ An ninh Nội địa Hoa Kỳ.[4] Mặc dù điều này báo hiệu tiềm năng sử dụng nó như một vũ khí hóa học, nhưng với mục đích của bản tin này, nó nhấn mạnh tầm quan trọng của an toàn trong thiết kế và vận hành các hệ thống chuyển và đường ống dẫn amoniac.

Ống kim loại trong dịch vụ Amoniac

Các ứng dụng phổ biến cho ống mềm trong các hệ thống này bao gồm kết nối giữa các hệ thống xếp dỡ cố định và trong xe kéo bồn y tá, vận tải đường sắt và xe tải. Kim loại thường là vật liệu xây dựng ưa thích do tính tương thích hóa học của nó. Ống kim loại cũng có thiết kế chắc chắn hơn nhờ các lớp bện bảo vệ lõi bên trong khỏi mài mòn và hàn là phương pháp gắn kết cuối.

Thép không gỉ 300 Series là lựa chọn phù hợp cho hầu hết các ứng dụng dịch vụ amoniac, bao gồm cả những ứng dụng liên quan đến amoniac khan, một dung dịch lỏng được sử dụng làm phân bón và chất làm lạnh thương mại. Amoniac khan ăn mòn các hợp kim đồng và kẽm và cũng có thể tấn công cao su và một số loại nhựa nhất định.

Một chất khí ở nhiệt độ phòng, amoniac khan được làm lạnh đến trạng thái lỏng của nó trước khi được vận chuyển dưới áp suất đến điểm đến của nó. Khi làm việc với khí amoniac khan ở nhiệt độ cao, thép không gỉ Series 300 không được khuyến nghị. Liên hệ với nhà máy để biết chi tiết về các tùy chọn khác.

Khi làm việc với amoni bromua, amoni sunfat hoặc amoni clorua ở nồng độ trên 10%, khuyên dùng 316L trên 304 và 321 chỉ kháng một phần với các phương tiện này.

Để có danh sách đầy đủ hơn về khả năng tương thích của hợp kim với amoniac, hãy xem biểu đồ chống ăn mòn.

Mối quan tâm về cháy nổ

Trong khi amoniac không dễ cháy, nó có thể bốc cháy khi có mặt một số hợp chất, cụ thể là các halogen, với lực nổ. Clo và các clorua khác nhau là các halogen, vì vậy phải hết sức cẩn thận để loại bỏ các chất gây ô nhiễm trong quá trình sản xuất và tránh sự xâm nhập của chúng vào hệ thống trong quá trình vận chuyển, bảo quản và lắp đặt.

Các biện pháp phòng ngừa chính phải được thực hiện trong quá trình sản xuất, và bao gồm loại bỏ bất kỳ phoi hoặc mảnh vụn nào từ bên trong ống sau khi cắt và tẩy mối hàn bằng khí argon. Mối hàn và thợ hàn phải được chứng nhận theo ASME Phần IX, tiêu chuẩn công nghiệp về chất lượng hàn.

Cân nhắc về vết nứt do ăn mòn do ứng suất

Ngoài việc là một nguồn gây cháy tiềm năng, các chất gây ô nhiễm cũng làm trầm trọng thêm sự ăn mòn trong ống mềm. Với ái lực mạnh của nó với nước, điều quan trọng là phải ngăn chặn hơi ẩm tràn vào hệ thống đường ống amoniac.

Ô nhiễm clorua do nước xâm nhập có thể làm giảm tuổi thọ sử dụng do vật liệu nhạy cảm với các hợp chất này. Thép không gỉ và clorua là một cặp rất dễ bị nứt do ăn mòn do ứng suất (SCC). Dạng ăn mòn này xảy ra ở giao điểm của vật liệu nhạy cảm, ứng suất làm việc hoặc ứng suất dư vượt quá ngưỡng SCC và môi trường ăn mòn. Các vết nứt có thể dẫn đến rò rỉ nếu không được xác định đủ sớm.

Kiểm tra thường xuyên ống trong dịch vụ amoniac là rất quan trọng để xác định các vết nứt, cũng như bện bị hư hỏng, biến dạng của ống, phụ kiện bị nứt, hoặc dấu vết của phương tiện trên hoặc xung quanh các bộ phận đường ống có thể cho thấy sự cố sắp xảy ra.

Đối với các câu hỏi khác, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Chú thích

[1] Cục điều tra dân số Hoa Kỳ. Đồng hồ Dân số Hoa Kỳ và Thế giới. Truy cập ngày 11 tháng 8 năm 2022 từ https://www.census.gov/popclock/

[2] Alexander Tullo. 8 tháng 3 năm 2021. Tin tức Hóa chất & Kỹ thuật. Amoniac có phải là nhiên liệu của tương lai?. Truy cập ngày 11 tháng 8 năm 2022 từ https://cen.acs.org/business/petrochemicals/ammonia-fuel-future/99/i8

[3] Johnny Wood. Ngày 29 tháng 10 năm 2021. Forbes. Mở rộng quy mô sản xuất amoniac để cung cấp thực phẩm cho thế giới. Truy cập ngày 11 tháng 8 năm 2022 từ https://www.forbes.com/sites/mitsubishiheavyindustries/2021/10/29/scaling-ammonia-production-for-the-worlds-food-supply/

[4] Cơ quan An ninh mạng & Cơ sở hạ tầng. Tiêu chuẩn Chống Khủng bố Cơ sở Hóa chất (CFATS). Truy cập ngày 11 tháng 8 năm 2022 từ https://www.cisa.gov/chemical-facility-anti-terrorism-standards.

Ghi chú: Để in bản tin này về trọng lượng mà một ống treo thẳng đứng có thể chịu được, vui lòng bấm vào đây.

Ống đôi khi được treo thẳng đứng. Thông thường, nó dành cho một ứng dụng tạm thời và thông thường, nó là một ống có lỗ khoan lớn đang được sử dụng. Trong những tình huống này, người dùng có thể tự hỏi ống có thể tồn tại trong bao lâu trước khi sự kết hợp giữa trọng lượng của chính nó và trọng lượng của phương tiện truyền qua nó trở nên quá lớn.

Dài và ngắn của nó không chắc sẽ có vấn đề.

Tìm tác động đối với xếp hạng áp lực

Các ống bện được thiết kế để chống lại áp suất bên trong như được ghi nhận trong xếp hạng áp suất của chúng và khi một ống được treo thẳng đứng, một số khả năng chịu áp lực sẽ bị “sử dụng hết”.

Những gì được “sử dụng hết” được xác định bởi trọng lượng của ống mềm, bện, phụ kiện cuối và phương tiện lưu lượng. Tính tổng các lực này, chuyển đổi tổng thành đơn vị áp suất và trừ kết quả từ xếp hạng danh mục sẽ cung cấp cho bạn các giới hạn áp suất được cập nhật.

Ví dụ sử dụng Penflex Bện đơn Dòng 10 ”700

Giả sử chúng ta đang sử dụng ống 10 ”x 12 'để dẫn nước từ thùng chứa bên trên xuống hố bên dưới. Cụm có một mặt bích trượt ở mỗi đầu. Chúng tôi tính toán trọng lượng của ống mềm, bện và các phụ kiện cuối như sau.

Để xác định trọng lượng của phương tiện lưu lượng, hãy nhân tổng thể tích của ống với mật độ phương tiện. Penflex's 716-1SB-160 có âm lượng trên mỗi foot là 1018,96 in³. Trong 12 'chạy, tổng khối lượng sẽ là 12.227,52 in³.

Để chuyển đổi lực thành áp suất, hãy chia cho diện tích hiệu dụng ròng. Đây là diện tích của ống sử dụng bán kính lấy từ giá trị trung bình của đường kính trong và ngoài. ID của 716-160 là 9,82 ”và OD của nó là 11,18”. Sử dụng công thức dưới đây, chúng tôi thấy diện tích thực hữu hiệu là 86,56 in2.

E = ((I + O) / 4)² NS P
E = 27,56 x P
E = 86,59 in²

Sau đó, để kết thúc quá trình chuyển đổi, hãy chia tổng trọng lượng cho diện tích hiệu dụng ròng.

Áp suất = 754,9 lbs./86,59 in²
Áp suất = 8,72 PSI

716-1SB-160 có MAWP là 230 PSI. Chỉ 8,72 PSI sẽ được “sử dụng hết” khi ống này treo thẳng đứng. Như đã đề cập trước đó, trừ khi áp suất vận hành gần bằng MAWP hoặc chiều dài ống khá dài, nếu không, ống treo thẳng đứng sẽ không thấy bất kỳ sự giảm đáng kể nào về xếp hạng áp suất.

Đối với các câu hỏi khác, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Ghi chú: Để in bản tin này, vui lòng bấm vào đây.

Biết được ống kim loại sẽ tồn tại trong bao lâu sẽ giúp cuộc sống dễ dàng hơn. Chúng tôi có thể lập kế hoạch mua các bộ phận thay thế một cách chính xác hơn và sau đó lên lịch thời gian để lắp đặt các bộ phận đó, đồng thời giảm thiểu khả năng xảy ra hỏng hóc.

Mặc dù đây không phải là một giấc mơ viễn vông - một số công ty đã xác định thành công tuổi thọ trung bình của ống trong các ứng dụng cụ thể thông qua quan sát cẩn thận và lưu trữ hồ sơ - thật không thực tế khi hy vọng rằng câu trả lời có thể được đưa ra mà không chú ý đến việc thu thập dữ liệu và giám sát kết quả.

Bất kỳ thông tin nào có thể được cung cấp ở cấp độ của nhà sản xuất sẽ phản ánh cách hoạt động của ống mềm trong một số trường hợp thử nghiệm nhất định. Chúng ta biết rằng cùng một ống sẽ tồn tại lâu hơn nếu giảm áp suất hoặc tăng bán kính uốn cong, và - ngược lại - tuổi thọ sử dụng sẽ ngắn hơn nếu áp suất tăng hoặc bán kính uốn cong giảm.

Không thể kiểm tra mọi khả năng. Và tất nhiên, chúng ta chỉ nói về hai biến số nhất định ảnh hưởng đến tuổi thọ của dịch vụ. Một ống mềm có được lắp đặt đúng cách hay không là một vấn đề khác, và còn nhiều điều khác nữa.

Kiểm tra lại để xác nhận lại tuổi thọ sử dụng

Một số nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất tìm đến các nhà cung cấp của họ để kiểm tra lại các ống mềm để xác định xem chúng có “còn tốt hay không”. Quy trình như vậy có thể mang lại cho người dùng cảm giác chắc chắn sai lầm, nhầm tưởng một ống mềm đã được thử nghiệm lại thành công là một ống sẽ dùng cho ống khác, thường là không xác định, vẫn còn hoạt động.

Điều này là sai lầm.

Mặc dù thử nghiệm áp suất có thể được sử dụng để xác định độ bền liên tục của ống mềm, nhưng nó sẽ không dự đoán được tuổi thọ còn lại của nó. Chúng tôi đã thấy các ống được thử nghiệm lại được đưa vào hoạt động chỉ một tuần sau đó bị lỗi.

Việc vượt qua bài kiểm tra như vậy không phủ nhận tác động chưa biết của việc tiếp xúc với môi trường ăn mòn, môi trường khắc nghiệt, uốn cong, xoắn, dòng chảy không liên tục, rung động và xử lý không đúng cách. Với suy nghĩ này, cơ quan kiểm tra lại sẽ không chịu trách nhiệm về thời gian sử dụng của ống mềm.

Khi nào nên đưa ống ra khỏi dịch vụ

Nếu không có dữ liệu về cách hoạt động của vòi trong một số trường hợp nhất định — chỉ người dùng cuối mới có thể thu thập được — chúng tôi không thể dự đoán chính xác thời gian sử dụng của vòi. Thách thức sau đó là khi nào nên đưa ống ra khỏi dịch vụ để tránh hỏng hóc sớm. Và không có khoa học chính xác về nó.

Chúng tôi khuyên bạn nên kiểm tra thường xuyên bằng cách sử dụng danh mục để giúp nhân viên bảo trì xác định các vấn đề tiềm ẩn. Nếu quan sát thấy bất kỳ chỉ số nào, cần xem xét thay thế. Theo dõi các quan sát và thời gian mỗi ống kéo dài trong mọi ứng dụng, ngoài giờ sẽ mang lại loại dữ liệu cho phép người dùng dự đoán tuổi thọ sử dụng cho các ống trong cơ sở của họ.

Đây là Janet Ellison, giám đốc chất lượng và kỹ thuật của chúng tôi, để nói về những điểm được nhấn mạnh trong bản tin này.

Ghi chú: Để in bản tin này, vui lòng bấm vào đây.

Thông tin bên dưới về cách lắp đặt khe co giãn đến từ Tiêu chuẩn của Hiệp hội các nhà sản xuất khớp nối co giãn Phiên bản thứ 10.

Các khe co giãn ống thổi kim loại đã được thiết kế để hấp thụ một lượng chuyển động xác định bằng cách uốn các vòng xoắn khổ mỏng. Nếu không được chăm sóc thích hợp trong quá trình lắp đặt, nó có thể làm giảm vòng đời và khả năng chịu áp lực của các khe co giãn, dẫn đến hỏng hóc sớm bộ phận ống thổi hoặc làm hỏng hệ thống đường ống. 

Các khuyến nghị sau đây được bao gồm để tránh các lỗi phổ biến nhất xảy ra trong quá trình cài đặt. Khi nghi ngờ về quy trình lắp đặt, hãy liên hệ với nhà sản xuất để được làm rõ trước khi cố gắng lắp đặt khe co giãn. Bảo hành của nhà sản xuất có thể bị vô hiệu nếu sử dụng quy trình lắp đặt không đúng. 

Làm

1. Kiểm tra các hư hỏng trong quá trình vận chuyển, ví dụ như vết lõm, phần cứng bị hỏng, vết nước trên thùng carton, v.v.
2. Bảo quản ở khu vực khô ráo sạch sẽ, nơi sẽ không tiếp xúc với giao thông đông đúc hoặc môi trường gây hại.
3. Chỉ sử dụng vấu nâng được chỉ định.
4. Làm cho các hệ thống đường ống phù hợp với khe co giãn. Bằng cách kéo căng, nén hoặc dịch chuyển khớp nối để vừa với đường ống, nó có thể bị căng quá mức khi hệ thống đang hoạt động.
5. Thực hành tốt là để lỏng một mặt bích cho đến khi khe co giãn đã được lắp vào vị trí. Thực hiện điều chỉnh cần thiết của mặt bích lỏng lẻo trước khi hàn. Lắp khớp với mũi tên chỉ theo hướng dòng chảy. Lắp đặt các tấm lót Van Stone đơn lẻ hướng theo hướng dòng chảy. Đảm bảo lắp một miếng đệm giữa tấm lót và mặt bích Van Stone cũng như giữa mặt bích phối ghép và tấm lót.
6. Với tấm lót Van Stone dạng lồng, hãy lắp tấm lót ID nhỏ nhất hướng theo hướng dòng chảy.
7. Tháo tất cả các thiết bị vận chuyển sau khi lắp đặt xong và trước bất kỳ thử nghiệm áp suất nào của hệ thống đã được lắp đặt hoàn chỉnh.
8. Loại bỏ bất kỳ vật lạ nào có thể bị mắc kẹt giữa các cuộn dây.
9. Tham khảo Tiêu chuẩn EJMA để biết khoảng cách dẫn hướng thích hợp và khuyến nghị neo

Đừng

1. Không làm rơi hoặc va đập thùng carton.
2. Không tháo các thanh vận chuyển cho đến khi quá trình cài đặt hoàn tất.
3. Không tháo bất kỳ túi hút ẩm hút ẩm hoặc lớp phủ bảo vệ nào cho đến khi sẵn sàng lắp đặt.
4. Không sử dụng vấu treo làm vấu nâng mà không có sự chấp thuận của nhà sản xuất.
5. Không sử dụng xích hoặc bất kỳ thiết bị nâng nào trực tiếp trên ống thổi hoặc nắp ống thổi.
6. Không để mảnh hàn bắn vào ống thổi không được bảo vệ. Bảo vệ bằng lớp cách nhiệt không có clorua ướt.
7. Không sử dụng các chất tẩy rửa có chứa clorua.
8. Không sử dụng len thép hoặc bàn chải sắt trên ống thổi.
9. Không xoay mạnh một đầu của khe co giãn để căn chỉnh các lỗ bu lông. Ống thổi thông thường không có khả năng hấp thụ mô-men xoắn.
10. Không kiểm tra áp suất thủy tĩnh hoặc sơ tán hệ thống trước khi lắp đặt tất cả các thanh dẫn và neo.
11. Móc treo ống không phải là thanh dẫn hướng dẫn đầy đủ.
12. Không được vượt quá thử nghiệm áp suất bằng 1 1/2 lần áp suất làm việc danh định của khe co giãn.
13. Không sử dụng các thanh vận chuyển để giữ lại lực đẩy nếu đã được kiểm tra trước khi lắp đặt.

Khi xử lý các khe co giãn, không được tháo các thanh vận chuyển cho đến khi việc lắp đặt hoàn tất.

Để in bản tin này, vui lòng bấm vào đây.

Thép không gỉ Austenit series 300 là một tập hợp các hợp kim crom-niken dựa trên sắt được thiết kế để chống lại sự ăn mòn. Điều này kết hợp với khả năng định hình tuyệt vời, khả năng chống mài mòn và độ bền ở nhiệt độ khiến chúng trở thành vật liệu xây dựng phổ biến trong các hệ thống đường ống.

Sự khác biệt giữa các hợp kim là nhỏ nhưng có chủ ý. Mặc dù chúng có thể được sử dụng thay thế cho nhau trong nhiều ứng dụng, nhưng đôi khi vẫn có một giải pháp lý tưởng. Thay thế trong những tình huống như vậy có thể có nghĩa là tuổi thọ sử dụng bị ảnh hưởng.

Chống ăn mòn

Vì khả năng chống ăn mòn là một trong những lý do chính khiến người dùng cuối chọn ống kim loại, nên phương tiện ứng dụng thường hướng dẫn lựa chọn hợp kim. 304 thường được sử dụng vì nó là lựa chọn hiệu quả nhất về chi phí, mặc dù 321 và 316 đặc biệt, cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt hơn. Vì lý do này, hầu hết các ống Penflex được làm bằng 321 hoặc 316L.

Braid thường là 304L vì nó sẽ không tiếp xúc với phương tiện dòng chảy, mặc dù 316L là một lựa chọn nếu ứng dụng ở trong môi trường ăn mòn — như trong, trên hoặc gần đại dương — hoặc nếu bên ngoài của ống sẽ bị ăn mòn phương tiện truyền thông qua nhỏ giọt, phun, chảy ra, v.v.

Đối với các ứng dụng ăn mòn đặc biệt, các đặc tính chống ăn mòn vượt trội có thể được tìm thấy trong số các hợp kim niken cao hơn như Monel® 400 và Hastelloy® C276.

Thép không gỉ 300 Series: Thành phần hóa học

Biểu đồ dưới đây cho thấy thành phần hóa học của thép không gỉ sê-ri 300 phổ biến nhất được sử dụng trong ngành công nghiệp ống kim loại. Các số liệu đơn lẻ biểu thị tỷ lệ phần trăm tối đa cho phép theo yêu cầu ASTM 240.

304 được coi là cơ sở khi nói đến khả năng chống ăn mòn. Các thành phần hợp kim khác nhau đã được thêm vào lớp 321 và 316 để tăng khả năng chống ăn mòn.

Trong trường hợp 304L và 316L, carbon đã được loại bỏ. “L” là viết tắt của “carbon thấp”. Các hợp kim cacbon thấp hơn ít bị ảnh hưởng bởi lượng mưa cacbua ở Vùng bị ảnh hưởng bởi Nhiệt (HAZ) so với các đối tác loại tiêu chuẩn của họ.

Crom và cacbon có thể trộn lẫn dưới nhiệt hàn để tạo ra cacbua crom ở ranh giới hạt. Phản ứng này làm cạn kiệt lớp crom mang lại đặc tính chống ăn mòn cho thép không gỉ, cuối cùng khiến HAZ trở thành mục tiêu tấn công hóa học. Một cách để chống lại sự kết tủa cacbua là giảm lượng cacbon trong nguyên liệu gốc.

Một cách khác hiệu quả hơn là thêm titan vào kim loại, như trường hợp của 321. Với Kiểu 321, thay vì bị crom hút, cacbon bị hút vào titan. Điều này giúp đảm bảo lớp crom thụ động vẫn còn nguyên vẹn.

Với cả 316L và 321, quy trình làm sạch sau mối hàn có thể loại bỏ sự ăn mòn do kết tủa cacbua còn lại.

Khả năng chống ăn mòn rỗ

Molypden được thêm vào lớp 316 để tăng khả năng chống ăn mòn rỗ, đặc biệt là khi có clorua. Để giúp lựa chọn một hợp kim thích hợp, một phương trình dựa trên thành phần hóa học đã được phát triển. PREN, hoặc số tương đương về khả năng chống rỗ, là một cách lý thuyết để so sánh khả năng chống ăn mòn rỗ giữa các hợp kim khác nhau.

Thực hiện các biện pháp phòng ngừa để đảm bảo HAZ gần giống với vật liệu gốc hơn về khả năng chống ăn mòn và lập kế hoạch chống ăn mòn rỗ là quan trọng nếu ưu tiên chống ăn mòn. Trong các ứng dụng không phải là vấn đề ăn mòn, bất kỳ hợp kim nào trong số 300 series đều có khả năng mang lại kết quả tương tự.

Tỷ lệ ăn mòn giữa các loại thép không gỉ 300 Series

Một cách khác để chứng minh mức độ chống ăn mòn khác nhau giữa các hợp kim này là xem xét tốc độ ăn mòn dự kiến. Tỷ giá thay đổi tùy theo hóa chất và được minh họa trong Biểu đồ chống ăn mòn của Penflex. Khi nghĩ về việc kim loại sẽ bị mài mòn bao nhiêu mỗi năm, có thể dễ dàng nhận thấy sự khác biệt giữa các khả năng chống ăn mòn.

Và khi nói đến khả năng chống ăn mòn, không chỉ phải xem xét đến hợp kim mà còn phải xem xét đến độ dày thành của hợp kim. Chúng tôi đã tập hợp một bản tin khác để giải quyết cụ thể chủ đề này.

Các yếu tố suy giảm ở nhiệt độ cao

Không có vật liệu nào khác có thể duy trì các đặc tính của chúng thông qua sự chênh lệch nhiệt độ rộng như kim loại. Bất cứ điều gì dưới 0 ° F sẽ có thể yêu cầu kim loại vì vậy các ứng dụng đông lạnh là trường hợp sử dụng phổ biến cho ống kim loại. Một số tính chất cơ học của thép không gỉ Austenit thực sự tăng lên ở nhiệt độ thấp! Bất cứ điều gì trên khoảng 400 ° F cũng sẽ yêu cầu kim loại, vì vậy các ứng dụng có hơi nước siêu bão hòa hoặc những ứng dụng trong các nhà máy hoặc lò luyện thép cũng có thể là kịch bản cho ống kim loại.

Điều quan trọng cần nhớ là khi nhiệt độ tăng lên sẽ làm giảm xếp hạng áp suất và có một số khác biệt trong các yếu tố đó giữa các loại thép không gỉ series 300 phổ biến. Các yếu tố làm suy giảm dựa trên hợp kim bện.

Hệ số giảm nhiệt độ của 321 và 304 cao hơn 316 cho đến khoảng 700 ° F và sau đó ngược lại với 316 có hệ số giảm cao hơn 321 và 304. Hệ số giảm nhiệt càng cao, xếp hạng áp suất càng cao.

Ví dụ: để tính toán áp suất làm việc tối đa cho ống sóng thép không gỉ P4 Series ¾ ”321 với một lớp bện 304L sẽ hoạt động ở 800 ° F, hãy nhân áp suất làm việc (940 PSIG) với hệ số giảm tốc thích hợp (.73) .

Áp suất làm việc cho ống ở 800 ° F là 686 PSIG.

Penflex đã phát triển các yếu tố phá hủy của mình sau khi thu thập dữ liệu thô về độ bền kéo ở nhiệt độ cao từ các nhà cung cấp vật liệu chính và lấy các giá trị thấp nhất trong mỗi loại cho các hợp kim khác nhau. Vì lý do này, chúng có thể thận trọng hơn các yếu tố làm suy yếu do NAHAD hoặc ISO 10380 công bố.

Điều quan trọng cần nhớ là nhiệt độ làm việc tối đa của các phụ kiện cuối và phương pháp gắn của chúng cũng cần được xem xét khi làm việc với nhiệt độ hoạt động tăng lên.

Đối với nhiệt độ ứng dụng trên 1000 ° F, chúng tôi thường đề xuất Inconel® 625.

Xem xét Toàn bộ Đơn đăng ký

Như đã đề cập ở trên, trong nhiều ứng dụng, sự thay thế bằng hợp kim ống sẽ có ít ảnh hưởng đến hiệu suất của ống. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng, áp suất tăng hoặc ống mềm thường xuyên quay vòng, chúng ta phải chú ý kỹ hơn.

Các tác động của nhiệt độ, áp suất và chuyển động có thể kết hợp với nhau dẫn đến ăn mòn sớm hơn dự đoán vì vật liệu ứng dụng là yếu tố duy nhất trong tính toán ăn mòn của chúng tôi. Mặc dù sự khác biệt giữa các loại thép không gỉ series 300 có vẻ nhỏ, nhưng chúng ta có thể bắt đầu thấy chúng có thể được phóng đại nhanh như thế nào.

Vui lòng liên hệ chúng tôi với bất kỳ câu hỏi nào.

Để in bản tin này, xin vui lòng bấm vào đây.

Dây bện trên ống kim loại phải được giữ ở trạng thái căng nếu nó thực hiện tốt vai trò như vật mang áp lực. Nếu không có nó, dưới áp lực, một cái vòi sẽ phát triển trở lại thành một cái ống.

Nén ống mềm theo chiều dọc và dây bện sẽ hết căng. Do đó, chúng tôi không sử dụng ống bện để hấp thụ chuyển động dọc trục. (Một ống mềm có thể hấp thụ chuyển động dọc trục trong hệ thống đường ống nếu nó được treo trong một vòng. Tuy nhiên, trong cấu hình này, ống mềm không di chuyển dọc trục.) Không thể bắt tất cả các dây bện trong một đường chuyền nắp và những dây còn lại là không lâu hơn, hay đúng hơn là chưa bao giờ căng thẳng.

Xếp hạng áp suất phụ thuộc vào tất cả các dây bện còn lại trong độ căng trong quá trình hoạt động. Về mặt lý thuyết, mọi dây dẫn đều mang một phần áp suất bằng nhau và một vài dây lỏng có thể làm giảm khả năng áp suất của bện xuống dưới áp suất làm việc dự định.

Cap Weld

Các mối hàn vượt qua nắp kết nối một ống mềm và bện. Chúng có trước bất kỳ mối hàn đính kèm phù hợp nào và được đánh giá dựa trên một số tiêu chí, liệu tất cả các dây bện có được bắt chính trong số đó hay không.

Ngoài việc giảm xếp hạng áp suất, một khi dây kéo ra khỏi nắp đi qua, khu vực của ống ngay sau nó sẽ trở nên nhạy cảm hơn. Nếu bất kỳ động tác đạp xe hoặc uốn cong nào đang diễn ra, sự mệt mỏi sẽ xuất hiện sớm hơn, dẫn đến các vết nứt sớm và cuối cùng là hỏng hóc.

Hình ảnh dưới đây cung cấp một ví dụ về dây bện không được chụp trong nắp đậy. Trong trường hợp này, với số lượng dây và hình dạng đồng nhất của chúng, có khả năng các phần đáng kể của bện bị trượt xuống dưới đỉnh của ống thép trong quá trình hàn, thậm chí không bao giờ tiếp xúc với vũng nước kéo dài để uốn cong.

Nếu chỉ thiếu một vài dây, ứng suất cục bộ ở đầu nối cuối gây ra do uốn cơ học, rung động hoặc các lực tác dụng khác có thể góp phần kéo dây ra ngoài.

Các cách tiếp cận để hàn thẻ mũ

Ngoài kỹ thuật hàn lành nghề, cách tốt nhất để đảm bảo tất cả các dây bện đều được bắt là kéo bện 1/16 ”phía trên ống thép trước khi hàn.

Giữ bím tóc bằng phẳng với ống mềm có thể giúp hàn dễ dàng hơn, nhưng khả năng không bắt được tất cả các dây bện sẽ làm giảm đi bất kỳ lợi ích tiềm năng nào được tiết kiệm trong thời gian bằng cách thực hiện phương pháp này.

Nắm chặt mọi dây bện không phải là yếu tố duy nhất cần cân nhắc để có một mối hàn nắp tốt. Một cách tiếp cận phổ biến, được gọi là phương pháp đốt cháy, đạt được mục tiêu này nhưng không tính đến hai chi tiết quan trọng.

Đầu tiên, mối hàn này không thể được tẩy và do đó bỏ qua các tác dụng luyện kim của hàn. (Để biết thêm thông tin về tẩy argon, và vai trò của nó trong việc cung cấp các mối hàn chất lượng cao, hãy xem bản tin này).

Thứ hai, dạng hình học không đồng đều làm giảm tính linh hoạt của mối hàn đính kèm và phải đặc biệt chú ý để đảm bảo khớp nối phù hợp. Điều này là quan trọng để đảm bảo sức mạnh và chất lượng khớp.

Phương pháp của Penflex giúp loại bỏ những vấn đề này và hoàn thành mục tiêu giữ các dây bện trong khi cho phép tẩy và tạo hình dạng dễ dàng cho mối hàn đính kèm.

Tiêu chuẩn Vàng của Cap Pass

Đây là một cái nhìn về một vượt qua giới hạn được thực hiện tốt. Trong hình ảnh đầu tiên, phần ống dây đã được gỡ bỏ, và nhìn từ bên ngoài phần dây tết, chúng ta có thể thấy không có sợi dây nào bị lỏng. Trong hình ảnh thứ hai, một mặt cắt cắt gần của dây trong đường dẫn nắp cho thấy 100% của dây đã được bắt giữ.

Đào tạo thợ hàn Penflex

Những lần vượt qua mũ có tầm cỡ này luôn có thể đạt được, với sự huấn luyện thích hợp. Penflex cung cấp chương trình được chứng nhận ASME Phần IX kéo dài một tuần dành cho thợ hàn có kinh nghiệm trình độ trung cấp. Khóa đào tạo được thiết kế để nâng cao kỹ thuật và hoàn thiện các mối hàn trên nắp là một trong những kỹ năng đạt được thông qua khóa đào tạo.

Để biết thêm thông tin về Chương trình đào tạo thợ hàn của chúng tôi, xin vui lòng bấm vào đây.

Để in bản tin này, vui lòng bấm vào ở đây.

Thông thường, các kỹ sư sử dụng ống thổi kim loại để làm giảm các rung động trong hệ thống đường ống. Trong khi chúng bảo vệ các đường ống và thiết bị xung quanh khỏi bị hư hại, bản thân các ống thổi không bị hư hại.

Quá trình làm cứng xảy ra theo từng chu kỳ và kết quả là ống thổi ngày càng trở nên giòn theo thời gian. Khe co giãn càng trở nên giòn, khả năng bị nứt do ứng suất càng cao — được nhìn thấy trong thung lũng hoặc ở đỉnh của một chập — và hỏng hóc sau đó.

Trong một số trường hợp hiếm hoi, sự cộng hưởng có thể gây ra hỏng hóc gần như ngay lập tức. Trước những thách thức liên quan đến rung động, bạn nên trò chuyện với kỹ sư bán hàng của Penflex khi thiết kế các thành phần cho các loại ứng dụng này.

Các ứng dụng mà Rung động là một mối quan tâm

Các tình huống rung động cao phổ biến nhất bao gồm các ứng dụng hệ thống xả và bơm.

Tốc độ dòng chảy cao cũng có thể dẫn đến rung động gây hại, mặc dù các kỹ sư có cách tiếp cận khác khi thiết kế ống thổi cho các ứng dụng mà vấn đề này là đáng lo ngại.

Thiết kế ống thổi kim loại với độ rung cao trong tâm trí

Thiết kế 5 lớp linh hoạt với tốc độ lò xo thấp là “tiêu chuẩn vàng” cho các ứng dụng có độ rung cao.

Tính linh hoạt là một đặc điểm chính vì ống thổi mềm hoạt động chậm hơn. Trong việc trì hoãn sự bắt đầu của hiện tượng lún, chúng ta cũng có thể trì hoãn sự xuất hiện của vết nứt do ứng suất và do đó kéo dài tuổi thọ sử dụng.

Ứng suất được phân bố trên các ống thổi trong một khe co giãn nhiều lớp. Điều này cũng làm chậm quá trình cứng hóa công việc. Và trong khi nhiều yếu tố góp phần tạo nên sự linh hoạt, thì việc thêm các tấm lót cũng giúp làm cho khe co giãn trở nên linh hoạt hơn. Cuối cùng, khi áp lực là mối quan tâm, thiết kế nhiều lớp mang lại độ dày thành mạnh mẽ để đáp ứng áp suất làm việc cao hơn.

Tốc độ lò xo thấp là mong muốn vì chúng sẽ giữ cho lực tác dụng lên máy bơm bằng các khe co giãn ở mức thấp.

Khi vận tốc dòng chảy cao là vấn đề đáng lo ngại, Penflex sử dụng các hướng dẫn của EJMA cho ống lót. Dựa trên các vận tốc và đường kính dòng chảy khác nhau, hướng dẫn đưa ra các khuyến nghị để làm trơn dòng môi chất bên trong khe co giãn.

Inconel® 625 LCF

Một điểm cân nhắc khác đối với khe co giãn trong ứng dụng có độ rung cao là vật liệu cấu tạo. Inconel® 625 LCF được thiết kế đặc biệt cho ngành công nghiệp ống thổi kim loại. LCF là viết tắt của “sự mệt mỏi trong chu kỳ thấp”.

Nó là một sự lựa chọn tuyệt vời cho các ứng dụng rung động cao do khả năng chống mỏi nhiệt tốt hơn và các đặc tính mỏi chu kỳ tốt hơn khi so sánh với các hợp kim tương tự khác.

Phân tích độ rung

Các kỹ sư bán hàng của Penflex có thể xác nhận rằng một khe co giãn sẽ không hoạt động trong phạm vi cộng hưởng, giả sử rằng các tần số hệ thống đã được biết.

Sự gia cố cứng và nứt do ứng suất tiếp theo là nguyên nhân phổ biến của sự cố khe co giãn, nhưng có thể tránh được một trong những nguyên nhân có thể tránh được thông qua thiết kế ống thổi chu đáo. Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Để in bản tin này, vui lòng bấm vào ở đây.

Rung động phổ biến trong nhiều hệ thống đường ống. Tuy nhiên, một khi nó trở thành một đặc tính xác định của ứng dụng, có thể yên tâm cho rằng rung động gây ra một số rủi ro rất thực tế đối với tính toàn vẹn của hệ thống.

Quyết định xem một ứng dụng có "rung động cao" hay không chủ yếu là một vấn đề quan điểm. Rất khó xác định biên độ mà không sử dụng thiết bị đo tinh vi. Ngay cả khi rung động có thể được định lượng, các mã thiết kế cung cấp rất ít theo cách của các giới hạn xác định.

Dấu hiệu của lỗi do rung động gây ra

Các vết nứt theo chu vi, thường là trên đỉnh nhưng cũng có thể ở thung lũng của nếp gấp, là triệu chứng của mỏi do rung động.

Mặc bím tóc cũng vậy. Sự mòn bện là biểu hiện của sự chuyển động đáng kể của bện so với ống mềm, giống như những gì bạn có thể thấy trong các ứng dụng có độ rung cao. Độ bền kéo của dây bện cao hơn của ống mềm, vì vậy ống mềm bị mất vật liệu trước.

Về bản chất, các dây bện "cưa" vào ống, tạo ra các điểm chia như hình bên dưới.

Điều quan trọng cần lưu ý là các chỉ số này không dành riêng cho sự mệt mỏi do rung động. Các vết nứt có thể là dấu hiệu của xoắn trong khi dây bện bị mòn cũng có thể do xử lý sai. Tuy nhiên, nếu ống bị hỏng do rung, có thể sẽ thấy các vết nứt hoặc mòn bện khi kiểm tra.

Nguyên nhân gây ra rung động quá mức trong hệ thống đường ống

Các rung động cơ học từ máy bơm hoặc thiết bị chuyển động gắn với ống mềm có thể tạo ra các chuyển động tạo ra các thiết bị sớm và hỏng hóc sớm.

Một loại rung động khác là "dòng chảy gây ra", thường được gây ra bởi vận tốc dòng chảy cao bên trong ống. Quy tắc ngón tay cái đối với vận tốc dòng chảy tối đa được khuyến nghị trong dòng chảy thẳng của ống bện là 150 ft / giây đối với khí và 75 ft / giây đối với chất lỏng.

Cân nhắc cho các ứng dụng rung động cao

Không có quy tắc cứng và nhanh khi nói đến rung động. Kết quả là, người ta chỉ có thể tấn công vấn đề thông qua thử và sai.

Khi xảy ra hỏng hóc do rung động, phản ứng điển hình là thay đổi khối lượng hoặc độ cứng của cụm. Đôi khi sự kết hợp của cả hai sẽ mang lại một kết quả tốt hơn. Việc thêm các bộ phận như bộ hạn chế uốn cong bên ngoài, dây bện bổ sung và ống lót dòng chảy bên trong hoặc tăng độ dày thành ống đều có thể là những cách sửa chữa không tốn kém để khắc phục những hỏng hóc do rung động sớm.

Tính linh hoạt là một yếu tố quan trọng khác được xem xét trong các ứng dụng có độ rung cao và có một số yêu cầu về chiều dài sống tối thiểu của cụm ống trong các tình huống như vậy. Các yêu cầu đó có thể được tìm thấy trong bảng này ở đây.

Để được hỗ trợ về các thành phần đường ống linh hoạt trong các ứng dụng rung động cao, hãy liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ sales@penflex.com.

Trong video dưới đây, Giám đốc Chất lượng và Kỹ thuật của Penflex Janet Ellison thảo luận về cách tiếp cận việc lắp đặt ống trong các ứng dụng có độ rung cao.

Để in bản tin này, xin vui lòng bấm vào đây.

Cần có ống hình mác mạnh mẽ để cung cấp oxy đến Lò oxy cơ bản (BOF). Sức nóng của môi trường xung quanh, việc xử lý thường xuyên — và xử lý sai — của các ống mềm, và nhu cầu duy trì độ sạch nghiêm ngặt đặt ra một loạt thách thức đối với các kỹ sư và nhân viên bảo trì.

Có nhiều lựa chọn khác nhau khi nói đến thiết kế ống dẫn. Một trong những quyết định lớn nhất cần đưa ra xoay quanh việc sử dụng vật liệu nào cho ống bên trong, chọn kim loại hay cao su.

Trong cả hai thiết kế, các lớp bện hoặc lớp cách nhiệt và áo giáp kim loại hoàn thiện việc lắp ráp ống.

Nhiệt độ làm việc

Kim loại có nhiệt độ làm việc tối đa cao hơn cao su. Ống cao su yêu cầu cách nhiệt để đạt nhiệt độ làm việc 1000 ° F trong khi thép không gỉ Austenit 300 Series có thể chịu nhiệt độ lên đến 1500 ° F. Các hợp kim kỳ lạ như Inconel 625 có thể thích ứng với nhiệt độ cao hơn.

Nhiệt độ xung quanh thường là nhiệt mà các kỹ sư phải lưu ý khi thiết kế các thành phần cho các nhà máy thép, nhưng điều này có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào vị trí gần lò nung và các thiết bị khác.

Ống mềm dẻo

Khi ống thương di chuyển vào và ra khỏi lò, tính linh hoạt là một đặc tính mong muốn. Ống cao su thường linh hoạt hơn ống kim loại ở đường kính nhỏ hơn, nhưng sự khác biệt đó giảm hoặc trở nên không đáng kể khi kích thước ống tăng lên.

Lan can thường có đường kính sáu, tám hoặc mười inch, phù hợp với loại thứ hai này, nơi cả kim loại và cao su đều không có cạnh dứt khoát về độ mềm dẻo.

Ống thương nhẹ

Mặc dù có kết cấu tường nặng, các cụm ống kim loại có trọng lượng nhẹ hơn đáng kể so với các cụm ống cao su. Trọng lượng sau này tăng lên, gấp khoảng 1,5 - 2 lần, có thể khó xử lý và gây nhiều căng thẳng cho hệ thống đường ống.

Các cụm ống cao su hoàn chỉnh được sử dụng để truyền oxy thường đắt hơn nhiều so với cụm ống kim loại và, do tuổi thọ kết thúc như nhau, người ta tự hỏi liệu giá tăng có biện minh cho sự gia tăng nhẹ về tính linh hoạt hay không. Và một ống mềm nặng hơn, khó xử lý hơn ở điểm đó.

Để biết thêm thông tin về cụm ống ống dẫn oxy bằng kim loại của Penflex, hãy xem tài liệu này.

Ghi chú: Để in bản tin này, vui lòng bấm vào đây.