Per garantir la seguretat dels equips i l'estabilitat a llarg termini-, els escalfadors de cartutxos d'acer inoxidable que s'utilitzen en recipients d'alta pressió-han de complir les classificacions de resistència a la pressió i els indicadors tècnics estrictes. En aquesta anàlisi es detallen els criteris exhaustius de diversos aspectes.
L'objectiu principal dels criteris de resistència a la pressió és fer coincidir la pressió de disseny. La pressió de treball màxima admissible (MAWP) del recipient s'ha de superar per la pressió nominal de l'escalfador, que normalment inclou un factor de seguretat d'1,5 a 3 vegades. Per exemple, l'escalfador hauria de ser capaç de suportar entre 15 i 30 MPa si la pressió de disseny del vaixell és de 10 MPa. S'ha de passar una prova de pressió hidrostàtica a 1,5 vegades la pressió de disseny per mantenir-se durant 30 minuts sense fuites ni deformacions. A més, el límit elàstic del material ha de ser com a mínim de 205 MPa, com en el cas de l'acer inoxidable 304, o més gran per a graus com el 316L, i la pressió d'esclat ha de ser almenys tres vegades la pressió de disseny. 100.000 proves de cicle de pressió (per exemple, de 0 a 20 MPa) sense desenvolupar esquerdes de fatiga estructural per demostrar l'adaptabilitat a la pressió dinàmica.
Els indicadors de rendiment del material són essencials. 316L (06Cr17Ni12Mo2) i 310S (06Cr25Ni20) són els graus preferits d'acer inoxidable perquè són més resistents a la corrosió i tenen una resistència més alta a altes temperatures que 304. 316L és apropiat per a aplicacions químiques o marines a causa de la seva resistència a la corrosió de Cl{10}20} ppm) en entorns-d'ions de clorur. La fórmula t=(P · D) / (2S · E {- 0.2P), on P és la pressió de disseny, D és el diàmetre exterior, S es permet l'esforç del material i E és l'eficiència de la junta de soldadura (1,0 per a tubs sense soldadura), s'ha d'utilitzar per determinar el gruix de la paret d'acord amb els estàndards ASME BPVC. estructures; Les interfícies roscades haurien d'utilitzar rosques NPT o M amb segelladors d'alta-temperatura, com ara juntes de grafit. S'utilitza TIG (soldadura per arc d'argó) per al cos del tub i els extrems de segellat, i les soldadures passen la inspecció de raigs X de nivell II.
El rendiment tèrmic i la seguretat elèctrica són essencials. S'ha d'utilitzar un megòhmetre de 500 VDC per avaluar la resistència d'aïllament en estat fred-, que hauria de ser com a mínim de 100 MΩ. D'acord amb IEC 60335, les proves de tensió de resistència requereixen 1500 V durant un minut sense mal funcionament. Sota la tensió nominal, el corrent de fuga no pot ser superior a 0,5 mA/kW. Per evitar l'ebullició local, el disseny de potència restringeix la càrrega superficial a Inferior o igual a 8 W/cm² per a l'escalfament líquid i Menor o igual a 3 W/cm² per a la calefacció per aire. Per a la protecció contra el sobreescalfament s'utilitzen termòstats bimetàl·lics o sensors PT100 amb un error d'acció de ± 5 graus.
La verificació de l'adaptació ambiental garanteix la fiabilitat. Les proves de cicle de temperatura de -40 graus a 300 graus en 100 cicles ràpids no han de revelar cap signe de fallada o esquerda del segell. En solucions de pH 2-12, la compatibilitat del mitjà requereix taxes de corrosió inferiors o iguals a 0,1 mm/any després de 240 hores. 316L haurien de superar les proves de creixement del pes d'oxidació de 72 hores (menys o igual a 2 mg/dm2) per a mitjans oxidatius com el vapor sobreescalfat (150 graus MPa/08).
Les proves de vibració que simulen el transport o el funcionament (10-200 Hz, acceleració 2G) durant dues hores sense afluixar estructural és un dels requisits de resistència mecànica i d'instal·lació. Els cargols de brida s'han d'estrenyar en diagonal fins al 70% de la resistència a la fluència del cargol quan s'instal·len rosques M18 i el parell ha d'estar entre 30 i 35 N·m per evitar la deformació de la superfície de segellat.
Es requereix el compliment de la norma i la certificació. ASME Secció VIII, PED 2014/68/UE (Directiva d'equips a pressió) o GB/T 1235-2017 han d'anar seguits d'escalfadors. La certificació ATEX o IECEx (com ara Ex d IIB T4) és necessària per a la configuració d'explosius.
En conclusió, la resistència a la pressió, els materials, l'electricitat, el medi ambient i altres factors conformen el conjunt polifacètic d'indicadors tècnics per als escalfadors de cartutxos d'acer inoxidable en contenidors d'alta pressió-. Per garantir el rendiment i la seguretat, la selecció hauria d'implicar una validació centrada basada en la pressió de disseny del recipient, les propietats mitjanes i les condicions de funcionament.
