Ekipman güvenliğini ve uzun{0}dönemli stabiliteyi garanti etmek için, yüksek-basınçlı kaplarda kullanılan paslanmaz çelik kartuş ısıtıcılarının katı basınç direnci değerlerine ve teknik göstergelere uyması gerekir. Birçok açıdan kapsamlı kriterler bu analizde ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
Basınç dayanımı kriterlerinin temel amacı tasarım basıncına uymaktır. Kabın izin verilen maksimum çalışma basıncı (MAWP), genellikle 1,5 ila 3 kat güvenlik faktörünü içeren ısıtıcının basınç değeri kadar aşılmalıdır. Örneğin, kabın tasarım basıncı 10 MPa ise ısıtıcı 15 ila 30 MPa'yı destekleyebilmelidir. Sızıntı veya deformasyon olmadan 30 dakika boyunca dayanabilmesi için tasarım basıncının 1,5 katı hidrostatik basınç testinden geçilmelidir. Ayrıca, malzemenin akma mukavemeti, 304 paslanmaz çelikte olduğu gibi en az 205 MPa veya 316L gibi kaliteler için daha yüksek olmalıdır ve patlama basıncı, tasarım basıncının en az üç katı olmalıdır. Döngüsel basınçlandırma ve basınçsızlaştırma gibi proses taleplerinin yüksek basınçlı kaplarda neden olduğu olası değişiklikler göz önüne alındığında, ısıtıcının 100.000'den fazla basınç döngüsü testine (örneğin, 0'dan 0'a kadar) dayanması gerekir. Dinamik basınç uyarlanabilirliğini göstermek için yapısal yorulma çatlakları geliştirmeden 20 MPa).
Malzeme performansı göstergeleri önemlidir. 316L (06Cr17Ni12Mo2) ve 310S (06Cr25Ni20), korozyona karşı daha dirençli oldukları ve yüksek sıcaklıklarda daha yüksek dayanıma sahip oldukları için tercih edilen paslanmaz çelik kaliteleridir. 304. 316L, Cl-korozyonuna (kritik konsantrasyon 200 ppm'den büyük veya eşit) direnci nedeniyle kimyasal veya denizcilik uygulamaları için uygundur. klorür-iyon ortamları. P'nin tasarım basıncı, D'nin dış çap, S'nin izin verilen malzeme gerilimi ve E'nin kaynak bağlantısı verimliliği (dikişsiz borular için 1,0) olduğu t=(P · D) / (2S · E - 0.2P) formülü, ASME BPVC standartlarına uygun olarak duvar kalınlığını belirlemek için kullanılmalıdır. Sızdırmazlık yapıları için HG/T20592-uyumlu flanşlar veya dişler gereklidir; dişli arayüzlerde, grafit contalar gibi yüksek sıcaklık yalıtım malzemelerine sahip NPT veya M dişleri kullanılmalıdır. Boru gövdesi ve sızdırmazlık uçları için TIG (argon arkı kaynağı) kullanılır ve kaynaklar Seviye II X-ışını muayenesinden geçer.
Termal performans ve elektrik güvenliği çok önemlidir. Soğuk-durum yalıtım direncini değerlendirmek için en az 100 MΩ olması gereken 500 VDC'lik bir megohmmetre kullanılmalıdır. IEC 60335'e uygun olarak dayanım gerilimi testi, arıza olmadan bir dakika boyunca 1500 V gerektirir. Nominal gerilim altında kaçak akım 0,5 mA/kW'tan büyük olamaz. Yerel kaynamayı önlemek amacıyla güç tasarımı, yüzey yüklemesini sıvı ısıtma için 8 W/cm²'ye eşit veya daha az ve hava ısıtma için 3 W/cm²'ye eşit veya daha az ile sınırlandırır. Aşırı ısınma koruması için bimetalik termostatlar veya ±5 derece eylem hatasına sahip PT100 sensörler kullanılır.
Çevresel adaptasyonun doğrulanması güvenilirliği garanti eder. 100 hızlı döngü boyunca -40 dereceden 300 dereceye kadar sıcaklık döngüsü testleri, hiçbir conta arızası veya çatlama belirtisi ortaya çıkarmamalıdır. pH 2-12 çözeltilerinde orta uyumluluk, 240 saat sonra 0,1 mm/yıl'a eşit veya daha az korozyon hızları gerektirir. 316L, aşırı ısıtılmış buhar (150 derece /0,8 MPa) gibi oksidatif ortamlar için 72 saatlik oksidasyon ağırlığı büyüme testlerini (2 mg/dm2'den az veya eşit) geçmelidir.
İki saat boyunca yapısal gevşeme olmadan taşıma veya çalışmayı (10-200 Hz, 2G hızlanma) simüle eden titreşim testi, mekanik dayanıklılık ve kurulum gereksinimlerinden biridir. M18 dişleri takarken flanş cıvataları cıvata akma dayanımının %70'ine kadar çapraz olarak sıkılmalıdır ve sızdırmazlık yüzeyi deformasyonunu önlemek için tork 30 ila 35 N·m arasında olmalıdır.
Standartlara uygunluk ve sertifikasyon gereklidir. ASME Bölüm VIII, PED 2014/68/EU (Basınçlı Ekipman Direktifi) veya GB/T 1235-2017'ye ısıtıcılar uymalıdır. Patlayıcı ortamlar için ATEX veya IECEx sertifikası (Ex d IIB T4 gibi) gereklidir.
Sonuç olarak, basınç direnci, malzemeler, elektrik, çevre ve diğer faktörler, yüksek-basınçlı kaplardaki paslanmaz çelik kartuş ısıtıcılarına ilişkin çok yönlü teknik göstergeler kümesini oluşturur. Performansı ve güvenliği sağlamak için seçim, kap tasarım basıncına, ortam özelliklerine ve çalışma koşullarına dayalı olarak odaklanmış doğrulamayı içermelidir.
