ลองจินตนาการถึงเครื่องกำเนิดไอน้ำแรงดันสูงที่ต้องมีการปิดผนึกท่อหลายพันท่ออย่างสมบูรณ์แบบเพื่อให้การทำงานปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ท่อที่รั่วเพียงท่อเดียวอาจก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมีนัยสำคัญ หรือแม้กระทั่งอุบัติเหตุที่ส่งผลต่อความปลอดภัย ผู้ผลิตจะดำเนินการกระบวนการขยายท่อที่สำคัญนี้ได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพได้อย่างไร
ในการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หม้อไอน้ำ และคอนเดนเซอร์ การขยายท่อเป็นกระบวนการที่สำคัญซึ่งยึดท่อเข้ากับแผ่นท่อหรือถังอย่างแน่นหนา วัตถุประสงค์หลักคือการสร้างการปิดผนึกที่ป้องกันการรั่วซึมซึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิและความดันที่สูงมากได้
กระบวนการนี้มีความท้าทายหลายประการที่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับ:
การขยายท่อทำงานโดยการเปลี่ยนรูปผนังท่อให้เสียรูปอย่างถาวรเพื่อสร้างการปิดผนึกที่แน่นหนากับส่วนประกอบโดยรอบ ความแข็งของวัสดุส่งผลโดยตรงต่อเปอร์เซ็นต์การลดความหนาของผนังที่ต้องการ:
| การใช้งาน | เปอร์เซ็นต์การลดความหนาของผนัง* |
|---|---|
| ท่อที่ไม่ใช่เหล็กในคอนเดนเซอร์พื้นผิว | 3% ถึง 4% |
| ท่อเหล็กในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน | 5% ถึง 10% |
| ท่อทองแดง/อลูมิเนียมอ่อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน | 8% ถึง 12% |
| ท่อหม้อไอน้ำ | 12% ถึง 14% |
มีเทคนิคการขยายหลักสองแบบ:
การขยายแบบขนาน: มาตรฐานสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน คอนเดนเซอร์ และหม้อไอน้ำ
การขยายแบบปากระฆัง: สร้างปลายท่อรูปปากระฆังเพื่อเพิ่มความต้านทานแรงดึง โดยส่วนใหญ่ใช้ในการใช้งานหม้อไอน้ำ
ข้อต่อท่อกับแผ่นท่อทั้งหมดมีความเสี่ยงต่อการรั่ว แม้ว่าข้อต่อที่เชื่อมจะให้ความต้านทานการรั่วที่ดีเยี่ยม แต่ก็อาจยอมให้ก๊าซซึมผ่านได้ การขยายที่ไม่เหมาะสม ไม่ว่าจะน้อยเกินไปหรือมากเกินไป อาจทำให้เกิดการรั่วที่ต้องมีการซ่อมแซมที่มีค่าใช้จ่ายสูง
การขยายไม่เพียงพอ: การสัมผัสระหว่างท่อกับแผ่นท่อไม่เพียงพอทำให้การปิดผนึกไม่สมบูรณ์
การขยายมากเกินไป: อาจทำให้แผ่นท่อบิดเบี้ยว ทำให้ท่อที่มีความยาวมาตรฐานใช้งานไม่ได้และต้องมีการซ่อมแซมโครงสร้าง
การเตรียมที่เหมาะสมประกอบด้วย:
การขยายที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางรูแผ่นท่อ ขนาดท่อ และคุณสมบัติของวัสดุ เวิร์กชีตต่อไปนี้มีกรอบการคำนวณ:
| ขั้นตอนการคำนวณ | ตัวอย่าง (ท่อหม้อไอน้ำ OD 2" เกจ 10) |
|---|---|
| เส้นผ่านศูนย์กลางรูแผ่นท่อ - OD ท่อ = ระยะห่าง | 2.010 - 2.000 = 0.010 |
| ID ท่อ + ระยะห่าง = ID สัมผัสโลหะ | 1.732 + 0.010 = 1.742 |
| (เปอร์เซ็นต์ความหนาผนัง × 2) + ID สัมผัส = ID ที่ขยายแล้ว | (13% ของ 0.134 × 2) + 1.742 = 1.777 |
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการขยายท่อ:
แนวปฏิบัติดังกล่าวช่วยให้ผู้ผลิตสามารถเพิ่มความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ ในขณะเดียวกันก็รักษาความสามารถในการแข่งขันด้านต้นทุนในการใช้งานอุตสาหกรรมที่ต้องการได้