Методика подбора нагревательных элементов
Подбор нагревательных элементов для термообработки кольцевых сварных соединений осуществляется в следующем порядке.
Для примера подберем нагревательные элементы для высокого отпуска кольцевого сварного шва на трубопроводе диаметром 219 мм с толщиной стенки 20 мм из стали 15Х5М.
На первом этапе определяется необходимая ширина зоны равномерного нагрева. Стандартно она принимается равной трем толщинам стенки в каждую сторону от сварного шва. В нашем примере, ширина зоны равномерного нагрева составит не менее 20*3=60 мм в каждую сторону от сварного шва.
Температура термообработки стали 15Х5М по режиму высокого отпуска составляет 720 – 750°С. При одностороннем нагреве трубопроводов до температур свыше 700°С и отсутствии теплоизоляции изнутри, начинаются активные потери тепла внутрь трубопровода за счет излучения. В данном случае необходимо, чтобы зона А, занимаемая нагревательными элементами, превышала ширину зону равномерного нагрева минимум вдвое. Таким образом, ширина зоны, занимаемой нагревательными элементами, должна быть не менее 60*2=120 мм в каждую сторону от сварного шва.
На следующем этапе определяется длина нагревательного пояса по окружности трубы. В нашем примере она равна (219+10)*3,14 = 719 мм, где 10 мм - толщина керамических изоляторов, из которых изготовлены нагревательные элементы, постоянная величина. При большой ширине зоны, занимаемой нагревательными элементами, рекомендуется разделить ее на несколько нагревательных поясов, которые будут располагаться симметрично относительно сварного шва. В нашем примере зона делится на два пояса. Из таблицы типоразмеров нагревателей с учетом рабочего напряжения, используемого для питания нагревательных элементов, подбираются нагреватели с шириной не менее 120 мм и длиной, позволяющей разместить целое количество нагревателей в поясе без перекрытия. При этом зазор между нагревателями по окружности не должен быть более 25 мм. Таким образом, в нашем примере, при использовании источников напряжения на 60 В, необходимо выбрать нагревательный элемент размером 355х150 мм (код заказа 161407). При этом в каждом нагревательном поясе будет по 2 нагревательных элемента, зазор между нагревателями составит (719-355*2)/2=4.5 мм.
Такой вариант подбора нагревательных элементов будет оптимальным и с точки зрения подключения к установкам мощностью 75 и 150 кВА позволяющим подключать по 4 нагревательных элемента на каждый канал. Соответственно можно одновременно выполнить термообработку 6 или 12 сварных швов указанного выше типоразмера. Каждый канал установки управляется одной термопарой, таким образом, установив термопару в верхней точке сварного шва, будет в точности выполнено требование ОСТ 36-50-86 по количеству термопар необходимых для контроля температуры.
Полный перечень продукции, включающий установки для термообработки (термопосты), а также остальные запасные части, расходные материалы и прочие комплектующие можно найти в нашем каталоге.
