При којој специфичној комбинацији При којој специфичној комбинацији фреквенције термичког циклуса и вршне температуре омотача се плашт од 1,0 милиметара 316 од нерђајућег челика развија кроз-пукотине на зиду од топлотног замора у испрекиданој употреби паре? Фреквенције термичког циклуса и вршне температуре 1,0 Милли С10. Челични омотач се развија кроз-пукотине у зиду од топлотног замора у испрекиданој парној употреби?

За инжењере постројења, електрични урањајући грејачи у раду са испрекиданом паром, као што су коморе за стерилизацију, системи за убризгавање паре и аутоклави, имају посебан ризик од топлотног замора због комбинације брзих промена температуре и танке дебљине зида. За разлику од омотача са-дебелим зидовима који на крају развијају површинске пукотине, омотач од 1,0 мм 316 може да се развије кроз-пукотине на зиду у малом делу циклуса због мале удаљености за ширење пукотине. Оно што се не рачуна није сама температура, већ однос између учесталости циклуса, вршне температуре и брзине загревања. Овај рад одређује комбинацију фреквенције термичког циклуса и максималне температуре омотача при којој плашт од 1,0 мм 316 развија пукотине кроз зид у 1000 циклуса-нормалног очекиваног радног века за многе примене паре са прекидима.

Нуклеација пукотина услед термичког замора и раст у омотачу са танким{0}}зидовима
На пример, брзо загревање омотача 316 на температуру паре из околине доводи до ширења спољашње површине више од унутрашње површине и тако резултира затезним напрезањем у унутрашњем зиду. При брзом хлађењу напетост је обрнута. За температурну разлику већу од границе еластичности материјала, сваки циклус резултира повећањем пластичне деформације на унутрашњој површини. Критична температурна разлика преко зида за попуштање зида од 1,0 мм је око 150 степени. У раду са паром{7}}, са коефицијентом преноса топлоте од 5.000 до 10.000 В/м2К, температурна разлика преко зида од 1,0 мм у циклусу од 20 степени до 150 степени је само 5 до 10 степени, што је знатно испод прага приноса. Али са сувим-у раду са прегрејаном паром, коефицијент преноса топлоте драстично опада и температурни градијент се повећава. За зид од 1,0 мм, температурна разлика може бити 50–80 степени при вршној температури омотача која прелази 300 степени у ваздуху или пари ниског квалитета, још увек испод границе од 150 степени. Стварна опасност са зидовима од 1,0 мм није од равномерног загревања, већ од локализованих врућих места од наслага каменца, сенки протока или неједнаке густине у ватима. Локално жариште пречника 5–10 мм може изазвати температурну разлику од 200–300 степени кроз зид и брзо стварање пукотине.

Критични прагови за{0}}пукотине у зиду у омотачу од 1,0 мм
Контролисано испитивање термичког замора узорака омотача од 1,0 мм од 316 са индукованим врућим тачкама (симулација наслага каменца) је коришћено за одређивање специфичног броја циклуса до пуцања на зиду-на различитим вршним температурама и фреквенцијама циклуса.

Максимална температурна разлика у температури плашта по циклусу Циклуси циклуса до покретања пукотине до-брзина загревања до пукотине у зиду (1,0 мм) до-прслине у зиду у 1000 циклуса
200 степени 170 степени (30 степени - 200 степени) 8.000 – 12,000 10, 000 – 15.000 Остварљиво испод 1.000 циклуса
250 степени 220 степени (30 степени –250 степени)3,000 – 5,000 4,000 – 7,000 Није могуће < 1,000 циклуса
300 степени 270 степени (30 степени до 300 степени) 1.200 – 2,000 1, 500 – 2.500 Није могуће испод 1.000 циклуса
350 степени 320 степени (30 степени до 350 степени) 500 – 800 700 – 1,200 50 – 100 степени/сек 400 степени 370 степени (30 степени до 400 степени) 200 – 400 300 – 600 30 – 50 степена 4 степена 40 степени ) 80 – 150 120 – 250 15 – 30 степени/сек 500 степени 470 степени (30 степени до 500 степени) 30 – 60 50 – 100 8 – 15 степени/сек
За примену чисте паре на 150 степени, термички замор није проблем за омотач од 1,0 мм 316 без обзира на учесталост циклуса. Разлика у температури преко зида није довољна за стварање пластичног напрезања. Ризик је значајан на вршним температурама изнад 350 степени типичних за прегрејану пару или ситуације{6}}сушења. Са брзином од 20 степени у секунди, грејач који се суши и достигне 450 степени може да произведе-пукотине у зиду за само 200 циклуса.

1,0 мм безбедни радни омотач у омотачу у испрекиданој употреби паре.
Користи се критеријум од 5.000 циклуса без пуцања кроз-зид, што је еквивалентно нормалном радном веку од 5 до 10 година за свакодневни рад бицикла. Безбедан радни омотач за омотач од 1,0 мм 316 у раду са испрекиданом паром је дефинисан у следећој табели.

Максимална температура омотача Максимална безбедна брзина грејања (степен/сек) Максимални безбедни циклуси по дану Очекивани циклуси до-пукотине у зиду у безбедним условима Препоручена радња изнад граница До 200 степени Било који Било који изнад 10,000 316 прихватљиво 200 – 07 степени – 07 степени 12.000 Прихватљиво 250 – 300 степени 30 степени/сек 5 6, 000 – 10.000 Монитор за скалирање 300 – 350 степени 15 степени/сек 2 5, 000 – 8.000 Смањите брзину грејања или надоградите /050 – 08 степени {050 – 08 степени 6,000 316 маргинално; узети у обзир Инцолои 400 – 450 степени 4 степена/сек 0.5 3, 000 – 5.000 Надоградња на Инцолои 800Х Изнад 450 степени Не препоручује се Не препоручује се Мање од 3.000 Користите легуру на бази никла
За аутоклав за стерилизацију који ради од амбијенталне до 140 степени паре два пута на сат (16 циклуса дневно), максимална температура омотача је далеко испод 200 степени и термички замор није проблем без обзира на брзину загревања. Плашт од 1,0 мм је минимум за прегрејач који загрева пару на 400 степени са 4 циклуса/дан и брзином загревања од 10 степени/с. Смањење брзине загревања на 5 степени у секунди или прелазак на дебљину зида од 1,6 мм би вратило разуман век трајања.

Промене дизајна да би се спречио термички замор омотача са танким{0}}зинама
Три промене дизајна могу да спрече-пуцање на зиду када омотач од 1,0-мм-дебео 316 мора да ради на преко 350 степени на вршним температурама у повременој употреби. Први је да успорите брзину загревања коришћењем пропорционалног контролера уместо укљученог{12}}искљученог термостата. Температурни градијент се смањује за око 60% када се брзина рампе смањи са 20 степени у секунди на 5 степени у секунди и век трајања замора се повећа за однос од 3-5. Друга промена је да спречи-ситуације исушивања у омотачу. Блокада са контролом грејача зауставља рад ако квалитет паре падне испод 95% (сензор нивоа). Трећа измена је да је потребна пеена или површина омотача са ублажавањем напрезања. Пуштање или жарење након набијања резултира заосталим напоном при притиску који може успорити почетак лома за фактор од 2 до 3 супротстављањем затезним напонима који узрокују ширење прслине. 1.0 омотач од 316 мм пружа одличну отпорност на термички замор за већину повремених апликација на температури испод 300 степени. Ако је температура изнад 350 степени, инжењери би требало да повећају дебљину зида на 1,6–2,0 мм или да надограде на Инцолои 800Х. Разлика у трошковима је мала у поређењу са ризиком од неочекиваног квара у систему паре под притиском. Увек наведите процењену вршну температуру омотача, брзину загревања и учесталост циклуса када одређујете грејаче за испрекидану употребу паре. Не нуди детаљна инжењерска упутства је оно што произвођач ради када препоручује 1,0 мм 316 за прегрејану пару од 400 степени без разматрања ограничења топлотног замора. Пукотина у омотачу од 1,0 мм настаје са минималним упозорењем када настане прелом, шири се кроз преостали зид у малом делу циклуса иницијације. Права спецификација је много боља превентивна медицина од инспекције или предвиђања.