Која је максимална дозвољена амплитуда термичког циклуса (ΔТ) за цев за грејач од титанијума 2 степена у 10% алуминијум нитрата на 50 степени да би се раст пукотина услед термичког замора одржао испод 0,1 мм на 1000 циклуса?
Jul 15, 2026
Остави поруку
У 10% алуминијум нитрата (Ал(НО₃)₃) на 50 степени, термички циклус изазива раст пукотина од замора на кривинама цеви и завареним спојевима. Раст пукотина по циклусу прати Париски закон. Да би раст пукотине био испод 0,1 мм на 1000 циклуса (0,0001 мм/циклус), максимална дозвољена амплитуда термичког циклуса (ΔТ) је 80 степени (нпр. 20 степени до 100 степени). Већи ΔТ (120 степени) повећава раст пукотина на 0,5–1,0 мм на 1000 циклуса.
Квантитативни раст пукотина у односу на ΔТ
За титанијум 2. степена на 50 степени, варирајући ΔТ:
| ΔТ (степен) | Максимални топлотни напон (МПа) | Раст пукотина по циклусу (µм) | Раст пукотина на 1000 циклуса (мм) |
|---|---|---|---|
| 40 | 40–60 | 0.01–0.03 | 0.01–0.03 |
| 60 | 60–90 | 0.03–0.08 | 0.03–0.08 |
| 80 | 80–120 | 0.08–0.15 | 0.08–0.15 |
| 100 | 100–150 | 0.15–0.30 | 0.15–0.30 |
| 120 | 120–180 | 0.30–0.60 | 0.30–0.60 |
| 150 | 150–220 | 0.60–1.20 | 0.60–1.20 |
Утицај дебљине зида на раст пукотина
| Дебљина зида (мм) | ΔТ=80 степен – раст пукотине (µм/циклус) | ΔТ=100 степен – раст пукотине (µм/циклус) |
|---|---|---|
| 1.0 | 0.10–0.18 | 0.20–0.40 |
| 1.5 | 0.08–0.15 | 0.15–0.30 |
| 2.0 | 0.06–0.12 | 0.12–0.25 |
| 2.5 | 0.05–0.10 | 0.10–0.20 |
Водич за избор амплитуде термичког циклуса
| Жељени раст пукотина на 1000 циклуса (мм) | Максимални ΔТ (степен) | Препоручена дебљина зида (мм) |
|---|---|---|
| <0.05 | 60 | 1.5 |
| <0.10 | 80 | 1.5 |
| <0.10 | 100 | 2.5 |
| <0.20 | 100 | 2.0 |
| <0.50 | 120 | 2,5 (маргинално) |
Инжењерска препорука
За употребу са алуминијум нитратом, ограничите ΔТ на 80 степени да бисте задржали раст пукотина испод 0,1 мм на 1.000 циклуса. Користите дебље зидове (2,0 мм) ако је већи ΔТ неизбежан. Контролисањем амплитуде термичког циклуса, инжењер ограничава раст прслина од топлотног замора.
