Quandun échangeur de chaleur à tube fileté en spiralefonctionne à une température dépassant une certaine limite, ses propriétés mécaniques observées expérimentalement ne peuvent plus servir de base au calcul de la résistance du composant. À ce stade, deux conditions qui se produisent à des températures élevées doivent être prises en compte : le fluage et la relaxation des contraintes. Voici une explication de ces deux conditions :
1. Détente contre le stress
Également connue sous le nom de « soulagement des contraintes », la relaxation des contraintes fait référence au phénomène par lequel un métal subit une déformation plastique sous une certaine contrainte à des températures élevées, et cette déformation augmente lentement et continuellement au fil du temps. Deux conditions sont nécessaires pour que la relaxation du stress se produise : si les deux conditions sont remplies, la relaxation du stress se produira inévitablement. Contrairement aux situations provoquées par des mesures et des contraintes mineures, la relaxation des contraintes dans les échangeurs thermiques à tubes filetés en spirale dépend de la composition chimique et de la structure de l'acier. Quelles conditions sont susceptibles de se produire dans les échangeurs de chaleur à tubes filetés en spirale à des températures élevées ? Une condition est une certaine température élevée et l'autre est un certain niveau de stress-si l'un ou l'autre manque, la relaxation du stress ne se produira pas.
La relaxation des contraintes est notamment cruciale pour maintenir les performances d'étanchéité des brides de tuyaux à haute température-. Par exemple, cela garantit que les brides restent libres-, que les écrous restent correctement fixés et que la déformation élastique après déformation est compensée, préservant ainsi une bonne fonctionnalité d'étanchéité.
2. Fluage
La propriété de « l'émoussement de la résistance » (une description familière de la perte progressive de la capacité portante-due au fluage) dans les métaux pendant le fluage est similaire à celle de la relaxation des contraintes, mais le mécanisme diffère. Le fluage est le phénomène dans lequel la contrainte d'un composant augmente lentement au fil du temps sous une température élevée et une contrainte constante, tandis que la relaxation des contraintes est le phénomène dans lequel la contrainte d'un composant diminue progressivement en raison d'une déformation plastique sous une température élevée et une contrainte constante.
On peut voir que l'apparition de fluage et de relaxation des contraintes dans les échangeurs de chaleur à tubes filetés en spirale est étroitement liée à la température de fonctionnement. Par conséquent, la température de l’équipement doit être strictement contrôlée pendant le fonctionnement afin d’éviter des dysfonctionnements inutiles. Ce qui précède résume les deux conditions susceptibles de se produire dans les échangeurs de chaleur à tubes filetés en spirale à des températures élevées.
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