TWBW Цельноточеная сварная защитная гильза
TWBW Цельноточеные сварные защитные гильзы
Цельноточеная сварная гильза TWBW — это инженерный ответ на слабости составных конструкций. Она не имеет сварного шва в теле гильзы, что исключает наличие внутренних напряжений и повышает усталостную прочность. А приварка к технологическому трубопроводу обеспечивает герметичность и надёжность там, где фланцы или резьба неприменимы.
Модельный ряд
| Модель | Изготовление | Присоединение | Конструкция |
| TWBW01 | Цельноточенная | под приварку | Прямая (цилиндрическая) |
| TWBW02 | Цельноточенная | под приварку | Коническая |
| TWBW03 | Цельноточенная | под приварку | Ступенчатая |
| TWBW05 | Цельноточенная | под приварку | Спиральная (Scruton) |
ГАРАНТИЯ - 1 год (с возможностью расширения гарантийного срока).
ДОСТАВКА: от 10 дней
Назначение
Защитная гильза — это первичный барьер безопасности. Она отделяет технологическую среду (газ, пар, жидкость, химически активные вещества) от измеряемой среды и датчика температуры. Благодаря гильзе термометр можно заменять, поверять или ремонтировать без остановки процесса и сброса давления.
Цельноточеная сварная гильза TWBW предназначена для установки непосредственно на трубопровод или аппарат методом приварки. Это самый надёжный и герметичный способ крепления, который применяется, когда:
- фланцевое соединение избыточно или невозможно (малые диаметры, стеснённые условия);
- температура и давление исключают использование резьбовых гильз (высокая ползучесть материала, риск разгерметизации);
- требуется минимальное гидравлическое сопротивление и компактность.
Область применения
Отрасли:
- Нефтехимическая и нефтегазовая промышленность (установки крекинга, риформинга, гидроочистки, береговые и шельфовые объекты).
- Химическая промышленность (производство кислот, щелочей, удобрений).
- Энергетика (паропроводы высокого давления, турбины, котлы, ТЭЦ, АЭС).
- Металлургия (печи, газоходы, системы охлаждения).
- Целлюлозно-бумажная промышленность (высокотемпературные и агрессивные среды).
Среды:
- Пар, горячая вода, нефть, природный газ, синтез-газ.
- Кислоты, щёлочи, расплавы солей, сероводородсодержащие среды (H₂S).
- Абразивные среды (суспензии, катализаторная пыль) — с защитными покрытиями.
Условия эксплуатации:
- Давление: до 500 бар (в зависимости от диаметра и материала).
- Температура: от -196°C (криогенные) до +1300°C (жаропрочные стали).
- Скорость потока: до 50 м/с для газов, до 15 м/с для жидкостей (с учётом проверки на резонанс).
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Тип присоединения | Под приварку |
| Вариант исполнения | Прямая, коническая, ступенчатая, геликоидная (Scruton) |
| Рабочее давление | До 50 МПа |
| Диаметр внешний у основания | 17-35 мм |
| Диаметр внешний на конце | 12-35 мм |
| Диаметр внутренний | 6,2-18 мм |
| Длина монтажной части | 60-2000 мм |
| Длина наружной части | Зависит от толщины фланца, 40-225 мм |
| Толщина наконечника | от 3 мм (по умолчанию 5 мм) |
| Материалы исполнения | 316Ti, 316L, 321, 316, Титан, Монель, Инконель, Хастеллой, Никель 200, Канталь, Керамика, Фторопласт, Тефлон, Стеллитовое покрытие |
| Температура применения | От -70°C до +1300°C (в зависимости от материала) |
| Назначенный срок службы | 20 лет (при соблюдении условий эксплуатации) |
Конструктивные особенности и исполнение
Цельноточеная технология
Гильза полностью вытачивается из цельного металлического прутка на станках с ЧПУ. Это даёт:
- Монолитную структуру без ослабленных зон.
- Высокую усталостную прочность — критически важно при вибрациях трубопроводов.
- Точную геометрию с допусками по стандарту ASME PTC 19.3 TW.
Тип присоединения к процессу: под приварку
Сварное соединение обеспечивает неразъёмный, абсолютно герметичный монтаж. Применяется:
- Стыковой сваркой (для труб малого диаметра).
- Угловым швом (при установке в штуцер или на патрубок).
Преимущества сварного монтажа:
- Нет риска ослабления резьбы или протечек через фланцевую прокладку.
- Минимальные габариты и масса.
- Работоспособность при экстремальных температурах (где фторопластовые прокладки разрушаются).
- Единственно возможный способ для сверхвысоких давлений (класс 2500 и выше).
Шаг 1. Сбор исходных данных (обязательный минимум)
| Параметр | Обозначение | Пример / диапазон |
|---|---|---|
| Рабочее давление | P_раб | 0 … 400 бар |
| Рабочая температура | T_раб | -196 … +1300 °C |
| Скорость потока (среда) | V | газ больше 30 м/с — особое внимание |
| Плотность среды | ρ | кг/м³ (для газов – мала, для жидкостей – велика) |
| Длина вылета (погружения) | L | 60 … 2000 мм |
| Диаметр наружный у основания | D_root | 17 … 45 мм (зависит от давления) |
| Диаметр наконечника | D_tip | 12 … 35 мм |
| Коррозионная активность | — | наличие Cl⁻, H₂S, кислот |
| Абразивность | — | есть/нет твердых частиц |
Шаг 2. Выбор формы (экспресс-таблица)
| Условие | Рекомендуемая форма | Модель |
|---|---|---|
| V_газ меньше 30 м/с и L/D_root меньше 15 | Прямая | TWBW 01 |
| V_газ больше 30 м/с или L/D_root больше 15 | Коническая | TWBW 02 |
| Требуется малое время отклика + высокое давление | Ступенчатая | TWBW 03 |
Шаг 3. Оценка вибрационного риска (без сложных расчётов)
- Рассчитайте отношение вылета к корневому диаметру: L / D_root.
- Если L/D_root меньше 10 – риск низкий.
- Если L/D_root = 10…15 – требуется расчёт по ASME PTC 19.3 TW.
- Если L/D_root больше 15 – высокая вероятность резонанса, обязательна коническая форма (TWBW 02) и детальный расчёт.
- Для газовых потоков при V больше 30 м/с всегда запрашивайте динамический расчёт. Стандартная прямая гильза может войти в резонанс.
Шаг 4. Пример сквозного расчёта (упрощённый)
Задача: Подобрать сварную цельноточеную гильзу для паропровода.
- Среда: перегретый пар.
- Давление: 10 МПа (100 бар).
- Температура: 350°C.
- Скорость потока: 45 м/с.
- Длина вылета: 250 мм.
- Диаметр трубопровода: DN50.
Решение:
- Материал: AISI 321 (жаропрочная сталь до 850°C).
- Скорость 45 м/с (больше 30 м/с) → нужна коническая форма → TWBW02.
- Ориентировочный расчёт собственной частоты (по эмпирической формуле для конической гильбы):
fn ≈ 250 Гц (зависит от конкретной геометрии, точное значение — по ASME). - Частота срыва вихрей: fv = 0.22 * V / D_tip. При D_tip = 20 мм → fv ≈ 0.22*45/0.02 = 495 Гц.
Внимание: это упрощение. На самом деле для конической гильбы D_tip берётся не у основания, а эффективный диаметр. В реальном расчёте fn/fv должно быть больше 3. Здесь требуется проверка по ASME. - Вывод: Обязательно заказать расчёт по ASME PTC 19.3 TW у поставщика.
Шаг 5. Контрольный чек-лист перед заказом
- Заполнен опросный лист (все параметры среды).
- Выбрана форма (TWBW 01/02/03) по скорости и L/D.
- Материал соответствует коррозионной активности (проверка по NACE, если есть H₂S).
- Для скоростей газа больше 30 м/с или L/D больше 15 запрошен динамический расчёт по ASME.
- Указаны требования к сварке (стыковой или угловой шов, тип разделки кромок).
- Предусмотрен припуск на коррозию (обычно 1,5…3 мм).
Защитные гильзы конструкции Scruton
Механические нагрузки во время работы, вызванные, например, вихревой дорожкой Кармана, могут повредить термогильзу. Возникает опасность вибрационной усталости конструкции на выносных термометрах в газовых потоках при высоких скоростях процесса. Для подобных сложных технологических условий рекомендуется производить расчет вибрационной нагрузки в соответствии с ASME PTC 19.3 TW-2016.
Если результат расчета отрицательный, необходимо менять конструктивное исполнение защитной гильзы. Доступны следующие конструктивные решения: укорачивание штока и/или увеличение диаметра основания и наконечника. Эти изменения могут привести к увеличению времени отклика термометра.
Геликоиодная конструкция защитной гильзы (Scruton) снижает амплитуду вибрации более чем на 90% за счет изменения аэродинамических характеристик процесса. Это обеспечивает быструю и простую установку термогильзы без опорных муфт и без дополнительной доработки на месте.
Геликоиодная конструкция подходит для всех цельноточеных термогильз с фланцевым соединением, конструкции Vanstone, а также для сварных или резьбовых технологических соединений.
Читать статью >>>
Защитные гильзы конструкции Scruton — термокарман для высокоскоростных применений
Оптимальный выбор для применений с высокой скоростью потока измеряемой среды, когда обычные защитные гильзы не удовлетворяют расчетам прочности в соответствии с ASME PTC 19.3 TW-2016.
Читать статью >>>
{{ thanksMsg.title }}
{{ thanksMsg.title }}
Ошибка данных
Чтобы вычислить коэффициент Cv необходимо ввести значение расхода!