ปลอกสแตนเลส 316 ขนาด 1.0 มิลลิเมตรพัฒนาผ่าน-รอยแตกที่ผนังจากความล้าจากความร้อนในบริการไอน้ำเป็นระยะๆ ที่ความถี่ของวงจรความร้อนและอุณหภูมิเปลือกสูงสุด ปลอกสแตนเลส 1.0 มิลลิเมตร 316 พัฒนาผ่าน-รอยแตกที่ผนังจากความล้าจากความร้อนในบริการไอน้ำเป็นระยะๆ หรือไม่ โดยความถี่ของวงจรความร้อนและอุณหภูมิเปลือกสูงสุด

สำหรับวิศวกรโรงงาน เครื่องทำความร้อนแบบจุ่มไฟฟ้าที่ให้บริการไอน้ำเป็นระยะ เช่น ห้องฆ่าเชื้อ ระบบฉีดไอน้ำ และหม้อนึ่งความดัน มีความเสี่ยงต่อความล้าจากความร้อนเป็นพิเศษ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างรวดเร็วและความหนาของผนังบาง เมื่อเทียบกับเปลือกที่มีผนังหนา-ซึ่งในที่สุดจะทำให้เกิดรอยแตกที่พื้นผิว เปลือกที่มีขนาด 1.0 มม. 316 สามารถพัฒนาผ่าน-รอยแตกที่ผนังได้ในช่วงเวลาเพียงเล็กน้อยของรอบ เนื่องจากมีระยะห่างเพียงเล็กน้อยในการแพร่กระจายของรอยแตก สิ่งที่สำคัญไม่ใช่อุณหภูมิ แต่เป็นความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ของรอบ อุณหภูมิสูงสุด และอัตราการให้ความร้อน งานนี้กำหนดการรวมกันของความถี่รอบความร้อนและอุณหภูมิปลอกสูงสุด โดยที่ปลอก 316 ขนาด 1.0 มม. ทำให้เกิดรอยแตกร้าวผ่านผนังใน 1,000 รอบ-ซึ่งเป็นอายุการใช้งานปกติที่คาดหวังสำหรับการใช้งานไอน้ำแบบไม่ต่อเนื่องหลายๆ ครั้ง

นิวเคลียสแตกเมื่อยล้าจากความร้อนและการเจริญเติบโตใน-เปลือกที่มีผนังบาง
ตัวอย่างเช่น การทำความร้อนอย่างรวดเร็วของปลอก 316 จนถึงอุณหภูมิไอน้ำจากสภาพแวดล้อมจะทำให้พื้นผิวด้านนอกขยายตัวมากกว่าพื้นผิวด้านใน และส่งผลให้เกิดความเค้นดึงในผนังด้านใน เมื่อระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว ความตึงเครียดจะกลับกัน สำหรับความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากกว่าขีดจำกัดความยืดหยุ่นของวัสดุ แต่ละรอบจะส่งผลให้ความเครียดพลาสติกเพิ่มขึ้นที่พื้นผิวด้านใน ความแตกต่างของอุณหภูมิวิกฤตทั่วผนังเพื่อให้ได้ผนังขนาด 1.0 มม. คือประมาณ 150 องศา ในบริการไอน้ำ- โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน 5,000 ถึง 10,000 วัตต์/เมตร2K ความแตกต่างของอุณหภูมิบนผนัง 1.0 มม. ในรอบ 20 องศาถึง 150 องศาจะอยู่ที่ 5 ถึง 10 องศา ซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์ผลผลิตอย่างมาก แต่เมื่อใช้ไอน้ำแบบแห้ง-หรือแบบไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจะลดลงอย่างมากและการไล่ระดับของอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น สำหรับผนัง 1.0 มม. ความแตกต่างของอุณหภูมิอาจอยู่ที่ 50–80 องศาที่อุณหภูมิเปลือกสูงสุดเกิน 300 องศาในอากาศหรือไอน้ำคุณภาพต่ำ โดยยังคงต่ำกว่าขีดจำกัด 150 องศา อันตรายที่แท้จริงของผนังขนาด 1.0 มม. ไม่ได้มาจากการให้ความร้อนสม่ำเสมอ แต่มาจากแผ่นความร้อนที่มีการแปลเฉพาะจุดจากการสะสมของตะกรัน เงาของการไหล หรือความหนาแน่นของวัตต์ที่ไม่เท่ากัน จุดร้อนในพื้นที่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5–10 มม. อาจทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิ 200–300 องศาเมื่อทะลุผนังและทำให้เกิดรอยแตกร้าวอย่างรวดเร็ว

เกณฑ์วิกฤตสำหรับการแตกร้าวผ่าน-ผนังในปลอก 1.0 มม
การทดสอบความล้าจากความร้อนแบบควบคุมของตัวอย่างปลอก 1.0 มม. 316 ที่มีจุดร้อนเหนี่ยวนำ (การจำลองการสะสมของตะกรัน) ถูกนำมาใช้เพื่อพิจารณาจำนวนรอบที่เฉพาะเจาะจงจนถึงการแตกร้าวของผนัง-ที่อุณหภูมิสูงสุดและความถี่ของรอบการทำงานต่างๆ

อุณหภูมิเปลือกสูงสุด ความแตกต่างของอุณหภูมิต่อรอบรอบการแตกร้าว วงจรเริ่มต้นถึงทะลุ-รอยแตกที่ผนัง (1.0 มม.) อัตราการให้ความร้อนถึงทะลุ-การแตกร้าวของผนังใน 1,000 รอบ
200 องศา 170 องศา (30 องศา - 200 องศา ) 8,000 – 12,000 10,000 – 15,000 ทำได้ต่ำกว่า 1,000 รอบ
250 องศา 220 องศา (30 องศา –250 องศา )3,000 – 5,000 4,000 – 7,000 เป็นไปไม่ได้ < 1,000 รอบ
300 องศา 270 องศา (30 องศาถึง 300 องศา ) 1,200 – 2,000 1,500 – 2,500 ไม่สามารถต่ำกว่า 1,000 รอบ
350 องศา 320 องศา (30 องศาถึง 350 องศา ) 500 – 800 700 – 1,200 50 – 100 องศา /วินาที 400 องศา 370 องศา (30 องศาถึง 400 องศา ) 200 – 400 300 – 600 30 – 50 องศา /วินาที 450 องศา 420 องศา (30 องศาถึง 450 องศา ) 80 – 150 120 – 250 15 – 30 องศา /วินาที 500 องศา 470 องศา (30 องศาถึง 500 องศา ) 30 – 60 50 – 100 8 – 15 องศา /วินาที
สำหรับการใช้งานไอน้ำสะอาดที่ 150 องศา ความล้าจากความร้อนไม่เป็นปัญหาสำหรับปลอก 316 ขนาด 1.0 มม. โดยไม่คำนึงถึงความถี่ของรอบ ความแตกต่างของอุณหภูมิทั่วทั้งผนังไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดสายพันธุ์พลาสติก ความเสี่ยงมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิสูงสุดที่สูงกว่า 350 องศา โดยทั่วไปของไอน้ำร้อนยวดยิ่งหรือสถานการณ์แห้ง- ด้วยอัตรา 20 องศาต่อวินาที เครื่องทำความร้อนที่แห้งและสูงถึง 450 องศาสามารถผลิต-รอยแตกร้าวที่ผนังได้ในเวลาเพียง 200 รอบ

ซองใช้งานที่ปลอดภัยด้วยปลอกหุ้ม 1.0 มม. ในบริการไอน้ำเป็นระยะ
มีการใช้เกณฑ์ 5,000 รอบโดยไม่ทะลุ-ผนังแตกร้าว ซึ่งเทียบเท่ากับอายุการใช้งานปกติ 5 ถึง 10 ปีสำหรับการหมุนเวียนรายวัน กรอบการทำงานที่ปลอดภัยสำหรับปลอก 316 ขนาด 1.0 มม. ในการให้บริการไอน้ำเป็นระยะมีการกำหนดไว้ในตารางต่อไปนี้

อุณหภูมิเปลือกสูงสุด อัตราการทำความร้อนที่ปลอดภัยสูงสุด (องศา /วินาที) รอบที่ปลอดภัยสูงสุดต่อวัน วงจรที่คาดหวังให้ผ่านไป-ผนังร้าวในสภาวะที่ปลอดภัย การดำเนินการที่แนะนำ สูงกว่าขีดจำกัด สูงถึง 200 องศาใดๆ ที่สูงกว่า 10,000 316 ยอมรับได้ 200 – 250 องศา 50 องศา /วินาที 10 8,000 – 12,000 ยอมรับได้ 250 – 300 องศา 30 องศา /วินาที 5 6,000 – 10,000 จอภาพสำหรับการปรับขนาด 300 – 350 องศา 15 องศา /วินาที 2 5,000 – 8,000 ลดอัตราการทำความร้อนหรืออัพเกรด 350 – 400 องศา 8 องศา /วินาที 1 4,000 – 6,000 316 ส่วนขอบ; พิจารณา Incoloy 400 – 450 องศา 4 องศา /วินาที 0.5 3,000 – 5,000 อัปเกรดเป็น Incoloy 800H สูงกว่า 450 องศา ไม่แนะนำ ไม่แนะนำ น้อยกว่า 3,000 ใช้โลหะผสมที่มีฐานนิกเกิล
สำหรับหม้อนึ่งฆ่าเชื้อที่ทำงานด้วยไอน้ำอุณหภูมิโดยรอบถึง 140 องศา สองครั้งต่อชั่วโมง (16 รอบต่อวัน) อุณหภูมิปลอกสูงสุดจะต่ำกว่า 200 องศามาก และความล้าจากความร้อนไม่เป็นปัญหาไม่ว่าอัตราการทำความร้อนจะเป็นอย่างไร เปลือกหนา 1.0 มม. เป็นขนาดขั้นต่ำสำหรับฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ที่ให้ความร้อนไอน้ำถึง 400 องศา 4 รอบ/วัน และอัตราการทำความร้อน 10 องศา/วินาที การลดอัตราการทำความร้อนลงเหลือ 5 องศา/วินาที หรือไปที่ความหนาของผนัง 1.6 มม. จะช่วยยืดอายุความล้าได้พอสมควร

การเปลี่ยนแปลงการออกแบบเพื่อป้องกันความล้าจากความร้อนของเปลือก-ที่มีผนังบาง
การเปลี่ยนแปลงการออกแบบสามประการสามารถป้องกันการแตกร้าวของผนัง-ได้เมื่อปลอก 316 หนา 1.0- มม.- ต้องทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่า 350 องศาที่อุณหภูมิสูงสุดในการใช้งานเป็นระยะๆ วิธีแรกคือการชะลออัตราการทำความร้อนโดยใช้ตัวควบคุมตามสัดส่วนแทนการใช้เทอร์โมสตัทเปิด- การไล่ระดับอุณหภูมิจะลดลงประมาณ 60% เมื่ออัตราการลาดลดลงจาก 20 องศา /วินาที เป็น 5 องศา /วินาที และอายุความล้าเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วน 3-5 การเปลี่ยนแปลงประการที่สองคือป้องกันไม่ให้-สถานการณ์แห้งแล้งในฝัก อินเตอร์ล็อคที่มีตัวควบคุมฮีตเตอร์จะหยุดทำงานหากคุณภาพไอน้ำต่ำกว่า 95% (เซ็นเซอร์ระดับ) การเปลี่ยนแปลงประการที่สามคือการต้องเจาะผิวเปลือกหรือบรรเทาความเครียด การขัดผิวด้วยการยิงหรือการอบอ่อนหลังการกดจะส่งผลให้เกิดแรงกดตกค้างที่สามารถชะลอการแตกหักได้ 2 ถึง 3 เท่า โดยการต่อต้านแรงดึงที่ทำให้เกิดการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว. 1.0 ปลอก 316 มม. มอบความต้านทานความล้าจากความร้อนที่ดีเยี่ยมสำหรับการใช้งานไอน้ำเป็นระยะๆ ส่วนใหญ่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 300 องศา หากอุณหภูมิสูงกว่า 350 องศา วิศวกรควรเพิ่มความหนาของผนังเป็น 1.6–2.0 มม. หรืออัพเกรดเป็น Incoloy 800H ความแตกต่างของต้นทุนมีน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับความเสี่ยงของความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับการแตกร้าวที่ไม่คาดคิดในระบบไอน้ำที่มีแรงดัน กล่าวถึงอุณหภูมิปลอกสูงสุดโดยประมาณ อัตราการทำความร้อน และความถี่ของรอบเสมอเมื่อระบุเครื่องทำความร้อนสำหรับบริการไอน้ำเป็นระยะ การไม่ให้คำแนะนำด้านวิศวกรรมอย่างละเอียดคือสิ่งที่ผู้ผลิตทำเมื่อแนะนำ 1.0 มม. 316 สำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่ง 400 องศา โดยไม่ต้องจัดการกับขีดจำกัดความล้าจากความร้อน รอยแตกร้าวทะลุผนังที่มีปลอกขนาด 1.0 มม. เกิดขึ้นโดยมีคำเตือนน้อยที่สุดเมื่อเกิดการแตกหัก และจะแพร่กระจายผ่านผนังที่เหลือในช่วงเวลาเพียงเล็กน้อยของรอบการเริ่มต้น ข้อกำหนดที่ถูกต้องเป็นยาป้องกันที่ดีกว่าการตรวจสอบหรือการทำนายมาก