Álagsvandamálið í stálröraframleiðslu

Helstu orsakir innri streitu í stálrörum eruójafnar hitabreytingar, ójöfn plast aflögun, ogósamstilltar fasaskiptingar í uppbyggingunni.Þessi streitufyrirbæri eiga sér stað á fyrstu, mið- og lokastigum framleiðsluferlisins og má flokka í tímabundna streitu (sem hverfur eftir að ferlinu lýkur) og afgangsstreitu (sem er eftir í fullunninni vöru og er kjarninn sem hefur áhrif á gæði). Það er verulegur munur á spennumyndunarstigum fyrir mismunandi framleiðsluleiðir (svo sem óaðfinnanlegar stálrör og soðnar stálrör). Sérstakar upplýsingar eru sem hér segir:

Á þessu stigi er streita aðallega hitaálag, aðallega tímabundin streita. Sumt afgangsálag verður flutt yfir í síðari vinnsluþrep ásamt hráefnum.

• Upphafleg afgangsspenna á pípublokkum: Meðan á kælingu og réttunarferlinu stendur á samfelldu steypu pípa billets og vals pípa billets, innristreita hefurþegar verið haldið. Þetta tilheyrir forvinnsluálaginu sem hráefnin veldur og verður lagt ofan á síðari vinnsluálag.
• Hitaálag við hitunarferli:Þegar pípustykkin eru hituð þenst yfirborðslagið fyrst út vegna hita, en kjarnalagið hefur lægra hitastig og minna þenslumagn. Yfirborðslagið er þjappað saman og kjarnalagið teygt. Ef hitunarhraðinn er of mikill eða hitastigið í ofninum er ójafnt mun hitaálagið aukast verulega og í öfgafullum tilfellum getur það valdið sprungum á yfirborði pípanna. Eftir samræmda upphitun verður tafarlaus hitauppstreymi verulega létt.

Þetta er mikilvægasta stigið fyrir streitumyndun. Stór plast aflögun og staðbundin hitauppstreymi mynda mikið magn af aflögunarálagi og hitaálagi, sem eru helstu uppsprettur afgangsstreitu í fullunninni vöru.

• Kjarnaferli óaðfinnanlegra stálröra

1. Götunarferli: Meðan á hallandi veltingi stendur verður túpubletturinn fyrir mikilli þrívíddar ó-jafnri plastaflögun undir áhrifum rúllanna og gatahaussins. Það er verulegur munur á aflögunarmagni veggþykktar og innra og ytra yfirborðs, sem leiðir til verulegrar aflögunarálags; ójöfn kæling eftir göt mun bæta hitauppstreymi og mynda í sameiningu upphaflega afgangsspennu rörsins.
2. Rúllurör / Ferli með fasta þvermálsminnkun:Við samfellda veltingu og sjálfvirka rörvalsingu minnkar veggþykktin og axial framlenging á sér stað. Aflögunin dreifist ójafnt eftir veggþykktinni; í ferlunum með fasta þvermál og minnkun þvermáls, á sér stað aflögun ummálsþjöppunar og munurinn á aflögun milli innra og ytra yfirborðs magnast enn frekar, sem er aðal uppspretta axial- og ummálsleifaspennu í heitum-valsuðum óaðfinnanlegum rörum.

• Kjarnaferli á soðnum stálrörum

1. Myndunarferli:Röndarstálið er beygt margsinnis með rúllum til að mynda röraeyðina. Beygjuaflögunin veldur því að ytra lag stálplötunnar er undir spennu og innra lagið er undir þjöppun. Eftir kalt plastaflögun er leifar af beygjuálagi eftir. Þetta tilheyrir mótandi vinnsluálagi.
2. Suðuferli:Suðusaumurinn og hitaáhrifasvæðið eru fljótt hituð og kæld á staðnum. Hitaþensla hitunarsvæðisins er takmörkuð af köldu málmi í kring, sem leiðir til þjöppunar plastaflögunar; við kælingu takmarkast samdrátturinn af grunnmálmi í kring og loks myndast mjög mikil togspenna sem eftir er á suðusaumssvæðinu. Grunnmálmurinn á báðum hliðum er undir þrýstiálagi til að viðhalda jafnvægi, sem er mesta kjarnaálagsuppspretta soðinna röra. Því meiri sem suðulínuorkan er og því hraðari sem kælihraði er, því hærra er afgangsálagsstigið.

Þetta stig getur komið á nýjum afgangsálagi eða hægt er að útrýma þessum álagi með sérstökum ferlum á fyrra stigi.

• Kælingarferli: Þegar heit-valsuð og soðin stálrör kólna kólnar yfirborðið hraðar á meðan kjarninn kólnar hægar. Yfirborðið dregst fyrst saman og er undir spennu, en kjarninn dregst síðar saman og er undir þjöppun, sem leiðir til afgangs hitauppstreymis; því hraðari sem kælingin er og því ójafnari sem kælingin er, því meiri hitauppstreymi sem eftir er.
• Réttarferli:Kaldrétting leiðréttir sveigju pípunnar með endurtekinni beygjubeygju og plastaflögun, en ójöfn aflögun mun leiða til nýrra beygjuafganga. Yfirleitt heldur yfirborðslagið á pípunni þrýstispennu og undir-yfirborðslagið heldur togspennu; heitrétting (með því að nota afgangshitann frá veltingum til að rétta) veldur álagi sem er miklu minni en það sem kemur frá köldu réttu.
• Kalt vinnslustig (kalt teikning / kaldvalsingarrör): Við mikla plastaflögun við stofuhita myndast afar sterk vinnsluherðing og afgangsspenna, sem er alger aðaluppspretta afgangsstreitu fyrir kald-dregin/kald-valsuð stálrör, og álagsstigið er mun hærra en heitt-valsað stálrör.
• Skurður og pípuendavinnsla: Sagun, þræðing og grópvinnsla mun valda staðbundinni plastaflögun, sem leiðir til staðbundinnar álagsstyrks við enda pípunnar.
• Hitameðferðarferli: Þegar ferlið er framkvæmt á réttan hátt er hægt að útrýma streitu; ef hitunin er ójöfn eða kælingin er of hröð (eins og slokknun) myndast nýtt hitaálag og örbyggingarálag og í alvarlegum tilfellum mun stálrörið sprunga.

Tafarlaus streita meðan á ferlinu stendur hefur aðeins áhrif á stöðugleika ferlisins. Afgangsstreita er kjarnaþátturinn sem ákvarðar gæði og þjónustuframmistöðu fullunninnar vöru og hefur tvö áhrif: neikvæð áhrif og viðráðanleg jákvæð áhrif.

• Óstöðugleiki í stærð og lögun:Afgangsstreita er innra sjálfs-jafnvægi. Þegar síðari vinnsluþrep eins og að klippa, þræða, beygja osfrv. trufla álagsjafnvægið, mun streitulosunin valda því að stálpípan beygist, fer yfir sporöskjumörk, stækkar eða dregst saman í þvermál og hefur áhrif á víddarnákvæmni; hægur streitulosun við langtíma-geymslu getur einnig leitt til aflögunarbilunar.
• Minni þrýstings-burðar- og þreytuafköst: Afgangs togspenna verður ofan á vinnuálagið sem myndast af vinnuþrýstingi og víxlálagi, sem veldur því að stálpípan ber í raun meiri kraft en hönnunargildið og dregur þar með úr þrýstings-burðargetu þess; undir álagi á víxl eins og sveiflur í vökvaþrýstingi og titringi, mun togstreita sem eftir er flýta fyrir sprungubyrjun og draga verulega úr þreytulífi og í alvarlegum tilfellum valda rörrofi eða brotum.
• Framkalla sprungur á streitutæringu: Í ætandi miðlum sem innihalda brennistein, klóríðjónir o.s.frv. (eins og olíu- og gasflutningar, efnaleiðslur) mun togstreita sem eftir er hafa samskipti við tæringu, sem veldur streitutæringarsprungu (SCC), sem er ein af kjarnabilunarformum olíu- og gasflutningsröra og hreinsunar- og efnaröra.
• Rýrnun á frammistöðu vinnslu í kjölfarið: Fyrir stálrör með miklu afgangsálagi, við aukavinnsluþrep eins og að beygja, stækka og dragast saman, eru þau viðkvæm fyrir sprungum og óhóflegu frákasti, sem leiðir til verulegrar lækkunar á hæfni til vinnslu.

Ekki eru allar leifar álags skaðlegar: Yfirborðsþrýstispenna sem eftir er getur unnið gegn sumum ytri togálagi, aukið þreytustyrk og tæringarþol stálpípunnar. Í iðnaði er stýrt yfirborðsþjöppunarálag virkt innleitt með ferlum eins og skothreinsun og vatnsstöðuprófun til að hámarka þjónustuframmistöðu stálpípunnar.

Varðandi streitu þá er henni skipt í tvenns konar nálganir: „Að eyða/stjórna eftirstreitu sem þegar hefur myndast“ og „Að draga úr streitumyndun við upptökin“.

• Hitameðferðaraðferð (mestur kjarna, hæsta brotthvarfshlutfall)

​​​​​​​

Algengasta aðferðin er streitulosandi-glæðing: hitið stálpípuna undir endurkristöllunarhitastiginu (fyrir kolefnisstál, venjulega 550-650 gráður, fyrir álblendi, stillið í samræmi við efni), haltu í smá stund og kældu síðan hægt. Með örplastflæði og atómdreifingu losnar innri streita, með brotthvarfshlutfalli 70% til 90%, en dregur ekki verulega úr styrk efnisins. Það er staðlað ferli fyrir kald-dregin rör, soðnar rör og háþrýstiketilsrör.

Stöðlunar + temprunarferlið útilokar afgangsstreitu samtímis á sama tíma og uppbyggingin er stillt og vélrænni eiginleikar fínstillt, aðallega notaðir til lokahitameðferðar á óaðfinnanlegum stálrörum.

• Vélræn reglugerðaraðferð

1. Vatnsstöðupróf: beita yfirþrýstingsvatnsþrýstingi til að valda örplastískum aflögun pípuveggsins, losa afgangsspennu og endurdreifa álaginu, sem myndar jákvæða þjöppunarálag á yfirborðslagið, hefur tvöfalda virkni gæðaskoðunar og álagsstjórnunar, og er nauðsynlegt ferli fyrir þrýstings-berandi stálrör.
2. Sprenging/pening meðferð: Hár-hraða skotárásir snerta yfirborð stálpípunnar, valda plastískri aflögun yfirborðslagsins, koma á stýranlegu yfirborðsþjöppunarálagi, vinna gegn skaðlegu togálagi og auka á sama tíma þreytustyrk og tæringarþol. Það er almennt notað til for-meðhöndlunar fyrir and-tæringu.
3. Titringsöldrun: Notaðu ómun til að gera smásæja galla í stálpípunni renna, losa leifarspennu, hentugur fyrir stór-þvermál og stór-stærð stálrör, með litla orkunotkun og stuttan hringrás, en streitueyðingarhlutfallið er lægra en hitameðhöndlun.

• Náttúruleg öldrun: geyma utandyra til að leyfa streitu að losna hægt og náttúrulega, með langri hringrás og takmörkuðum áhrifum, aðeins notuð sem hjálparaðferð.

• Hagræða hitavinnslutækni: Stjórna upphitunarhraða túpunnar til að tryggja samræmda hitastig ofnsins; samþykkja stýrða kælingu eftir heitvalsingu til að forðast hraða kælingu og ójafna kælingu og draga þannig úr hitauppstreymi.
• Fínstilltu plastaflögunartækni: Bættu hönnun gata, rúllunar og stöðugrar minnkunar deyja til að tryggja samræmda aflögun meðfram veggþykkt og lengdarstefnu; Dreifðu aflögunarmagninu á sanngjarnan hátt í hverri umferð til að forðast of mikla aflögun í einni umferð.
• Fínstilling á suðuferli (soðin rör): Stjórna suðuhitainntakinu, samþykkja forhitunar- og eftirhitunarferli til að draga úr kælihraða og lágmarka hitastigið við suðusauminn; notaðu samhverfa suðu og fjöl-suðu til að vinna gegn aflögun og álagi.
• Bestun kaldvinnslutækni: Dreifið aflögunarmagninu í kalda teikningu/kaldvalsingu á sanngjarnan hátt, tímasettu milliglæðingu til að koma í veg fyrir vinnuherðingu og streitu meðan á vinnslu stendur og haltu síðan áfram með síðari kalda vinnslu.
• Leiðrétta hagræðingu ferli: Forgangsraða með því að nota heita réttingu í stað köldu réttingar, hámarka útréttingarmagn og rúllamynstur, draga úr streitu sem myndast við réttingu; notaðu nákvæmnissög í stað klippingar til að draga úr álagsstyrk við pípuendana.