Aðferðir til að útrýma innri afgangsstreitu í óaðfinnanlegum stálrörum

Við ferli eins og velting, suðu, kaldvinnslu og hitameðferð,óaðfinnanlegur stálröreru viðkvæm fyrir innri afgangsálagi vegna staðbundinna hitasveiflna, umbreytinga á örbyggingu eða ójafnrar plastaflögunar. Ef ekki er eytt getur leifar álags leitt til aflögunar og sprungna, sem minnkar burðargetu og endingartíma pípunnar-. Eftirfarandi kynnir þrjár aðferðir til að fjarlægja streitu, byggðar á algengum verkfræðiaðferðum, sem koma á jafnvægi milli skilvirkni og hagkvæmni.

 

 

1. Hitameðferð: Ítarlegasta og almennasta lausnin

Hitameðferð, sem notar hita til að endurraða frumeindum innan stálpípunnar og létta álagi, er mest notaða og áhrifaríkasta aðferðin í iðnaði. Það felur fyrst og fremst í sér lágt-hitunarhitun og streitulosun.

Lágt-hitastig hentar vel fyrir slökkt pípur eins og há-kolefnisstál og stálblendi. Stálrörið er hitað í 150-250 gráður, haldið við þetta hitastig í 1-3 klukkustundir og síðan kælt hægt. Á meðan á þessu ferli stendur brotnar martensítbyggingin niður að hluta og fellur út fínkarbíð sem draga úr grindarröskun og geta útrýmt 60%-80% afgangsstreitu án þess að draga verulega úr hörku. Til dæmis, eftir slökkt, 45# óaðfinnanlegur stálpípa gangast undir lághitatemprun við 200 gráður, sem dregur úr afgangsálagi úr 800 MPa í undir 200 MPa en viðheldur hörku 25-30 HRC, sem gerir það hentugt til notkunar í vélrænum hlutum.

 

Álagsglæðing hentar fyrir lágt-kolefnisstál, meðal-kolefnisstál og soðið stálrör. Pípan er hituð í 550-650 gráður (undir fasaskiptahitastigi), haldið í 2-4 klukkustundir og síðan kæld hægt í ofninum. Þetta ferli útilokar innri streitu af völdum plastískrar aflögunar í gegnum atómdreifingu, útrýmir 70% -90% afgangsstreitu með lágmarks áhrifum á vélrænni eiginleika. Til dæmis, eftir suðu á ASTM A106 Gr.B stálpípu, dregur spennulosun við 600 gráður úr afgangsálagi á suðusvæðinu úr 500 MPa í 80 MPa, kemur í raun í veg fyrir suðusprungur og gerir það hentugt fyrir flutningsleiðslur.

 

2. Vélræn streituminnkun: Sveigjanleg og skilvirk hjálparaðferð

Vélræn streituminnkun notar ytri krafta til að framkalla staðbundna plastaflögun í stálpípum og vega upp á móti innri afgangsspennu. Þessi aðferð hentar fyrir stórar rör þar sem upphitun er óþægileg eða fyrir byggingu- á staðnum. Það felur fyrst og fremst í sér titringsöldrun og þrýstingsréttingu.

Titringsöldrun felur í sér að festa titring við stálpípuna og beita titringi á tiltekinni tíðni (50-100 Hz) til að láta rörið óma. Á meðan á þessari ómun stendur fer afgangsspenna yfir viðmiðunarmark efnisins, sem veldur smásæi plastaflögun og losar þannig álagið. Þessi aðferð notar litla orku (aðeins 1/10 af hitameðferðinni) og tekur aðeins 1-2 klukkustundir. Það getur útrýmt 30% -50% af afgangsálagi án þess að skemma yfirborðið. Til dæmis getur stór þvermál Q345 óaðfinnanleg stálpípa með þvermál 1 metra dregið úr afgangsálagi úr 400 MPa í um það bil 200 MPa með titringsöldrun. Þessi aðferð hentar vel til álagslosunar á pípum sem notaðar eru í brýr og stálvirki á staðnum.

 

Þrýstirétting notar vökvapressu til að beita þrýstingi á beygjur eða álagsstyrk í stálpípunni, sem veldur öfugri plastaflögun og jafnvægi á afgangsspennu. Þrýstingurinn er stilltur í samræmi við pípuforskriftirnar (venjulega 50%-70% af flæðistyrk efnisins) og haldið í 10-30 mínútur. Þessi aðferð getur útrýmt staðbundnu álagi (svo sem streitu á endum pípunnar eftir kalda teikningu) með lækkunarhlutfalli upp á 40% -60%. Það er almennt notað fyrir streituaðlögun íóaðfinnanlegur stálrörfyrir nákvæmni vélar, sem tryggir síðari vinnslu nákvæmni.

 

3. Náttúruleg öldrun: Lítil-kostnaður, langtímalausn-

Náttúruleg öldrun felur í sér að stálpípurinn er útsettur fyrir náttúrulegu umhverfi utandyra (hitastig -20-40 gráður, raki 40%-80%). Langtíma hitasveiflur og lítilsháttar titringur losa smám saman innri streitu. Þessi aðferð krefst engrar fjárfestingar í búnaði og er mjög ódýr, en hún er tímafrek (venjulega 3-12 mánuðir) og hentar aðeins fyrir lágkolefnis stálrör með stuttan vinnslutíma og lágt álagsstig, svo sem 20#óaðfinnanlegur stálrörfyrir almennan vökvaflutning. Náttúruleg öldrun getur útrýmt 20% -30% afgangsstreitu og komið í veg fyrir hitaáhrif á yfirborð pípunnar, sem gerir það hentugt fyrir notkun sem krefst mikillar fagurfræði.

 

Í stuttu máli, í raunverulegum forritum, ætti að velja aðferðina út frá stálpípuefninu, forskrift, streitustigi og rekstrarskilyrðum: hitameðferð er valin fyrir mikla streitu og mikla nákvæmni kröfur; hægt er að nota vélrænar aðferðir við-byggingu á staðnum eða stórar pípur; og náttúrulega öldrun er hægt að nota í litlum-kostnaði, langtíma-verkefnum. Hæfileg samsetning þessara aðferða (eins og álagsglæðing fylgt eftir með titringsöldrun eftir suðu) getur aukið streitulosun enn frekar og tryggt afköst og öryggi óaðfinnanlegra stálröra.