Η αστοχία έκρηξης ερπυσμού συμβαίνει όταν 316 σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα λειτουργούν υπό παρατεταμένη εσωτερική πίεση και μακροπρόθεσμα{1}}υψηλές θερμοκρασίες. Το υλικό υφίσταται αργή, μη αναστρέψιμη πλαστική ερπυστική παραμόρφωση, που οδηγεί σε βαθμιαία λέπτυνση του τοιχώματος, διόγκωση σωλήνα και διαστολή της διαμέτρου. Όταν η φέρουσα ικανότητα πέσει κάτω από την πίεση λειτουργίας του συστήματος, ο αγωγός σκάει απότομα και ψεκάζει το μέσο προς τα έξω. Αυτή η αστοχία αναπτύσσεται αργά κατά τη διάρκεια-μακροχρόνιας σέρβις και αποκρύπτεται πολύ πριν από την τελική ρήξη, θέτοντας σοβαρούς κινδύνους για την ασφάλεια στον εξοπλισμό θέρμανσης που φέρει υπό πίεση-υπό συνεχείς συνθήκες υψηλής-θερμοκρασίας.
1. Μηχανισμός εξέλιξης ερπυσμού υψηλής θερμοκρασίας
Σε θερμοκρασία δωματίου, ο ανοξείδωτος χάλυβας παράγει ελαστική παραμόρφωση μόνο υπό πίεση πίεσης και αποκαθίσταται μετά την αφαίρεση της τάσης. Μόλις η θερμοκρασία υπερβεί το κατώφλι ερπυσμού του υλικού, οι μεταλλικοί κόκκοι γλιστρούν και οι εξαρθρώσεις κινούνται συνεχώς υπό συνεχή τάση εφελκυσμού από την εσωτερική πίεση. Το τοίχωμα του σωλήνα τεντώνεται και λεπταίνει αργά χωρίς εμφανή εξωτερική δύναμη. Τα τοπικά αδύναμα τμήματα διογκώνονται πρώτα λόγω ανομοιόμορφου πάχους τοιχώματος και η πίεση συγκεντρώνεται στη ζώνη διόγκωσης για να επιταχύνει την ταχύτητα ερπυσμού. Καθώς το πραγματικό πάχος του τοιχώματος του ρουλεμάν συνεχίζει να μειώνεται, η τελική αντοχή εφελκυσμού του υλικού δεν μπορεί να αντέξει την εσωτερική πίεση, με αποτέλεσμα τη στιγμιαία όλκιμο ρήξη. Σε αντίθεση με την αστοχία της ρωγμής λόγω θερμικής κόπωσης, ο ερπυσμός είναι μια αργή-παραμόρφωση που εξαρτάται από το χρόνο παρά η ζημιά που προκαλείται από την κυκλική εναλλασσόμενη τάση.
2. Τυπικές θέσεις επιρρεπείς σε ζημιά από έκρηξη ερπυσμού
Λεπτά-τμήματα σωλήνων τοιχώματος με ανεπαρκές πάχος σχεδίασης και χαμηλή πίεση-του ρουλεμάν.
Τοπικές περιοχές υπερθέρμανσης που προκαλούνται από απόφραξη του αγωγού και κακή απαγωγή θερμότητας.
Οι ραφές συγκόλλησης και η θερμότητα-επηρέασαν ζώνες με ανομοιόμορφη δομή υλικού και φτωχότερη αντίσταση ερπυσμού.
Γωνίες και λυγισμένοι σωλήνες που φέρουν πρόσθετη τάση κάμψης εκτός από την εσωτερική πίεση.
Άκαμπτα σταθερά τμήματα σωλήνων δεν μπορούν να απελευθερώσουν τη θερμική καταπόνηση, οδηγώντας σε υπερτιθέμενο εφελκυστικό φορτίο.
3. Βασικοί παράγοντες επαγωγής που επιταχύνουν την αποτυχία ερπυσμού
Θερμοκρασία μακροχρόνιας-υπηρεσίας που υπερβαίνει το επιτρεπόμενο εύρος θερμοκρασίας ερπυσμού από ανοξείδωτο χάλυβα 316.
Η πίεση λειτουργίας του αγωγού υπερβαίνει συνεχώς την ονομαστική πίεση εργασίας σχεδιασμού για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Απόφραξη αγωγού που οδηγεί σε τοπική συσσώρευση θερμότητας και μη φυσιολογική υπερθερμοκρασία τμημάτων σωλήνων.
Απόκλιση αρχικού πάχους τοιχώματος, γρατσουνιές και εσοχές που μειώνουν την αποτελεσματική διατομή του ρουλεμάν-.
Έλλειψη επεξεργασίας ανακούφισης από το στρες μετά από κρύα κάμψη, με την υπολειπόμενη εφελκυστική τάση να υπερκαλύπτει το φορτίο εργασίας.
4. Πλήρης-Σύνδεση τεχνικών μέτρων προληπτικού ελέγχου
① Εφαρμόστε αυστηρά τα όρια πίεσης και θερμοκρασίας σχεδιασμού αλληλασφάλισης
Ρυθμίστε αυτόματο συναγερμό υπερπίεσης και υπερθερμοκρασίας και προστασία απενεργοποίησης κλειδώματος.
② Εγγύηση συμμόρφωσης με το πάχος του τοιχώματος του εισερχόμενου σωλήνα
Επιθεωρήστε την ανοχή διαστάσεων πριν από την τροφοδοσία υλικού, αφαιρέστε τους εξαιρετικά λεπτούς μη-σωλήνες.
③ Καθαρίζετε τακτικά την κλίμακα του αγωγού και το εσωτερικό ίζημα
Αποφύγετε την απόφραξη της ροής και την τοπική ερπυσμό υπερθερμοκρασίας που προκαλείται από τη συγκέντρωση θερμότητας.
④ Πραγματοποιήστε ανόπτηση μετά-διαμόρφωσης για ανακούφιση από το στρες για λυγισμένα και συγκολλημένα εξαρτήματα
Εξαλείψτε την υπολειπόμενη εφελκυστική τάση για να μειώσετε το συνολικό φορτίο που φέρει το σώμα του σωλήνα.
⑤ Τακτοποιήστε περιοδική μέτρηση πάχους με υπερήχους και επιθεώρηση εξόγκωσης
Παρακολουθήστε την τάση εξασθένησης του πάχους του τοίχου, αντικαταστήστε τους παλαιωμένους σωλήνες πριν φτάσετε στο όριο ασφαλείας.
5. Πίνακας σύγκρισης αποτελεσμάτων πρόληψης
表格
| Λειτουργία & Διαχείριση | Κίνδυνος ερπυσμού | Πρόταση εφαρμογής |
|---|---|---|
| Μακροπρόθεσμη-υπερθερμοκρασία υπερπίεσης + χωρίς ανίχνευση πάχους | Αργή διόγκωση και ξαφνική έκρηξη σε-μακροπρόθεσμη λειτουργία | Προσαρμόστε αμέσως τις παραμέτρους λειτουργίας και πραγματοποιήστε επιθεώρηση πλήρους πάχους σωλήνα |
| Λειτουργία παραμέτρων εντός του εύρους σχεδιασμού + τακτική αφαλάτωση + περιοδικός έλεγχος πάχους | Ελέγξτε αποτελεσματικά την πρόοδο της παραμόρφωσης ερπυσμού | Τυπική προδιαγραφή μακροπρόθεσμης-υψηλής- λειτουργίας αγωγού θερμοκρασίας |
| Θεραπεία ανακούφισης από το άγχος + παρακολούθηση παραμέτρων πραγματικού χρόνου + τακτική ανανέωση υλικού | Ελάχιστος κίνδυνος ρήξης ερπυσμού | Προτιμώμενο σχέδιο αγωγού θέρμανσης κρίσιμης-υψηλής θερμοκρασίας |
Σύναψη
Η αστοχία έκρηξης ερπυσμού των 316 σωλήνων θέρμανσης οφείλεται σε αργή μη αναστρέψιμη πλαστική παραμόρφωση του ανοξείδωτου χάλυβα υπό τη συνδυασμένη δράση σταθερής υψηλής θερμοκρασίας και εσωτερικής πίεσης, που συνοδεύεται από προοδευτική λέπτυνση τοιχώματος και δομική αστοχία. Οι βασικές στρατηγικές πρόληψης περιλαμβάνουν τον αυστηρό περιορισμό της θερμοκρασίας και της πίεσης εργασίας, τη διασφάλιση του αρχικού περιθωρίου πάχους του τοιχώματος του σωλήνα, την εξάλειψη των τοπικών αιτιών υπερθέρμανσης, την απελευθέρωση της υπολειπόμενης καταπόνησης και την τακτική παρακολούθηση της απώλειας πάχους. Ο έλεγχος κλειστού-βρόχου των παραμέτρων λειτουργίας, η επεξεργασία διεργασιών και η ανίχνευση σε{4}}υπηρεσία μπορούν να αποτρέψουν θεμελιωδώς καταστροφικά ατυχήματα έκρηξης που προκαλούνται από ερπυσμό σωλήνων θέρμανσης σε υψηλή-θερμοκρασία.
