Ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 θα προκαλέσει αργή και μη αναστρέψιμη παραμόρφωση ερπυσμού υπό μακροπρόθεσμη-υψηλή θερμοκρασία μαζί με παρατεταμένο φορτίο εφελκυσμού, κάμψης ή εσωτερικής πίεσης. Οι σωλήνες θέρμανσης που στερεώνονται με σφιγκτήρες σωλήνων, που φέρουν μέση πίεση και συνεχές θερμικό φορτίο θα υποστούν σταδιακά αξονική επιμήκυνση, κάμψη και παραμόρφωση-από-σχήματος. Η σοβαρή παραμόρφωση ερπυσμού οδηγεί σε αστοχία στεγανοποίησης φλάντζας, ρωγμές συγκόλλησης και τοπική διείσδυση αραίωσης τοιχώματος. Τέτοιες ζημιές συσσωρεύονται αργά κατά τη διάρκεια μεγάλου χρόνου λειτουργίας και είναι δύσκολο να εντοπιστούν σε επιθεώρηση ρουτίνας, καθώς ανήκουν σε λανθάνουσα δομική αστοχία του εξοπλισμού θέρμανσης υπό πίεση από ανοξείδωτο χάλυβα.
1. Μικροσκοπικός Μηχανισμός Εξέλιξης ερπυσμού
Όταν η θερμοκρασία λειτουργίας αυξάνεται, η θερμική κίνηση των ατόμων μετάλλου εντείνεται. Οι εξαρθρώσεις στο εσωτερικό της μήτρας από ανοξείδωτο χάλυβα ξεπερνούν την αντίσταση στα όρια των κόκκων και δημιουργούν συνεχή ολίσθηση υπό συνεχή εξωτερική πίεση. Ακόμη και αν η εφαρμοζόμενη τάση είναι χαμηλότερη από την αντοχή διαρροής σε θερμοκρασία δωματίου-, η μακροπρόθεσμη-υψηλή-διατήρηση της θερμοκρασίας θα προκαλέσει ενδοκοκκώδη και διακοκκώδη αργή πλαστική ολίσθηση. Η αρχική μικροσκοπική παραμόρφωση ερπυσμού είναι μερικώς ανακτήσιμη. με εκτεταμένη διάρκεια λειτουργίας, εισέρχεται στο στάδιο σταθερού ερπυσμού με σταθερή συνεχή παραμόρφωση. Στην τριτογενή φάση ερπυσμού, τα μικροκενά σχηματίζουν πυρήνες, συσσωματώνονται και συγχωνεύονται μέσα στο υλικό για να σχηματίσουν διαστελλόμενες μικρορωγμές, προκαλώντας τελικά δομική αστάθεια και θραύση. Η υπολειπόμενη καταπόνηση ψυχρής εργασίας και η άκαμπτη τάση ασφάλισης του συγκροτήματος θα μειώσουν σημαντικά την κρίσιμη θερμοκρασία και την οριακή τάση που προκαλούν τον ερπυσμό.
2. Τυπικές θέσεις ευάλωτες σε παραμόρφωση ερπυσμού
Καμπύλες τομές σε σχήμα U{0}}με σχηματισμό υπολειπόμενης τάσης που επιτίθεται σε μακροπρόθεσμο- θερμικό φορτίο.
Ευθύγραμμα τμήματα σωλήνων με πολλαπλή άκαμπτη σύσφιξη και χωρίς δεσμευμένο διάκενο θερμικής διαστολής.
Συγκολλημένοι σύνδεσμοι που αντέχουν διαρκή εσωτερική πίεση και εναλλασσόμενη θερμική καταπόνηση.
Προβολικά άκρα χωρίς δομές στήριξης, επιρρεπή σε κάμψη προς τα κάτω.
Συνδέσεις φλάντζας υπό σταθερή δύναμη προ{0}}σφίξεως μπουλονιών σε περιβάλλον υψηλής- θερμοκρασίας.
3. Βασικοί παράγοντες που επιταχύνουν τη ζημιά ερπυσμού
Θερμοκρασία λειτουργίας που πλησιάζει ή υπερβαίνει τη μακροπρόθεσμη επιτρεπόμενη θερμοκρασία λειτουργίας του υλικού 316.
Η υπερβολική δύναμη σύσφιξης πριν-συναρμολόγησης και το άκαμπτο όριο υποστηρίζουν τη θερμική παραμόρφωση κλειδώματος.
Υπερβολικός σχεδιασμός προβόλου και ανεπαρκή σημεία στήριξης στη δομική διάταξη.
Πρώτες ύλες με χονδροειδή δομή κόκκων και υπερβολικά εγκλείσματα που μειώνουν την αντίσταση ερπυσμού.
Αδιάλειπτη παραγωγή-του έτους χωρίς περιοδικό κλείσιμο για ανακούφιση από το άγχος.
4. Πλήρη-Τεχνικά μέτρα πρόληψης και ελέγχου σύνδεσης
① Βελτιστοποιήστε τη διάταξη υποστήριξης για να μειώσετε τους περιορισμούς και να συντομεύσετε το μήκος του προβόλου
Υιοθετήστε συρόμενα κινητά στηρίγματα για να διατηρήσετε το διάκενο διαστολής και να εξαλείψετε την άκαμπτη μπλοκαρισμένη θερμική καταπόνηση.
② Τυποποιήστε τη ροπή στερέωσης για να αποφύγετε την υπερβολική-συμπίεση
Καθορίστε το εύρος σύσφιξης των μπουλονιών μέσω δυναμόκλειδων. προσθέστε ελατηριωτές ροδέλες για να αντισταθμίσετε την παραμόρφωση θερμικής συρρίκνωσης.
③ Ρυθμίστε το ανώτερο όριο για συνεχή θερμοκρασία λειτουργίας
Απαγόρευση μακροχρόνιας-λειτουργίας κοντά στο όριο θερμοκρασίας υλικού. Εξοπλίστε την προστασία διακλάδωσης υπερθέρμανσης για να διακόψετε την ισχύ θέρμανσης.
④ Εξαλείψτε την υπολειπόμενη πίεση μέσω της ανόπτησης μετά-σχηματισμού
Πραγματοποιήστε θερμική επεξεργασία ανακούφισης από το στρες μετά την κάμψη και τη συγκόλληση για να απελευθερώσετε την πίεση επεξεργασίας και να βελτιώσετε την αντιολισθητική ιδιότητα του υποστρώματος-.
⑤ Επιλέξτε τροποποιημένες ποιότητες ανοξείδωτου χάλυβα ανθεκτικές σε υψηλές-θερμοκρασίες για σκληρές συνθήκες
Μεταβείτε σε σταθεροποιημένο-ανθεκτικό στη θερμότητα ανοξείδωτο χάλυβα για μόνιμα σενάρια συνεχούς λειτουργίας υψηλής-θερμοκρασίας.
5. Πίνακας σύγκρισης αποτελεσμάτων πρόληψης
表格
| Σχεδιασμός & Λειτουργία | Κίνδυνος παραμόρφωσης ερπυσμού | Συνιστώμενο σχέδιο εφαρμογής |
|---|---|---|
| Μακρύς πρόβολος + πλήρης άκαμπτη στερέωση + μακροχρόνια-λειτουργία σε υψηλή-θερμοκρασία | Υψηλός κίνδυνος παραμόρφωσης κάμψης και ρωγμής συγκόλλησης | Αναθεωρήστε τη δομή στήριξης και κρατήστε χώρο επέκτασης |
| Στήριγμα ολίσθησης + έλεγχος ροπής + ανόπτηση ανακούφισης καταπόνησης | Περιορίστε αποτελεσματικά την μη αναστρέψιμη παραμόρφωση ερπυσμού | Τυπική προδιαγραφή σχεδιασμού για σωλήνες θέρμανσης 316 |
| Ανθεκτικό στη θερμότητα-υλικό + τακτική συντήρηση εκτός λειτουργίας | Ελάχιστη τάση μόνιμης αλλαγής διαστάσεων | Προτιμώμενο σχέδιο για παραγωγή χωρίς διακοπή-υψηλών-θερμοκρασιών |
Σύναψη
Η αστοχία ερπυσμού των σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 προέρχεται από μη αναστρέψιμη εξάρθρωση ολίσθησης και ζημιά στο εσωτερικό κενό που προκαλείται από επίμονη καταπόνηση και υψηλή θερμοκρασία. Οι βασικές ιδέες πρόληψης περιλαμβάνουν τη μείωση της άκαμπτης καταπόνησης περιορισμού, τη διατήρηση ελεύθερου χώρου θερμικής διαστολής, την εξάλειψη της αρχικής υπολειπόμενης τάσης του τεμαχίου εργασίας και την επιλογή ταιριασμένων υλικών βάσης ανθεκτικών στη θερμότητα- σύμφωνα με τις συνθήκες θερμοκρασίας. Ο επιστημονικός δομικός σχεδιασμός και η τυποποιημένη λειτουργία διεργασιών μπορούν να αποτρέψουν αποτελεσματικά ατυχήματα μόνιμης παραμόρφωσης και θραύσης που προκαλούνται από ερπυσμό σε υψηλές{4} θερμοκρασίες.
