Cén Uasbhrú Oibre Incheadaithe A Sheasann Feadán Téamh Scagtha 316 Cruach Dhosmálta Sula mBíonn sé ag Dúnadh an Chaipín Deiridh Táthaithe

The Weld Joint - An Nasc Lag i nDearadh Téitheoir Feadáin Faoi Bhrú

Is annamh a bhíonn an brú oibre uasta incheadaithe (MAWP) de 316 feadáin téimh leictreach scoite cruach dhosmálta a úsáidtear i gcórais faoi bhrú ar nós téitheoirí próisis líne, uathchlábhaigh ardbhrú nó soithí gal a tháirgeadh teoranta ag balla díreach an fheadáin. Is é an comhpháirt leis an tiúchan strus is mó agus an corrlach is ísle le toradh nó réabadh, áfach, ná an dúnadh caipín deiridh táthaithe a shéalaíonn an sheath chun an sreang friotaíochta inmheánach agus insliú ocsaíd mhaignéisiam a theorannú. Comhcheanglaíonn céimseata an táthú, doimhneacht treá, maolú an chrios teasa (HAZ) agus réimsí struis iarmharacha ó tháthú chun a chinneadh an brú ag a dtarraingíonn an caipín deiridh amach nó dífhoirmíonn an balla sheath gar don táthú. Cuireann an t-alt seo i láthair modh inchainníochtaithe chun brú oibre sábháilte 316 téitheoir scealptha a chinneadh bunaithe ar chritéir deartha táthúcháin, rud a ligeann don innealtóir téitheoirí a shonrú le haghaidh oibriú faoi bhrú le fachtóirí sábháilteachta ináirithe.

Meicníochtaí Tiúchan Strus ag Acomhal an Chaipín Táite

Is é an gnáthdhúnadh caipín deireadh téitheoir clúdaithe 316 ná diosca cruach dhosmálta 316 árasán nó cruinneachán táthaithe go himlíneach chuig an truaill fheadáin dhíreach. D'fhéadfadh táthú filléad a bheith sa táthú (forluí ar thrastomhas seachtrach an fheadáin) nó táthú cnapáin (a mheaitseálann tiús caipín le balla an fheadáin). Tugtar dáileadh an struis i mballa an fheadáin faoi bhrú inmheánach leis an bhfoirmle tanaí-brú-fonsa soithigh: \\sigma_{fonsa}={\\rm P}D_{mean}/ 2t áit arb é P an brú inmheánach, is é D_{mean} an meántrastomhas agus is é t tiús an bhalla. I gcás feadán OD 10 mm le balla 1.5 mm (trastomhas meánach 8.5 mm, t=1.5 mm) tá an strus fonsa ag 10 MPa (100 barra) thart ar 28 MPa-i bhfad faoi bhun an neart toraidh 316 de 205 MPa, rud a thugann fachtóir sábháilteachta os cionn 7 eilimint. Ach méadú ar an réimse teannas. Gcéad dul síos, cruthaíonn an ladhar táthaithe (an trasnú idir an miotail táthaithe agus an dromchla feadáin) notch geoiméadrach le fachtóir tiúchan struis (K t ) de ghnáth idir 2.5 agus 4.0, ag brath ar phróifíl an táthú. Ar an dara dul síos, fuarthas amach go bhfuil neart toraidh laghdaithe ag an gcrios in aice le táthú teasa (HAZ) de bharr garbhú gráin agus caillteanas fuar-oibre, ó 205 MPa go dtí chomh híseal le 150-170 MPa i welds drochrialaithe. Ar an tríú dul síos, cuireann strusanna teanntachta iarmharacha ó fhuarú táthaithe, 100-200 MPa de ghnáth, leis an brú brú a fheidhmítear agus is féidir leis an strus iomlán áitiúil dul thar an táirgeacht fiú ag brúnna atá i bhfad faoi bhun an bhrú réabtha feadán teoiriciúil. Is é an toradh atá air ná go dtiteann an t-alt caipín deiridh táthaithe ag brú go ginearálta 30-50% den bhrú a chuirfeadh toradh sa chuid feadán díreach.

Rátáil Brú Cainníochtúil Bunaithe ar Chéimseata Weld agus Leibhéal Cáilíochta

Tá caipín deiridh táthaithe ag téitheoir clúdaithe 316 agus déantar an brú oibriúcháin sábháilte a chinneadh ag céimseata an táthú agus cáilíocht treá táthú. Déantar welds i dtáirgeadh téitheoir a rangú go ginearálta i dtrí chineál. Tugann táthú filléad íosta (táthú fad cos 0.7 x tiús bhalla feadáin) le treá neamhleor an rátáil brú is ísle, de ghnáth srianadh an téitheoir go 2-3 MPa (20-30 barra), fiú amháin más rud é go bhféadfadh an feadán féin a bheith in ann 15-20 MPa a sheasamh. Is féidir le táthú butt treá iomlán le comhrian mín agus gan aon fhoghearradh, agus faoiseamh strus iar-weld ina dhiaidh sin rátálacha brú suas le 70-80% den rátáil feadán díreach a bhaint amach. Is é an príomh-pharaiméadar an fachtóir éifeachtúlachta comhpháirteach táthú a bhfuil cur síos air i gcóid soithí brú (m.sh. ASME Roinn VIII, Roinn 1) mar an cóimheas idir an neart táthaithe agus an neart bonn-mhiotail. Is é 0.85 go 1.00 an éifeachtacht chomhpháirteach tipiciúil do tháthú treá iomlán radagrafaíochta gan aon lochtanna a aimsíodh. Laghdaítear an éifeachtúlacht le haghaidh weld filléad gan iniúchadh radagrafaíochta go 0.50-0.65. Aistríodh na fachtóirí seo ina n-uasbhrúnna oibre ceadaithe do ghnáth-thruailleán balla 10 mm OD x 1.5 mm 316 ag teocht an tseomra le fachtóir sábháilteachta de 3.0 bunaithe ar an toradh.

Modh Cigireachta Éifeachtúlachta Comhpháirteach Weld Cineál Weld Cóireála Iar-Táthú Teasa MAWP @ 20 céim (MPa / barra) MAWP @ 200 céim (MPa / barra, díotáilte as neart a chailleadh) Feidhmchláir Seirbhíse Molta
0.35 Filléad íosta, treá pháirteach Amharc amháin Ceann ar bith 2.5 MPa (25 bar) 1.8 MPa (18 bar)Umair oscailte, téitheoirí ísealbhrú i gcúrsaíocht
Filléad caighdeánach Fad cos Iomlán 0.50 Amhairc + treátán ruaimní 3.5 MPa (35 bar) 2.5 MPa (25 bar) Córais uisce/glycol, brú meánach
Táthú Butt treá iomlán, talamh réidh 0.70 treá dath + radagrafaíochta (spota) Faoiseamh strus (400 céim , 1h) 5.0 MPa (50 bar) 3.5 MPa (35 bar) Téitheoirí próisis ardbhrú, córais hiodrálacha
Táthú Butt treá iomlán le fáinne taca 0.85 100 % radagrafaíochta réiteach iomlán annealing (1040 céim + quench). 6.0 MPa (60 bar). 4.2 MPa (42 bar). Uathchláibh, uisce sárthéite, gal
Caipín deiridh cruinneachán (sláinte, gan táthú) 1.00 N/A (gan uaim) N/B (-tarraingthe nó annealaithe) 7.5 MPa (75 bar) 5.2 MPa (52 barra)Rátáil brú uasta Dearadh speisialtachta
Tionchar na Teochta ar MAWP agus ar Chúrsaí Ráibe an tSrutháin

Tá na rátálacha brú sa tábla thuas le haghaidh seirbhíse ag teocht an tseomra. 316 tá neart toraidh i bhfad níos ísle ag cruach dhosmálta agus tá friotaíocht scealptha ag teocht ardaithe. I gcás 100 céim laghdaítear an neart toraidh thart ar 5-10%, le haghaidh 200 céim thart ar 15-20%, le haghaidh 300 céim thart ar 30-35% agus le haghaidh 400 céim thart ar 45-55%. Maidir le téitheoirí atá i seirbhís faoi bhrú ag teochtaí ardaithe, déanfar an MAWP a dhíghrádú trí úsáid a bhaint as an gcóimheas idir neart toraidh ag teocht agus neart toraidh ag gnáth-theocht. Níos tábhachtaí fós, le haghaidh oibriú leanúnach ag teochtaí níos airde ná 450 céim (neamhghnách i téitheoirí clúdaithe ach is féidir a shamhlú in iarratais téimh gáis), éiríonn réabadh creep seachas toradh mar shaincheist theorannaithe. Tá an neart réabtha creep 10,000 uair de 316 cruach dhosmálta ag 500 céim thart ar 100 go 120 MPa, i gcomparáid le neart toraidh de thart ar 140 MPa. I gcás strus dearaidh tipiciúil le haghaidh téitheoir (le fachtóir sábháilteachta de 3.0 ar an toradh), déantar an strus ceadaithe ag 500 céim 140 / {3=47 MPa, ach is é an strus réabtha creep ar feadh 10,000 uair ag 500 céim ná thart ar 100 MPa - mar sin ní bhíonn an ceann is mó ag creep. Mar sin féin, íslíonn an neart réabtha creep 10,000 hr ag 550 céim go 60-70 MPa, rud a d'fhéadfadh a bheith níos lú ná an strus dearadh. Má tá innealtóir ag sonrú le haghaidh seirbhíse faoi bhrú os cionn 400 céim , ansin caithfidh sé sonraí réabtha creep a iarraidh nó a dhíspreagadh tuilleadh.

Modhanna chun Ionracas Weld agus Sealbhú Brú a Chinntiú

Chun caipíní deiridh táthaithe téitheoirí le dearadh brú a fhíorú, úsáidtear ceithre nós imeachta chun a shuíomh go bhfuil an rátáil brú de réir mar is gá. Is é an chéad cheann agus an ceann is cinnte ná tástáil cruthúnas hidreastatach. Brúitear an téitheoir go 1.5 × an MAWP le huisce nó le hola, agus coinnítear é ar feadh 10-30 nóiméad, ag faire le titim brú nó le sceitheadh ​​soiléir. Déanann an tástáil seo dochar don téitheoir (ionsóidh an MgO inmheánach taise má tharlaíonn aon sceitheadh ​​ar chor ar bith, fiú beag bídeach) agus de ghnáth déantar é ar aonaid shamplacha seachas ar théitheoirí táirgeachta. Is é an dara cur chuige ná tástáil sceite héiliam. Brúitear an téitheoir le héiliam agus cuirtear é i bhfolússheomra atá ceangailte le mais-speictriméadar. Léiríonn ráta sceite níos lú ná 1×10⁻⁷ mbar·L/s séala heirméiteach atá oiriúnach do sheirbhís ardbhrú. Is éard atá i gceist leis an tríú modh ná meastóireacht radagrafaíochta ar an táthú le haghaidh treá neamhiomlán, porosity nó scoilte. Soláthraíonn an meascán de radagrafaíocht 100 % agus tástáil sceite héiliam ar gach téitheoir an iontaoibh uasta in feidhmeanna ríthábhachtacha. Is é an ceathrú modh trasghearradh miotalóireachteach de tháthú samplach ó gach luchtóg táirgthe chun doimhneacht treá a thomhas agus seiceáil an bhfuil scoilteanna HAZ nó easpa comhleá. Maidir le custaiméirí ar mian leo téitheoirí le haghaidh córais faoi bhrú, soláthraíonn deimhniú comhlíonta le cáilíocht shonraithe maidir le teicníc táthú (eg, ASME Roinn IX) dearbhú cáilíochta infheidhmithe.

Táscairí Réimse Weld Anacair agus Modhanna Teip Róbhrú

Teipfidh ar théitheoir clúdaithe 316 atá faoi bhrú inmheánach níos mó ná MAWP ar cheann de thrí bhealach, ag brath ar dhearadh agus ar bhrú an táthú. Is é an chéad cheann toradh de réir a chéile ag an ladhar táthaithe, arna fhianaise ag bulging buan nó dífhoirmiúchán an truaill díreach gar don táthú, ach gan sceitheadh. Léiríonn an coinníoll seo go bhfuil róbhrú ar an téitheoir ach go bhféadfadh sé a bheith fós i mbun seirbhíse, ach tá an t-ábhar fuar-oibre ag an mbolg níos so-ghabhálaí do scoilteadh strus-chreimeadh. Is é an dara modh díorma táthúcháin, áit a mbriseann an táthú féin agus a dtagann an caipín deiridh as an bhfeadán. Is gnách gur briseadh brittle é tríd an miotal táthú nó HAZ a tharlaíonn go tapa gan aon saobhadh soiléir roimh ré. Is é an tríú modh ná bioráin ag sceitheadh ​​as locht porosity weld. De ghnáth is sruth fíneáil gáis nó leachta é nuair a bhíonn an téitheoir faoi bhrú. Féadfaidh an chuma ar mheirge -ruaimniú daite timpeall an táthaithe (do shreabháin uiscí) nó taiscí carbónúla (do sreabháin orgánacha) do théitheoirí inseirbhíse stair de sceitheadh ​​measartha a thabhairt le fios. Ní mór aon téitheoir atá i mbaol teagmhais róbhrú ar a dtugtar mar cheann marbh caidéil nó comhla dúnta a athdheimhniú le tástáil hidreastatach nó ní mór téitheoir a chur ina ionad mura bhfuil aon damáiste soiléir ann.

Conclúid: Dearadh Táthú á ainmniú mar an Ghné Rialaithe Brú-

Maidir le 316 feadáin téimh sheathed cruach dhosmálta a úsáidtear i gcórais faoi bhrú, ní hé balla an fheadáin an fachtóir teorannaithe don uasbhrú oibriúcháin ceadaithe; in áit, is é an dúnadh caipín deireadh táthaithe. Tá feidhmiú sábháilte táthú filléad beag le treá páirteach teoranta do 2–3 MPa (20–30 barra), ach sroicheann táthú iomlán-buta treáite, arna iniúchadh go radagrafaíochta agus faoi mhaolú ar strus, 5–6 MPa (50–60 barra). Maidir le hiarratais a dteastaíonn brú níos mó ná 6 MPa (60 barra) ag teochtaí ardaithe, ba cheart dearaí caipín gan uaim (a foirmíodh ón bhfeadán féin, foircinn cruinneachán gan táthú ar leith) a shonrú, ach tá siad níos costasaí agus teoranta ó thaobh infhaighteacht táirgeachta. Agus téitheoirí á gceannach acu, ba cheart go mbeadh doiciméadú ag teastáil ó innealtóirí ar an gcineál táthaithe, ar an nós imeachta iniúchta agus ar an bpostáil-táthú cóireála teasa le haghaidh seirbhíse faoi bhrú. Ligeann an cur chuige reatha do cheannaitheoirí 316 téitheoir scoite a roghnú a fhéadfaidh freastal go sábháilte ar an mbrú inmheánach riachtanach gan toradh ag an táthú trí chéimseata an táthú agus leibhéal cáilíochta a cheangal le rátálacha brú inchainníochtaithe a théann ó sceitheadh ​​go dtí scaradh caipín deiridh pléascach, ie, modhanna teip tubaisteach.