Il-Kwistjoni tal-Istress fil-Produzzjoni tal-Pipe tal-Azzar

Il-kawżi ewlenin ta 'stress intern fil-pajpijiet ta' l-azzar humabidliet irregolari fit-temperatura, deformazzjoni irregolari tal-plastik, utranżizzjonijiet asinkroniċi tal-fażi fl-istruttura.Dawn il-fenomeni ta 'stress iseħħu fl-istadji bikrija, tan-nofs u finali tal-proċess ta' produzzjoni u jistgħu jiġu kklassifikati fi stress temporanju (li jisparixxi wara li jitlesta l-proċess) u stress residwu (li jibqa 'fil-prodott lest u huwa l-fattur ewlieni li jaffettwa l-kwalità). Hemm differenzi sinifikanti fl-istadji tal-ġenerazzjoni tal-istress għal rotot ta 'produzzjoni differenti (bħal pajpijiet tal-azzar mingħajr saldatura u pajpijiet tal-azzar iwweldjati). Id-dettalji speċifiċi huma kif ġej:

Matul dan l-istadju, l-istress huwa prinċipalment stress termali, l-aktar stress temporanju. Xi stress residwu inizjali se jiġi trasferit għall-passi sussegwenti tal-ipproċessar flimkien mal-materja prima.

• Stress residwu inizjali tal-billetti tal-pajpijiet: Matul il-proċess tat-tkessiħ u l-iddrittar ta 'billetti tal-pajpijiet tal-ikkastjar kontinwu u billetti tal-pajpijiet irrumblati, internistress għandudiġà nżammu. Dan jappartjeni għall--istress ta' qabel l-ipproċessar miġjub mill-materja prima u se jiġi superimpost fuq l-istress ta' l-ipproċessar sussegwenti.
• Stress termali waqt il-proċess tat-tisħin:Meta l-billetti tal-pajpijiet jissaħħnu, is-saff tal-wiċċ jespandi l-ewwel minħabba s-sħana, filwaqt li s-saff tal-qalba għandu temperatura aktar baxxa u ammont ta 'espansjoni iżgħar. Is-saff tal-wiċċ huwa kkompressat u s-saff tal-qalba jiġġebbed. Jekk il-veloċità tat-tisħin hija mgħaġġla wisq jew it-temperatura fil-forn tkun irregolari, l-istress termali jiżdied b'mod qawwi, u f'każijiet estremi, jista 'jikkawża qsim fuq il-wiċċ tal-billetti tal-pajpijiet. Wara tisħin uniformi, l-istress termali istantanju se jkun meħlus b'mod sinifikanti.

Dan huwa l-aktar stadju kritiku għall-ġenerazzjoni tal-istress. Deformazzjoni plastika kbira u ċikli termali lokali jiġġeneraw ammont kbir ta 'stress ta' deformazzjoni u stress termali, li huma s-sorsi ewlenin ta 'stress residwu fil-prodott lest.

• Proċessi tal-qalba ta 'pajpijiet ta' l-azzar mingħajr saldatura

1. Proċess ta 'titqib: Waqt it-titqib tal-irrumblar inklinat, il-billetta tat-tubu tgħaddi minn deformazzjoni tal-plastik mhux-dimensjonali intensa tridimensjonali taħt l-azzjoni tar-rombli u r-ras tal-punch. Hemm differenza sinifikanti fl-ammont ta 'deformazzjoni tal-ħxuna tal-ħajt u l-uċuħ ta' ġewwa u ta 'barra, li tirriżulta fi stress ta' deformazzjoni sinifikanti; it-tkessiħ irregolari wara t-titqib se jżid stress termali, flimkien jifforma l-istress residwu inizjali tat-tubu.
2. Tubu tal-irrumblar / Proċess ta’ dijametru ta’ tnaqqis fiss:Matul irrumblar kontinwu u rolling awtomatiku tat-tubu, il-ħxuna tal-ħajt titnaqqas u sseħħ l-estensjoni axjali. Id-deformazzjoni hija mqassma b'mod irregolari tul il-ħxuna tal-ħajt; fil-proċessi ta 'dijametru fiss u dijametru ta' tnaqqis, id-deformazzjoni tal-kompressjoni ċirkonferenzjali sseħħ, u d-differenza fid-deformazzjoni bejn l-uċuħ ta 'ġewwa u ta' barra hija amplifikata aktar, li hija s-sors ewlieni ta 'stress residwu assjali u ċirkonferenzjali f'pajpijiet mingħajr saldatura rrumblati bis-sħana-.

• Proċess tal-qalba tal-pajpijiet tal-azzar iwweldjati

1. Proċess tal-iffurmar:L-azzar tal-istrixxa jitgħawweġ bosta drabi permezz ta 'rombli biex jiffurmaw il-pajp vojt. Id-deformazzjoni tal-liwi tikkawża li s-saff ta 'barra tal-pjanċa tal-azzar ikun taħt tensjoni u s-saff ta' ġewwa jkun taħt kompressjoni. Wara d-deformazzjoni tal-plastik kiesaħ, l-istress residwu tal-liwi residwu jibqa '. Dan jappartjeni għall-istress ta ' l-ipproċessar li jiffurmaw.
2. Proċess tal-iwweldjar:Il-ħjata tal-weldjatura u ż-żona affettwata bis-sħana jissaħħnu u mkessħa malajr lokalment. L-espansjoni termali taż-żona tat-tisħin hija ristretta mill-metall kiesaħ tal-madwar, li jirriżulta f'deformazzjoni tal-plastik kompressiva; waqt it-tkessiħ, il-kontrazzjoni hija ristretta mill-metall bażiku tal-madwar, u finalment stress tensili residwu għoli ħafna huwa ffurmat fiż-żona tal-ħjata tal-weldjatura. Il-metall bażiku fuq iż-żewġ naħat huwa taħt stress kompressiv biex iżomm il-bilanċ, li huwa l-aktar sors ta 'tensjoni ċentrali ta' pajpijiet iwweldjati. Iktar ma tkun kbira l-enerġija tal-linja tal-iwweldjar u aktar mgħaġġla tkun il-veloċità tat-tkessiħ, iktar ikun għoli l-livell ta 'stress residwu.

Dan l-istadju jista 'jintroduċi tensjonijiet residwi ġodda, jew dawn l-istress jistgħu jiġu eliminati permezz ta' proċessi speċifiċi fl-istadju preċedenti.

• Proċess ta 'tkessiħ: Meta l-pajpijiet tal-azzar irrumblati u wweldjati bis-sħana-jikessħu, il-wiċċ jibred aktar malajr filwaqt li l-qalba tkessaħ aktar bil-mod. Il-wiċċ l-ewwel jikkuntratta u huwa taħt tensjoni, filwaqt li l-qalba aktar tard tikkuntratta u tkun taħt kompressjoni, li tirriżulta fi stress termali residwu; iktar ma tkun mgħaġġla r-rata tat-tkessiħ u iktar ma jkun irregolari t-tkessiħ, iktar ikun kbir l-istress termali residwu.
• Proċess ta 'drittar:L-iddrittar kiesaħ jikkoreġi l-kurvatura tal-pajp permezz ta 'liwi b'lura ripetut u deformazzjoni tal-plastik, iżda deformazzjoni irregolari se tintroduċi stress residwu ġdid tal-liwi. Normalment, is-saff tal-wiċċ tal-pajp iżomm l-istress kompressiv, u s-saff tas-sub-wiċċ iżomm l-istress tat-tensjoni; iddrittar bis-sħana (bl-użu tas-sħana residwa mill-irrumblar għall-iddrittar) jintroduċi stress li huma ħafna iżgħar minn dawk mill-iddrittar kiesaħ.
• Stadji tal-ipproċessar fil-kesħa (tubi tat-tpinġija bil-kesħa/irrumblar kiesaħ): Taħt deformazzjoni plastika kbira f'temperatura tal-kamra, se jiġu ġġenerati ebusija ta 'l-ipproċessar estremament qawwija u stress residwu, li huwa s-sors ewlieni assolut ta' stress residwu għal pajpijiet ta 'l-azzar -miġbudin/kesħa-irrumblati, u l-livell ta' stress huwa ħafna ogħla minn dak ta 'pajpijiet ta' l-azzar -irrumblati bis-sħana.
• Qtugħ u ipproċessar tat-tarf tal-pajp: Is-serrar, il-kamini u l-ipproċessar tal-kanal se jikkawżaw deformazzjoni tal-plastik lokali, li tirriżulta f'konċentrazzjoni ta 'stress lokali fit-tarf tal-pajp.
• Proċess ta 'trattament tas-sħana: Meta l-proċess jitwettaq kif suppost, l-istress jista 'jiġi eliminat; jekk it-tisħin ikun irregolari jew it-tkessiħ ikun mgħaġġel wisq (bħal tkessiħ), se jiġu ġġenerati stress termali ġodda u stress mikrostrutturali, u f'każijiet severi, il-pajp tal-azzar jinqasam.

L-istress istantanju matul il-proċess jaffettwa biss l-istabbiltà tal-proċess. L-istress residwu huwa l-fattur ewlieni li jiddetermina l-prestazzjoni tal-kwalità u tas-servizz tal-prodott lest, u għandu żewġ effetti: impatti negattivi u effetti pożittivi kontrollabbli.

• Instabilità tad-dimensjoni u l-forma:L-istress residwu huwa forza interna ta' bilanċ personali. Meta l-passi sussegwenti tal-ipproċessar bħal qtugħ, kamini, liwi, eċċ ifixklu l-bilanċ tal-istress, ir-rilaxx tal-istress jikkawża li l-pajp tal-azzar jitgħawweġ, jaqbeż il-limitu tal-ellittiċità, jespandi jew jikkuntratta fid-dijametru, u jaffettwa l-eżattezza dimensjonali; Ir-rilaxx bil-mod tal-istress waqt-ħażna fit-tul jista 'jwassal ukoll għal nuqqas ta' deformazzjoni.
• Pressjoni mnaqqsa-bearing u prestazzjoni tal-għeja: Stress tensili residwu se jkun superimpost ma 'l-istress tax-xogħol iġġenerat mill-pressjoni tax-xogħol u tagħbijiet li jalternaw, li jikkawżaw li l-pajp ta' l-azzar fil-fatt iġorr aktar forza mill-valur tad-disinn, u b'hekk titnaqqas il-pressjoni-tagħha kapaċità ta 'ġarr; taħt tagħbijiet li jalternaw bħal varjazzjonijiet u vibrazzjonijiet tal-pressjoni tal-fluwidu, stress tensili residwu se jaċċellera l-bidu tal-qsim u jnaqqas b'mod sinifikanti l-ħajja tal-għeja, u f'każijiet severi, jikkawża qsim jew ksur tal-pajp.
• Induċi qsim tal-korrużjoni tal-istress: F'midja korrużiva li jkun fiha kubrit, joni tal-klorur, eċċ (bħal trasport taż-żejt u gass, pajpijiet kimiċi), stress tensili residwu se jinteraġixxu mal-korrużjoni, li jinduċi qsim tal-korrużjoni tal-istress (SCC), li hija waħda mill-forom ta 'falliment tal-qalba tal-pajpijiet tat-trasport taż-żejt u tal-gass u pajpijiet tar-raffinar u kimiċi.
• Degradazzjoni tal-prestazzjoni tal-ipproċessar sussegwenti: Għal pajpijiet ta 'l-azzar bi stress residwu kbir, waqt passi ta' proċessar sekondarju bħal liwi, espansjoni u kuntrattar, huma suxxettibbli għal qsim u rebound eċċessiv, li jirriżulta fi tnaqqis sinifikanti fir-rata ta 'kwalifika ta' pproċessar.

Mhux l-istress residwu kollha huma detrimentali: L-istress kompressiv residwu tal-wiċċ jista 'jikkontrobatta xi tagħbijiet ta' tensjoni esterna, u jsaħħaħ is-saħħa tal-għeja u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-istress tal-pajp tal-azzar. Fl-industrija, l-istress kompressiv tal-wiċċ ikkontrollat ​​jiġi introdott b'mod attiv permezz ta 'proċessi bħal shot peening u ttestjar idrostatiku biex jottimizzaw il-prestazzjoni tas-servizz tal-pajp tal-azzar.

Rigward l-istress, huwa maqsum f'żewġ tipi ta 'approċċi: "L-eliminazzjoni/il-kontroll tal-istress residwu li diġà ġie ġġenerat" u "It-tnaqqis tal-ġenerazzjoni tal-istress fis-sors".

• Metodu ta 'trattament tas-sħana (l-aktar qalba, l-ogħla rata ta' eliminazzjoni)

​​​​​​​

L-iktar metodu użat komunement huwa t-ttemprar li jtaffi l-istress-: saħħan il-pajp tal-azzar taħt it-temperatura tar-rikristallizzazzjoni (għall-azzar tal-karbonju, ġeneralment 550-650 grad, għall-azzar liga, aġġusta skont il-materjal), żomm għal ftit, u mbagħad kessaħ bil-mod. Permezz ta 'fluss tal-plastik mikro u diffużjoni atomika, l-istress intern jiġi rilaxxat, b'rata ta' eliminazzjoni ta '70% sa 90%, filwaqt li ma tnaqqasx b'mod sinifikanti s-saħħa tal-materjal. Huwa proċess standard għal-pajpijiet miġbudin fil-kesħa, pajpijiet iwweldjati, u pajpijiet tal-bojler bi pressjoni għolja.

Il-proċess ta 'normalizzazzjoni + ittemprar jelimina l-istress residwu fl-istess ħin filwaqt li jaġġusta l-istruttura u jottimizza l-proprjetajiet mekkaniċi, l-aktar użati għat-trattament finali tas-sħana ta' pajpijiet tal-azzar mingħajr saldatura.

• Metodu ta' regolazzjoni mekkanika

1. Test idrostatiku: applika pressjoni ta 'ilma ta' pressjoni żejda biex tikkawża deformazzjoni mikro tal-plastik tal-ħajt tal-pajp, tirrilaxxa stress residwu u tqassam mill-ġdid l-istress, li tifforma stress kompressiv ta 'benefiċċju fuq is-saff tal-wiċċ, li għandha l-funzjonijiet doppji ta' spezzjoni ta 'kwalità u regolazzjoni tal-istress, u huwa proċess meħtieġ għall-pressjoni -li jġorru pajpijiet tal-azzar.
2. Shot blasting/trattament ta' peening: il-projettili ta '-veloċità għolja jolqtu l-wiċċ tal-pajp ta' l-azzar, li jikkawżaw deformazzjoni plastika tas-saff tal-wiċċ, jintroduċu stress kompressiv residwu tal-wiċċ kontrollabbli, jikkontrobattu l-istress tensili dannuż, u fl-istess ħin itejbu s-saħħa tal-għeja u r-reżistenza għall-korrużjoni. Huwa komunement użat għal pre-trattament qabel kontra l--korrużjoni.
3. Tixjiħ tal-vibrazzjoni: uża reżonanza biex tagħmel difetti mikroskopiċi fiż-żlieq tal-pajp ta 'l-azzar, tirrilaxxa stress residwu, adattat għal pajpijiet ta' l-azzar ta '-dijametru kbir u ta' daqs-kbir, b'konsum baxx ta 'enerġija u ċiklu qasir, iżda r-rata ta' eliminazzjoni ta 'tensjoni hija inqas minn dik tat-trattament tas-sħana.

• Tixjiħ naturali: aħżen barra biex tħalli l-istress jirrilaxxa bil-mod u b'mod naturali, b'ċiklu twil u effett limitat, użat biss bħala metodu awżiljarju.

• Itejb it-tekniki tal-ipproċessar tas-sħana: Ikkontrolla l-veloċità tat-tisħin tal-billetta tat-tubu biex tiżgura temperatura uniformi tal-forn; tadotta tkessiħ ikkontrollat ​​wara l-irrumblar bis-sħana biex tevita tkessiħ rapidu u tkessiħ irregolari, u b'hekk tnaqqas l-istress termali.
• Itejb it-tekniki ta 'deformazzjoni tal-plastik: Ittejjeb id-disinn tat-titqib, l-irrumblar tat-tubi, u l-konfigurazzjonijiet tad-die ta 'tnaqqis kostanti biex jiżguraw deformazzjoni uniformi tul il-ħxuna tal-ħajt u d-direzzjoni tat-tul; tqassam b'mod raġonevoli l-ammont ta 'deformazzjoni f'kull pass biex tevita deformazzjoni eċċessiva f'pass wieħed.
• Ottimizzazzjoni tal-proċess tal-iwweldjar (pajpijiet iwweldjati): Ikkontrolla l-input tas-sħana tal-welding, tadotta proċessi ta 'preheating u postheating biex tnaqqas ir-rata tat-tkessiħ, u timminimizza l-gradjent tat-temperatura fil-ħjata tal-weldjatura; uża l-iwweldjar simmetriku u l-iwweldjar b'ħafna-pass biex tikkontrobatti xi deformazzjoni u stress.
• Ottimizzazzjoni tat-teknika tal-ipproċessar kiesaħ: Qassam l-ammont ta 'deformazzjoni fit-tpinġija kiesħa/irrumblar kiesaħ b'mod raġonevoli, iskeda ittemprar intermedju biex telimina t-twebbis tax-xogħol u l-istress waqt l-ipproċessar, u mbagħad ipproċedi bi proċessar kiesaħ sussegwenti.
• Ottimizzazzjoni tal-proċess ta 'drittar: Ipprijoritizza l-użu ta 'l-iddrittar sħun minflok l-iddrittar kiesaħ, ottimizza l-ammont ta' tnaqqis ta 'l-iddrittar u l-mudell tar-roll, tnaqqas l-istress introdott bl-iddrittar; uża serrar ta 'preċiżjoni minflok shearing biex tnaqqas il-konċentrazzjoni tal-istress fit-truf tal-pajp.