Zakaj linije za toplotno obdelavo odločajo o kakovosti cevi
Za ohišje, cevje, cevovode in tlačne cevi se mehanske lastnosti, ki jih testira stranka, ustvarijo v liniji za toplotno obdelavo in ne v valjarni. Proizvodna linija za toplotno obdelavo vzame cev, ki je bila oblikovana in zvarjena ali preluknjana, jo ponovno segreje na pravilno temperaturo avstenitizacije, pogasi z nadzorovano hitrostjo in nato popušča, da doseže določeno kombinacijo meje tečenja, natezne trdnosti, raztezka, trdote in udarne žilavosti.
Ker so zahteve standardov, kot so API 5CT in različne specifikacije cevi ASTM, preverjene na končni dolžini, mora biti vsaka stopnja linije ponovljiva. Postavitev peči, način transporta cevi in enakomernost razpršila za gašenje določajo, ali mlin lahko drži ozek pas lastnosti v celotnem naročilu.
Prednosti peči s pohajajočimi-gremami
Peč s hodečimi žarki je vrsta peči, ki se najpogosteje uporablja v linijah za toplotno obdelavo cevi, njene prednosti pa izhajajo neposredno iz načina prenosa delovne obremenitve.
Visok izkoristek. Peč s pohajajočimi tramovi je kontinuirna peč, tako da lahko urni pretok preseže 50 t na dobro-obremenjeni liniji, in deluje s širokim razponom premerov in dolžin cevi brez ponovne-nastavitve peči.
Hitro, enakomerno segrevanje. Peč je kurjena s plinom ali tekočim gorivom in prenaša toploto na cev s sevanjem in konvekcijo. Cevi ležijo na fiksnih in pomičnih nosilcih v dvignjenem položaju, tako da so obdane z vročim plinom, namesto da bi ležale na hladnem.
Enotna temperatura cevi. Enakomernost temperature po celotni-dolžini na izhodu iz peči se ohranja znotraj ozkega pasu okoli nastavljene točke, običajno znotraj približno plus ali minus 15 stopinj Celzija. Enakomernost dosežemo, ker vsak korak naprej pohodne grede zasuka cev za majhen kot, tako da nobena stran cevi ne ostane proti gorilnikom.
Nizka deformacija. Ker je toplotni cikel enakomeren, sta ukrivljenost in ovalnost na izhodu iz peči majhni. To ustvari dimenzionalne pogoje, potrebne za ravno gašenje in za kasnejše dimenzioniranje in ravnanje.
Enostavno upravljanje in avtomatizacija. Stanje gorilnika in položaj cevi v peči sta zlahka opazovana, cikel korakov je mogoče sinhronizirati z odseki za gašenje in popuščanje, celotno zaporedje pa je mogoče voditi iz enega samega krmilnega sistema.
Tipična konfiguracija linije
| Oder | Funkcija in kontrolne točke |
|---|---|
| Polnilna miza | Cev označena s toplotnim številom, razmik nastavljen za enakomerno izpostavljenost atmosferi peči |
| Peč za avstenitizacijo | Prenos pomičnega trama, nastavljena točka in čas namakanja se ujemajo z naklonom, debelino stene in specifikacijo |
| Enota za dušenje | Zunanje ali notranje-zunanje pršenje, temperatura vode, pretok in tlak nadzorovani, da se zagotovi ponovljiva hitrost hlajenja |
| Peč za kaljenje | Temperatura in čas kaljenja sta izbrana tako, da ustrezata razponu meje tečenja in trdote |
| Hladilna postelja | Nadzorovano zračno hlajenje, da se izognete drugemu, nenadzorovanemu termičnemu ciklu |
| Ravnanje in velikost | Rotacijsko ali stiskalno ravnanje na dovoljeno toleranco ravnosti |
| Inšpekcija | Ne-destruktivni pregled, merjenje trdote, mehansko testiranje na vzorcu in hidrostatično testiranje |
Učinki na končne lastnosti cevi
Temperatura kaljenja je glavni dejavnik trdnosti. Nižje temperature popuščanja povečajo tečenje in natezno trdnost, zmanjšajo pa raztezek in žilavost; višje temperature pa ravno nasprotno. Linija mora torej delovati znotraj okna, v katerem so hkrati izpolnjene zahteve glede trdnosti, mejne vrednosti trdote in zahteve glede udarca. Za razrede z zgornjo mejo trdote, kot so razredi ohišja in cevi z nadzorovano{3}}trdoto, je cikel popuščanja tudi glavno sredstvo za ohranjanje končnega izdelka pod mejo.
Hitrost ohlajanja med kaljenjem nadzoruje kaljivost. Prepočasno gašenje pusti mehko, feritno strukturo s slabo trdnostjo; prestrogo kaljenje poveča preostalo napetost in popačenje ter poveča tveganje za razpoke pri kaljenju v težkih stenah ali visoko-ogljične vročine. Enakomernost pršenja vzdolž dolžine cevi je pomembna tako kot povprečna hitrost ohlajanja, ker ne-enakomerno dušenje povzroči dolžino, ki je ni mogoče poravnati do tolerance.
Delovne in vzdrževalne točke
Temperaturo peči je treba spremljati s kalibriranimi termočleni, nameščenimi tako, da predstavljajo delovno obremenitev, ne le atmosfero peči, in pregled je treba ponavljati v določenih intervalih. Prilagoditev gorilnika ohranja rahlo oksidacijo ozračja, da se zaščiti jeklena površina in prepreči prekomerni kamenec, medtem ko je razmerje med gorivom-in-zrakom prilagojeno tako, da zadrži nastavljeno točko z minimalnim prekoračitvijo med menjavo izdelka.
V oddelku za dušenje je treba rutinsko preverjati stanje šob, čistost filtra in delovanje črpalke, saj se delno zamašena šoba takoj pokaže kot razpršeni rezultati glede trdote in nateznosti. Čas koraka cikla hoje grede je treba uskladiti z zmogljivostjo gašenja, tako da cev ne ostane čakati v atmosferi peči, potem ko doseže temperaturo. Ravnanje se izvede po popuščanju, saj bi ravnanje kaljene, nepopuščene cevi povzročilo visoko preostalo napetost in tvegalo zapoznelo pokanje.
pogosta vprašanja
V: Zakaj je za cevno peč boljša-peč z valjčnim{1}}ognjiščem?
Zasnova-prehajajočega nosilca podpira in vrti cev, tako da celoten obod vidi enako atmosfero peči, porazdelitev temperature po dolžini pa ostane enakomerna. To enotnost je težko doseči, če cev neprekinjeno leži na vrtečih se valjih.
V: Kakšno moč lahko pričakujemo od linije za toplotno obdelavo cevi?
Sodobna neprekinjena linija s pečjo s pomičnimi tramovi lahko preseže 50 t na uro, odvisno od premera cevi, debeline stene, dolžine peči in časa namakanja, ki ga zahteva specifikacija.
V: Kako enakomerna je temperatura vzdolž cevi na izhodu iz peči?
Dobro-nadzorovane črte zadržijo celotno-različico dolžine znotraj približno plus ali minus 15 stopinj Celzija od nastavljene točke, kar je običajno dovolj tesno, da naknadno dušenje povzroči dosledne lastnosti vzdolž dolžine.
V: Ali toplotna obdelava spremeni dimenzije cevi?
Lahko. Kaljenje uvaja toplotno obremenitev, ki lahko povzroči ovalnost ali ukrivljenost, zato pravilno zasnovana linija ohranja majhno deformacijo z enakomernim segrevanjem in enakomernim ohlajanjem ter nato obnovi ravnost z nadzorovanim ravnanjem po popuščanju.
V: Kateri standardi določajo parametre toplotne obdelave?
Specifikacija izdelka to počne. API 5CT za ohišja in cevi ter ustrezne specifikacije cevi ASTM določajo mehanske lastnosti, meje trdote in preskuse, ki jih mora izpolniti cikel toplotne obdelave.
V: Ali lahko ena linija obdela cevi iz ogljikovega jekla in cevi iz legiranega jekla?
Da, pod pogojem, da se nastavljene točke, časi namakanja, hitrosti gašenja in temperature popuščanja spremenijo in kvalificirajo za vsako stopnjo. Razredi zlitin na splošno potrebujejo višje temperature avstenitizacije, strožji nadzor atmosfere in natančneje nadzorovano gašenje.
