چرا خطوط عملیات حرارتی کیفیت لوله را تعیین می کنند؟
برای پوشش، لوله، لوله خط و لوله تحت فشار، خواص مکانیکی که مشتری آزمایش می کند در خط عملیات حرارتی به جای در کارخانه نورد ایجاد می شود. خط تولید عملیات حرارتی لولهای را میگیرد که شکل گرفته و جوش داده شده یا سوراخ شده است، آن را مجدداً تا دمای صحیح آستنیته گرم میکند، آن را با سرعت کنترلشده خاموش میکند و سپس آن را برای رسیدن به ترکیب مشخص شده از استحکام تسلیم، استحکام کششی، ازدیاد طول، سختی و چقرمگی ضربه، خنثی میکند.
از آنجایی که الزامات استانداردهایی مانند API 5CT و مشخصات مختلف لوله ASTM در طول نهایی تأیید می شود، هر مرحله از خط باید قابل تکرار باشد. چیدمان کوره، نحوه انتقال لوله و یکنواختی اسپری کوئنچ تعیین می کند که آیا یک آسیاب می تواند یک نوار خصوصیت باریک را در کل سفارش نگه دارد یا خیر.
مزایای کوره بیم{0} پیاده روی
کوره راهپیمایی-نوع کوره ای است که بیشترین استفاده را در خطوط عملیات حرارتی لوله دارد و مزایای آن مستقیماً از نحوه انتقال بار کار ناشی می شود.
خروجی بالا یک کوره پرتوی راهپیمایی یک کوره پیوسته است، بنابراین توان عملیاتی ساعتی میتواند از ۵۰ تن در یک خط چاه- تجاوز کند و طیف وسیعی از قطر و طول لولهها را بدون تنظیم مجدد کوره کنترل میکند.
سریع، حتی گرمایش. کوره با گاز یا سوخت مایع روشن می شود و گرما را هم با تابش و هم از طریق همرفت به لوله منتقل می کند. لوله ها بر روی تیرهای ثابت و راهپیمایی در حالت برجسته قرار می گیرند، بنابراین به جای قرار گرفتن در یک نقطه سرد، توسط گاز داغ احاطه می شوند.
دمای لوله یکنواخت یکنواختی دمای کل-طول در خروجی کوره در یک نوار باریک در اطراف نقطه تنظیم، معمولاً در حدود مثبت یا منفی 15 درجه سانتیگراد قرار دارد. یکنواختی به این دلیل حاصل می شود که هر گام به جلو از تیر راه رفتن لوله را از طریق یک زاویه کوچک می چرخاند، بنابراین هیچ وجهی از لوله به سمت مشعل ها باقی نمی ماند.
تغییر شکل کم از آنجا که چرخه حرارتی یکنواخت است، انحنا و بیضی در خروجی کوره کوچک است. این شرایط ابعادی مورد نیاز برای کوئنچ مستقیم و برای اندازه و صاف کردن بعدی را ایجاد می کند.
عملیات آسان و اتوماسیون. وضعیت مشعل و موقعیت لوله در کوره به راحتی مشاهده می شود، چرخه گام را می توان با بخش های خاموش و تمپر هماهنگ کرد و کل توالی را می توان از یک سیستم کنترل واحد اجرا کرد.
پیکربندی خط معمولی
| مرحله | نقاط عملکرد و کنترل |
|---|---|
| میز شارژ | لوله با شماره حرارت مشخص می شود، فاصله برای قرار گرفتن یکنواخت در معرض جو کوره تنظیم شده است |
| کوره آستنیته | پیادهروی-انتقال تیر، نقطه تنظیم و زمان خیساندن مطابق با درجه، ضخامت دیوار و مشخصات |
| واحد خاموش کردن | اسپری خارجی یا داخلی-خارجی، دمای آب، جریان و فشار کنترل میشود تا سرعت خنکسازی قابل تکراری بدهد. |
| کوره تمپرینگ | دما و زمان معتدل برای برآورده شدن باند مقاومت تسلیم و سختی مشخص شده انتخاب شده است |
| تخت خنک کننده | خنک کننده هوای کنترل شده برای جلوگیری از چرخه حرارتی دوم و کنترل نشده |
| صاف کردن و سایز بندی | صاف کردن چرخشی یا فشاری تا حد مجاز صافی |
| بازرسی | بررسی غیر مخرب، بررسی سختی، آزمایش مکانیکی روی نمونه و آزمایش هیدرواستاتیک |
اثرات بر خواص لوله نهایی
دمای معتدل اهرم اصلی قدرت است. دماهای پایین تر تلطیف باعث افزایش تسلیم و استحکام کششی می شود اما ازدیاد طول و چقرمگی را کاهش می دهد. دمای بالاتر برعکس عمل می کند. بنابراین خط باید در داخل پنجره ای کار کند که در آن نیاز به استحکام، حد سختی و نیاز ضربه همگی به طور همزمان برآورده می شود. برای نمرات با سقف سختی، مانند درجههای سختی کنترلشده-پوشش و لولهها، چرخه تمپر همچنین ابزار اصلی برای نگهداشتن محصول نهایی زیر حد مجاز است.
سرعت خنک شدن در حین کوئنچ، سختی پذیری را کنترل می کند. کوئنچ که خیلی کند است، ساختاری نرم و فریتی با استحکام ضعیف به جا می گذارد. خاموش کردن بیش از حد شدید، تنش و اعوجاج باقیمانده را افزایش میدهد و خطر ترک خوردن در دیوارهای سنگین یا گرمای{1} کربن بالا را افزایش میدهد. یکنواختی اسپری در طول لوله به اندازه میانگین سرعت خنک کننده اهمیت دارد، زیرا خاموش کردن غیریکنواخت طولی ایجاد می کند که نمی توان آن را تا حد تحمل صاف کرد.
نقاط عملیاتی و نگهداری
دمای کوره باید با ترموکوپل های کالیبره شده کنترل شود تا حجم کار را نشان دهد، نه فقط جو کوره، و بررسی باید در فواصل زمانی مشخص تکرار شود. تنظیم مشعل برای محافظت از سطح فولاد و جلوگیری از رسوب بیش از حد، جو را کمی اکسیده نگه میدارد، در حالی که نسبت سوخت به-هوا برای حفظ نقطه تنظیم با حداقل بیش از حد در طول تعویض محصول، کاهش مییابد.
در بخش کوئنچ، وضعیت نازل، تمیزی فیلتر و عملکرد پمپ نیاز به بررسی های معمول دارد، زیرا نازل نیمه مسدود شده بلافاصله به عنوان پراکنده در نتایج سختی و کششی ظاهر می شود. زمان چرخه گام تیر راهپیمایی باید با ظرفیت خاموش کردن مطابقت داشته باشد، به طوری که یک لوله پس از رسیدن به دما در اتمسفر کوره باقی نماند. صاف کردن پس از تلطیف انجام می شود، زیرا صاف کردن لوله سخت شده و تمپر نشده تنش پسماند بالایی ایجاد می کند و خطر ترک خوردگی را به تاخیر می اندازد.
سوالات متداول
س: چرا برای لولهها، کوره{0}تیروی راهپیمایی بر کوره غلتکی{1}}اجرا میشود؟
طرح تیر{0}}راهپیمایی لوله را پشتیبانی میکند و میچرخاند، بنابراین کل محیط یک جو کوره را میبیند و توزیع دما در طول طول یکسان میماند. هنگامی که لوله به طور مداوم بر روی غلتک های در حال چرخش قرار می گیرد به سختی می توان به این یکنواختی دست یافت.
س: چه خروجی می توان از خط عملیات حرارتی لوله انتظار داشت؟
بسته به قطر لوله، ضخامت دیواره، طول کوره و زمان خیساندن مورد نیاز طبق مشخصات، یک خط پیوسته مدرن با کوره{0}}تیر راهپیمایی میتواند از 50 تن در ساعت تجاوز کند.
س: درجه حرارت در امتداد لوله در خروجی کوره چقدر یکنواخت است؟
خطوط خوب کنترلشده-تغییر طول کل- را در حدود مثبت یا منفی 15 درجه سانتیگراد از نقطه تنظیم نگه میدارند، که معمولاً به اندازه کافی سفت است تا خاموش کردن بعدی خواص ثابتی را در طول ایجاد کند.
س: آیا عملیات حرارتی ابعاد لوله را تغییر می دهد؟
می تواند. کوئنچ باعث ایجاد تنش حرارتی می شود که ممکن است باعث بیضی یا انحنا شود، بنابراین یک خط به درستی طراحی شده، تغییر شکل را از طریق گرمایش یکنواخت و خنک کردن یکنواخت کوچک نگه می دارد و سپس با صاف کردن کنترل شده پس از تلطیف، صافی را بازیابی می کند.
س: کدام استانداردها پارامترهای عملیات حرارتی را هدایت می کنند؟
مشخصات محصول انجام می دهد. API 5CT برای پوشش و لوله، و مشخصات لوله ASTM مربوطه، خواص مکانیکی، محدودیتهای سختی و آزمایشی را که چرخه عملیات حرارتی باید برآورده کند، تعریف میکند.
س: آیا یک خط می تواند هم لوله فولاد کربنی و هم لوله فولادی آلیاژی را درمان کند؟
بله، مشروط بر اینکه نقاط تنظیم، زمان خیساندن، سرعت خاموش کردن و دمای تلطیف تغییر کرده و برای هر درجه واجد شرایط باشند. گریدهای آلیاژی عموماً به دمای آستنیته بالاتر، کنترل اتمسفر سختتر و کنترل دقیقتر خاموش کردن نیاز دارند.
