Zašto linije za toplinsku obradu odlučuju o kvaliteti cijevi
Za kućište, cijevi, cjevovode i tlačne cijevi, mehanička svojstva koja testira kupac stvaraju se u liniji toplinske obrade, a ne u valjaonici. Proizvodna linija za toplinsku obradu uzima cijev koja je oblikovana i zavarena ili probušena, ponovno je zagrijava na ispravnu temperaturu austenitizacije, gasi je kontroliranom brzinom i zatim je temperira kako bi se postigla određena kombinacija granice razvlačenja, vlačne čvrstoće, istezanja, tvrdoće i udarne žilavosti.
Budući da su zahtjevi standarda kao što su API 5CT i razne ASTM specifikacije cijevi provjereni na gotovoj duljini, svaka faza linije mora biti ponovljiva. Raspored peći, način na koji se cijev transportira i ujednačenost spreja za gašenje određuju može li mlin zadržati uzak raspon svojstava preko cijele narudžbe.
Prednosti peći s pokretnom-gredom
Peć s hodajućom{0}}gredom vrsta je peći koja se najčešće upotrebljava u linijama za toplinsku obradu cijevi, a njezine prednosti proizlaze izravno iz načina na koji prenosi radno opterećenje.
Visok učinak. Peć s hodajućom-gredom je kontinuirana peć, tako da protok po satu može premašiti 50 t na dobro-opterećenoj liniji, i radi sa širokim rasponom promjera i duljina cijevi bez ponovnog-postavljanja peći.
Brzo, ravnomjerno zagrijavanje. Peć se loži plinom ili tekućim gorivom i prenosi toplinu na cijev zračenjem i konvekcijom. Cijevi se oslanjaju na fiksne i pokretne grede u podignutom položaju, tako da su okružene vrućim plinom umjesto da leže na hladnom mjestu.
Ujednačena temperatura cijevi. Ujednačenost temperature po cijeloj-dužini na izlazu iz peći održava se unutar uskog pojasa oko postavljene točke, obično unutar oko plus ili minus 15 stupnjeva Celzijusa. Ujednačenost se postiže jer svaki korak naprijed pokretne grede zakreće cijev za mali kut, tako da niti jedno lice cijevi ne ostaje prema plamenicima.
Niska deformacija. Budući da je toplinski ciklus ravnomjeran, zakrivljenost i ovalnost na izlazu iz peći su male. Time se stvara dimenzionalni uvjet potreban za ravno kaljenje i za kasnije dimenzioniranje i ravnanje.
Jednostavan rad i automatizacija. Stanje plamenika i položaj cijevi u peći lako se promatraju, ciklus koraka može se sinkronizirati sa sekcijama za kaljenje i temperiranje, a cijeli niz se može pokrenuti iz jednog upravljačkog sustava.
Tipična konfiguracija linije
| Pozornica | Funkcija i kontrolne točke |
|---|---|
| Stol za punjenje | Cijev identificirana toplinskim brojem, razmak postavljen za ravnomjerno izlaganje atmosferi peći |
| Peć za austenitizaciju | Prijenos hodajuće{0}}grede, postavljena točka i vrijeme namakanja usklađeni s nagibom, debljinom stijenke i specifikacijom |
| Jedinica za gašenje | Vanjski ili unutarnji-vanjski sprej, temperatura vode, protok i tlak kontrolirani kako bi se postigla ponovljiva brzina hlađenja |
| Peć za kaljenje | Temperatura i vrijeme kaljenja odabrani tako da zadovolje specificiranu granicu tečenja i opseg tvrdoće |
| Rashladni krevet | Kontrolirano hlađenje zrakom kako bi se izbjegao drugi, nekontrolirani toplinski ciklus |
| Ravnanje i dimenzioniranje | Rotacijsko ili prešano ravnanje na dopuštenu toleranciju ravnosti |
| Inspekcija | Ne-destruktivno ispitivanje, ispitivanje tvrdoće, mehaničko ispitivanje na uzorku i hidrostatičko ispitivanje |
Učinci na konačna svojstva cijevi
Temperatura kaljenja glavna je poluga čvrstoće. Niže temperature kaljenja povećavaju razvlačenje i vlačnu čvrstoću, ali smanjuju istezanje i žilavost; više temperature čine suprotno. Linija stoga mora raditi unutar prozora u kojem su istovremeno zadovoljeni zahtjev za čvrstoćom, ograničenje tvrdoće i zahtjev za udar. Za stupnjeve s gornjom tvrdoćom, kao što su kontrolirani-tvrdoće za kućište i cijevi, ciklus kaljenja također je glavno sredstvo za održavanje gotovog proizvoda ispod granice.
Brzina hlađenja tijekom kaljenja kontrolira kaljivost. Presporo gašenje ostavlja meku, feritnu strukturu slabe čvrstoće; prestrogo kaljenje povećava zaostalo naprezanje i izobličenje i povećava rizik od pucanja pri kaljenju u teškim stijenkama ili visokim -ugljičnim toplinama. Jednolikost raspršivanja duž duljine cijevi važna je jednako kao i prosječna brzina hlađenja, jer ne-jednoliko gašenje proizvodi duljinu koja se ne može izravnati do tolerancije.
Točke rada i održavanja
Temperatura peći mora se pratiti kalibriranim termoparovima postavljenim tako da predstavljaju radno opterećenje, a ne samo atmosferu peći, a ispitivanje treba ponavljati u određenim intervalima. Podešavanje plamenika održava atmosferu laganom oksidacijom kako bi se zaštitila čelična površina i izbjegao prekomjerni kamenac, dok se omjer goriva-i-zraka podešava kako bi se zadržala zadana vrijednost uz minimalno prekoračenje tijekom promjene proizvoda.
U odjeljku za gašenje, stanje mlaznice, čistoća filtra i izvedba crpke zahtijevaju rutinske provjere, jer se djelomično začepljena mlaznica odmah pokazuje kao razlika u rezultatima tvrdoće i rastezanja. Vrijeme ciklusa koraka pokretne grede mora biti usklađeno s kapacitetom gašenja, tako da cijev ne ostane čekati u atmosferi peći nakon postizanja temperature. Ravnanje se provodi nakon kaljenja, budući da bi ravnanje kaljene, netemperirane cijevi stvorilo visoko zaostalo naprezanje i rizik od odgođenog pucanja.
FAQ
P: Zašto je peć s hodajućom-gredom bolja od peći s valjkom-ložišta za cijevi?
Dizajn-hodne grede podupire i okreće cijev, tako da cijeli obod vidi istu atmosferu peći, a raspodjela temperature duž duljine ostaje ravnomjerna. Tu jednolikost je teško postići kada cijev neprekidno leži na rotirajućim valjcima.
P: Kakav učinak se može očekivati od linije toplinske obrade cijevi?
Moderna kontinuirana linija s peći s hodajućom gredom može premašiti 50 t na sat, ovisno o promjeru cijevi, debljini stijenke, duljini peći i vremenu namakanja koje zahtijeva specifikacija.
P: Koliko je ujednačena temperatura duž cijevi na izlazu iz peći?
Dobro-kontrolirane linije drže cijelu-varijaciju duljine unutar oko plus ili minus 15 stupnjeva Celzija od zadane točke, što je obično dovoljno čvrsto da naknadno prigušivanje proizvede dosljedna svojstva duž duljine.
P: Mijenja li toplinska obrada dimenzije cijevi?
Može. Kaljenje uvodi toplinski stres koji može uzrokovati ovalnost ili zakrivljenost, tako da ispravno dizajnirana linija održava deformaciju malom ravnomjernim zagrijavanjem i ravnomjernim hlađenjem, a zatim vraća ravnost kontroliranim ravnanjem nakon kaljenja.
P: Koji standardi određuju parametre toplinske obrade?
Specifikacija proizvoda to čini. API 5CT za kućište i cijevi, te relevantne ASTM specifikacije cijevi, definiraju mehanička svojstva, ograničenja tvrdoće i ispitivanja koja ciklus toplinske obrade mora zadovoljiti.
P: Može li jedna linija tretirati i cijevi od ugljičnog čelika i cijevi od legiranog čelika?
Da, pod uvjetom da se zadane vrijednosti, vremena namakanja, brzine gašenja i temperature kaljenja mijenjaju i kvalificiraju za svaki stupanj. Vrste legura općenito zahtijevaju više temperature austenitizacije, strožu kontrolu atmosfere i pomnije praćeno kaljenje.
