Miksi lämpökäsittelylinjat määräävät putkien laadun
Vaipalle, putkille, linjaputkelle ja paineputkelle asiakkaan testaamat mekaaniset ominaisuudet luodaan lämpökäsittelylinjalla valssaamon sijaan. Lämpökäsittelyn tuotantolinja ottaa muotoillun ja hitsatun tai lävistetyn putken, lämmittää sen uudelleen oikeaan austenisointilämpötilaan, sammuttaa sen kontrolloidulla nopeudella ja sitten karkaisee sen määritellyn myötörajan, vetolujuuden, venymän, kovuuden ja iskunkestävyyden yhdistelmän saavuttamiseksi.
Koska standardien, kuten API 5CT, ja eri ASTM-putkispesifikaatioiden vaatimukset vahvistetaan valmiilla pituudella, linjan jokaisen vaiheen on oltava toistettavissa. Uunin sijoittelu, putken kuljetustapa ja jäähdytyssuihkun tasaisuus määräävät, pystyykö mylly pitämään kapeaa ominaisuuskaistaa koko tilauksen yli.
Kävelevän-palkkiuunin edut
Kävelypalkki-
Korkea teho. Kävelypalkki-
Nopea, tasainen lämmitys. Uuni poltetaan kaasulla tai nestemäisellä polttoaineella ja se siirtää lämpöä putkeen sekä säteilyllä että konvektiolla. Putket lepäävät kiinteillä ja kävelypalkeilla korotetussa asennossa, joten ne ovat kuuman kaasun ympäröimiä mieluummin kuin kylmässä paikassa.
Tasainen putken lämpötila. Koko-pituuden lämpötilan tasaisuus uunin ulostulossa pysyy kapealla kaistalla asetuspisteen ympärillä, yleensä noin plus tai miinus 15 celsiusastetta. Tasaisuus saavutetaan sillä, että kävelypalkin jokainen askel eteenpäin pyörittää putkea pienen kulman läpi, joten mikään putken pinta ei pysy polttimia kohti.
Alhainen muodonmuutos. Koska lämpökierto on tasainen, kaarevuus ja soikeus uunin ulostulossa ovat pieniä. Tämä luo mitoitustilan, jota tarvitaan suorasammutukseen ja myöhempään mitoitus- ja oikaisuun.
Helppo käyttö ja automaatio. Polttimen kunto ja putken asento uunissa on helposti havaittavissa, vaihejakso voidaan synkronoida jäähdytys- ja temperointiosien kanssa ja koko sekvenssi voidaan ajaa yhdestä ohjausjärjestelmästä.
Tyypillinen linjakokoonpano
| Vaihe | Toiminta- ja ohjauspisteet |
|---|---|
| Latauspöytä | Putki tunnistetaan lämpönumerolla, etäisyys asetettu tasaista altistumista varten uunin ilmakehään |
| Austenisoiva uuni | Kävelysäteen-siirto, asetuspiste ja imeytysaika laadukkaan, seinämän paksuuden ja spesifikaatioiden mukaan |
| Sammutusyksikkö | Ulkoinen tai sisäinen-ulkoinen suihkutus, veden lämpötila, virtaus ja paine ohjataan toistettavan jäähdytysnopeuden saavuttamiseksi |
| Karkaisuuuni | Karkaisulämpötila ja -aika on valittu vastaamaan määritettyä myötöraja- ja kovuusaluetta |
| Jäähdytyssänky | Ohjattu ilmajäähdytys toisen, hallitsemattoman lämpökierron välttämiseksi |
| Oikaisu ja mitoitus | Kierto- tai puristusoikaisu sallittuun suoruustoleranssiin |
| Tarkastus | -Tuhoamaton tutkimus, kovuusmittaus, näytteen mekaaninen testaus ja hydrostaattinen testaus |
Vaikutukset lopullisen putken ominaisuuksiin
Karkaisulämpötila on tärkein vahvuuden vipu. Alemmat karkaisulämpötilat lisäävät myötöä ja vetolujuutta, mutta vähentävät venymistä ja sitkeyttä; korkeammat lämpötilat tekevät päinvastoin. Siimaa on siis käytettävä ikkunan sisällä, jossa lujuusvaatimus, kovuusraja ja iskunkestävyys täyttyvät yhtä aikaa. Lajeille, joissa on kovuuskatto, kuten säädellyt-kovuuskotelot ja letkut, karkaisujakso on myös tärkein keino pitää lopputuote rajan alapuolella.
Jäähdytysnopeus sammutuksen aikana säätelee karkaisua. Liian hidas sammutus jättää pehmeän, ferriittisen rakenteen, jonka lujuus on heikko; liian voimakas jäähdytys lisää jäännösjännitystä ja vääristymiä ja lisää vaimennushalkeilun riskiä raskaissa seinissä tai korkeassa-hiilämmössä. Suihkutuksen tasaisuus putken pituudella on yhtä tärkeä kuin keskimääräinen jäähdytysnopeus, koska epätasainen jäähdytys tuottaa pituuden, jota ei voida suoristaa toleranssiin.
Käyttö- ja huoltopisteet
Uunin lämpötilaa on tarkkailtava kalibroiduilla termoelementeillä, jotka on sijoitettu edustamaan työmäärää, ei vain uunin ilmakehää, ja mittaus on toistettava määrätyin väliajoin. Polttimen säätö pitää ilmakehän hieman hapettavana teräspinnan suojaamiseksi ja liiallisen hilseilyn välttämiseksi, kun taas polttoaineen-/-ilmasuhdetta leikataan niin, että asetusarvo pysyy mahdollisimman pienellä ylityksellä tuotteen vaihdon aikana.
Sammutusosassa suuttimen kunto, suodattimen puhtaus ja pumpun suorituskyky vaativat rutiinitarkastuksia, koska osittain tukossa oleva suutin näkyy välittömästi kovuuden ja vetolujuuden hajonnana. Kävelypalkin askeljaksoaika on sovitettava sammutuskapasiteettiin, jotta putki ei jää odottamaan uunin ilmakehään lämpötilan saavuttamisen jälkeen. Oikaisu suoritetaan karkaisun jälkeen, koska karkaistun, karkaisemattoman putken oikaisu aiheuttaisi suuren jäännösjännityksen ja vaarantaisi halkeilun viivästymisen.
FAQ
K: Miksi kävelypalkki-
Kävelevä-palkkirakenne tukee ja pyörittää putkea, joten koko ympärysmitta näkee saman uunin ilmakehän ja lämpötilan jakautuminen pituudella pysyy tasaisena. Tätä tasaisuutta on vaikea saavuttaa, kun putki lepää jatkuvasti pyörivien rullien päällä.
K: Mitä tehoa voidaan odottaa putken lämpökäsittelylinjalta?
Nykyaikaisen jatkuvan linjan, jossa on kävelypalkki-
K: Kuinka tasainen lämpötila on putkessa uunin ulostulossa?
Hyvin-ohjatut viivat pitävät koko-pituuden vaihtelun noin plus tai miinus 15 celsiusastetta asetuspisteestä, joka on normaalisti riittävän tiukka, jotta myöhempi vaimennus tuottaa yhdenmukaisia ominaisuuksia pitkin pituutta.
K: Muuttaako lämpökäsittely putken mittoja?
Se voi. Karkaisu aiheuttaa lämpöjännitystä, joka voi aiheuttaa soikeaa tai kaarevuutta, joten oikein suunniteltu linja pitää muodonmuutoksen pienenä tasaisen kuumennuksen ja tasaisen jäähdytyksen ansiosta ja palauttaa sitten suoruuden kontrolloidulla oikaisulla karkaisun jälkeen.
K: Mitkä standardit ohjaavat lämpökäsittelyparametreja?
Tuotespesifikaatio tekee. API 5CT kotelolle ja putkille sekä asiaankuuluvat ASTM-putkispesifikaatiot määrittelevät mekaaniset ominaisuudet, kovuusrajat ja testauksen, jotka lämpökäsittelysyklin on täytettävä.
K: Voiko yksi linja käsitellä sekä hiiliteräs- että seosteräsputkia?
Kyllä, edellyttäen, että asetusarvot, liotusajat, jäähdytysnopeudet ja karkaisulämpötilat muutetaan ja hyväksytään kullekin laadulle. Seoslaadut tarvitsevat yleensä korkeampia austenisointilämpötiloja, tiukempaa ilmakehän hallintaa ja tarkemmin valvottua vaimennusta.
