De ce liniile de tratament termic decid calitatea conductelor
Pentru carcasa, tubulatura, conducta de conducta si conducta de presiune, proprietatile mecanice pe care clientul le testeaza sunt create mai degraba in linia de tratare termica decat in laminor. O linie de producție de tratament termic preia țeava care a fost formată și sudată sau perforată, o reîncălzește la temperatura de austenitizare corectă, o stinge la o rată controlată și apoi o temperează pentru a atinge combinația specificată de limită de curgere, rezistență la tracțiune, alungire, duritate și rezistență la impact.
Deoarece cerințele standardelor precum API 5CT și diferitele specificații ale conductelor ASTM sunt verificate pe lungimea finită, fiecare etapă a liniei trebuie să fie repetabilă. Dispunerea cuptorului, modul în care este transportată conducta și uniformitatea pulverizării de stingere determină dacă o moară poate menține o bandă de proprietate îngustă pe o întreagă comandă.
Avantajele cuptorului cu grinzi-mersibile
Cuptorul cu grinzi mobile-este cel mai utilizat tip de cuptor în liniile de tratare termică a conductelor, iar avantajele sale rezultă direct din modul în care transmite sarcina de lucru.
Randament ridicat. Un cuptor cu grinzi mobile-este un cuptor continuu, astfel încât debitul orar poate depăși 50 t pe o linie bine-încărcată și se ocupă de o gamă largă de diametre și lungimi de țeavă fără a re-resetare cuptorul.
Încălzire rapidă, uniformă. Cuptorul este aprins cu gaz sau combustibil lichid și transferă căldură către conductă atât prin radiație, cât și prin convecție. Conductele se sprijină pe grinzi fixe și mobile într-o poziție ridicată, astfel încât sunt înconjurate de gaz fierbinte, mai degrabă decât să se așeze într-un loc rece.
Temperatura uniformă a conductei. Uniformitatea temperaturii pe toată lungimea-la ieșirea cuptorului este menținută într-o bandă îngustă în jurul punctului de referință, de obicei la aproximativ plus sau minus 15 grade Celsius. Omogenitatea este atinsă deoarece fiecare pas înainte al fasciculului mobil rotește țeava printr-un unghi mic, astfel încât nicio față a țevii nu rămâne înspre arzătoare.
Deformare redusă. Deoarece ciclul termic este uniform, curbura și ovalitatea la ieșirea cuptorului sunt mici. Aceasta creează condiția dimensională necesară pentru o călire dreaptă și pentru dimensionarea și îndreptarea ulterioară.
Operare ușoară și automatizare. Starea arzătorului și poziția țevii în cuptor sunt ușor de observat, ciclul de etapă poate fi sincronizat cu secțiunile de stingere și temperare, iar întreaga secvență poate fi rulată dintr-un singur sistem de control.
Configurație tipică de linie
| Etapă | Funcții și puncte de control |
|---|---|
| Masa de incarcare | Conductă identificată prin numărul de căldură, distanță stabilită pentru o expunere uniformă la atmosfera cuptorului |
| Cuptor de austenitizare | Transportul-mersului, punctul de referință și timpul de înmuiere potrivite cu gradul, grosimea peretelui și specificațiile |
| Unitate de stingere | Pulverizare externă sau internă{0}}externă, temperatura apei, debitul și presiunea controlate pentru a oferi o viteză de răcire reproductibilă |
| Cuptor de călire | Temperatura și timpul de revenire alese pentru a îndeplini limita de curgere și banda de duritate specificate |
| Pat de răcire | Răcire controlată cu aer pentru a evita un al doilea ciclu termic necontrolat |
| Îndreptarea și dimensionarea | Îndreptarea prin rotație sau prin presare la toleranța de dreptate permisă |
| Inspecţie | Examinare ne-distructivă, studiu de duritate, testare mecanică pe eșantion și testare hidrostatică |
Efecte asupra proprietăților finale ale conductei
Temperatura de temperare este pârghia principală a puterii. Temperaturile de revenire mai scăzute cresc randamentul și rezistența la tracțiune, dar reduc alungirea și duritatea; temperaturile mai ridicate fac invers. Prin urmare, linia trebuie operată în interiorul unei ferestre în care cerințele de rezistență, limita de duritate și cerințele de impact sunt toate îndeplinite în același timp. Pentru clasele cu un plafon de duritate, cum ar fi carcasele cu duritate controlată-, ciclul de revenire este, de asemenea, principalul mijloc de menținere a produsului finit sub limită.
Viteza de răcire în timpul călirii controlează călibilitatea. O stingere prea lentă lasă o structură moale, feritică, cu rezistență slabă; o călire prea severă crește stresul rezidual și distorsiunea și crește riscul de fisurare a călirii în pereții grei sau de căldură cu-carbon. Uniformitatea pulverizării de-a lungul lungimii țevii contează la fel de mult ca viteza medie de răcire, deoarece o stingere ne-uniformă produce o lungime care nu poate fi îndreptată la toleranță.
Puncte de operare și întreținere
Temperatura cuptorului trebuie monitorizată cu termocupluri calibrate poziționate pentru a reprezenta sarcina de lucru, nu doar atmosfera cuptorului, iar sondajul trebuie repetat la intervale definite. Reglarea arzătorului menține atmosfera ușor oxidată pentru a proteja suprafața de oțel și pentru a evita depunerile excesive, în timp ce raportul combustibil-la-aer este redus pentru a menține punctul de referință cu o depășire minimă în timpul schimbării produsului.
În secțiunea de stingere, starea duzei, curățenia filtrului și performanța pompei necesită verificări de rutină, deoarece o duză parțial blocată apare imediat ca împrăștiere în duritate și întindere. Timpul ciclului pas al fasciculului mobil trebuie să fie adaptat la capacitatea de stingere, astfel încât o țeavă să nu rămână așteptată în atmosfera cuptorului după atingerea temperaturii. Îndreptarea se efectuează după călire, deoarece îndreptarea unei țevi întărite, necălit ar crea stres rezidual mare și riscă crăparea întârziată.
FAQ
Î: De ce este preferat un cuptor cu grinzi mobile-în locul unui cuptor cu role-vatră pentru țevi?
Designul grinzii mobile-susține și rotește conducta, astfel încât întreaga circumferință vede aceeași atmosferă a cuptorului și distribuția temperaturii de-a lungul lungimii rămâne uniformă. Această uniformitate este dificil de obținut atunci când țeava se sprijină continuu pe role rotative.
Î: Ce rezultate pot fi așteptate de la o linie de tratare termică a conductelor?
O linie continuă modernă cu un cuptor cu grinzi mobile-poate depăși 50 t pe oră, în funcție de diametrul țevii, grosimea peretelui, lungimea cuptorului și timpul de înmuiere cerut de specificație.
Î: Cât de uniformă este temperatura de-a lungul unei țevi la ieșirea cuptorului?
Liniile bine-controlate mențin întreaga-variație a lungimii cu aproximativ plus sau minus 15 grade Celsius din punctul de referință, care este în mod normal suficient de strâns pentru ca stingerea ulterioară să producă proprietăți consistente pe lungime.
Î: Tratamentul termic modifică dimensiunile conductei?
Se poate. Călirea introduce stres termic care poate cauza ovalitate sau curbură, astfel încât o linie proiectată corect menține deformarea mică prin încălzire uniformă și răcire uniformă și apoi restabilește rectitudinea prin îndreptare controlată după revenire.
Î: Ce standarde determină parametrii tratamentului termic?
Specificația produsului o face. API 5CT pentru carcasa și tubulatura, precum și specificațiile relevante ale conductelor ASTM, definesc proprietățile mecanice, limitele de duritate și testele pe care trebuie să le îndeplinească ciclul de tratament termic.
Î: O singură linie poate trata atât țevile din oțel carbon, cât și țevile din oțel aliat?
Da, cu condiția ca punctele de referință, timpii de înmuiere, ratele de stingere și temperaturile de revenire să fie modificate și calificate pentru fiecare grad. Calitățile de aliaje necesită, în general, temperaturi de austenitizare mai ridicate, un control mai strict al atmosferei și o stingere mai atent monitorizată.
