Kaedah untuk Menghapuskan Tekanan Sisa Dalaman dalam Paip Keluli Lancar

Semasa proses seperti menggolek, mengimpal, bekerja sejuk, dan rawatan haba,paip keluli lancarterdedah kepada tegasan baki dalaman disebabkan turun naik suhu setempat, perubahan struktur mikro atau ubah bentuk plastik yang tidak sekata. Jika tidak disingkirkan, tegasan sisa boleh menyebabkan ubah bentuk dan keretakan, mengurangkan{1}}kapasiti galas dan hayat perkhidmatan beban paip. Berikut memperkenalkan tiga kaedah penghapusan tekanan teras, berdasarkan teknik kejuruteraan yang biasa digunakan, yang mengimbangi keberkesanan dan kepraktisan.

 

 

1. Rawatan Haba: Penyelesaian Paling Teliti dan Arus Perdana

Rawatan haba, yang menggunakan haba untuk menyusun semula atom dalam paip keluli dan melegakan tekanan, adalah kaedah yang paling banyak digunakan dan paling berkesan dalam industri. Ia terutamanya termasuk-pembajaan suhu rendah dan penyepuhlindapan pelepasan tekanan.

Pembajaan suhu-rendah sesuai untuk paip yang dipadamkan seperti-keluli karbon tinggi dan keluli aloi. Paip keluli dipanaskan hingga 150-250 darjah, dipegang pada suhu ini selama 1-3 jam, dan kemudian disejukkan perlahan-lahan. Semasa proses ini, struktur martensit sebahagiannya terurai, memendakan karbida halus yang mengurangkan herotan kekisi dan boleh menghilangkan 60%-80% tegasan sisa tanpa mengurangkan kekerasan dengan ketara. Sebagai contoh, selepas pelindapkejutan, paip keluli lancar 45# mengalami pembajaan suhu rendah pada 200 darjah, mengurangkan tegasan sisa daripada 800 MPa kepada di bawah 200 MPa sambil mengekalkan kekerasan 25-30 HRC, menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam bahagian mekanikal.

 

Penyepuhlindapan pelepasan tekanan sesuai untuk-keluli karbon rendah,-keluli karbon sederhana dan paip keluli yang dikimpal. Paip dipanaskan hingga 550-650 darjah (di bawah suhu peralihan fasa), dipegang selama 2-4 jam, dan kemudian perlahan-lahan disejukkan di dalam relau. Proses ini menghapuskan tegasan dalaman yang disebabkan oleh ubah bentuk plastik melalui resapan atom, menghapuskan 70%-90% tegasan sisa dengan kesan minimum pada sifat mekanikal. Sebagai contoh, selepas mengimpal paip keluli ASTM A106 Gr.B, penyepuhlindapan pelepasan tegasan pada 600 darjah mengurangkan tegasan baki dalam kawasan kimpalan daripada 500 MPa kepada 80 MPa, dengan berkesan menghalang keretakan kimpalan dan menjadikannya sesuai untuk saluran paip pengangkutan.

 

2. Pengurangan Tekanan Mekanikal: Kaedah Bantu yang Fleksibel dan Cekap

Pengurangan tegasan mekanikal menggunakan daya luaran untuk mendorong ubah bentuk plastik setempat dalam paip keluli, mengimbangi tegasan baki dalaman. Kaedah ini sesuai untuk paip besar yang menyusahkan pemanasan atau untuk-pembinaan tapak. Ia terutamanya termasuk penuaan getaran dan pelurus tekanan.

Penuaan getaran melibatkan pemasangan penggetar pada paip keluli dan mengenakan getaran pada frekuensi tertentu (50-100 Hz) untuk menyebabkan paip bergema. Semasa resonans ini, tegasan sisa melebihi titik hasil bahan, mendorong ubah bentuk plastik mikroskopik dan dengan itu melepaskan tegasan. Kaedah ini menggunakan tenaga yang rendah (hanya 1/10 daripada rawatan haba) dan hanya mengambil masa 1-2 jam. Ia boleh menghapuskan 30% -50% tekanan sisa tanpa merosakkan permukaan. Sebagai contoh, paip keluli lancar Q345 berdiameter besar dengan diameter 1 meter boleh mengurangkan tekanan sisa daripada 400 MPa kepada kira-kira 200 MPa melalui penuaan getaran. Kaedah ini sesuai untuk pelepasan tekanan di tapak paip yang digunakan dalam jambatan dan struktur keluli.

 

Meluruskan tekanan menggunakan penekan hidraulik untuk menggunakan tekanan pada lenturan atau kepekatan tegasan dalam paip keluli, mendorong ubah bentuk plastik terbalik dan mengimbangi tegasan baki. Tekanan dilaraskan mengikut spesifikasi paip (biasanya 50%-70% daripada kekuatan hasil bahan) dan dikekalkan selama 10-30 minit. Kaedah ini boleh menghilangkan tegasan setempat (seperti tegasan pada hujung paip selepas lukisan sejuk) dengan kadar pengurangan 40%-60%. Ia biasanya digunakan untuk pelarasan tekanan dalampaip keluli lancaruntuk jentera ketepatan, memastikan ketepatan pemprosesan seterusnya.

 

3. Penuaan Semulajadi: Penyelesaian-Kos, Jangka Panjang-Rendah

Penuaan semula jadi melibatkan pendedahan paip keluli kepada persekitaran semula jadi luaran (suhu -20-40 darjah , kelembapan 40%-80%). Turun naik suhu-jangka panjang dan sedikit getaran secara beransur-ansur melepaskan tekanan dalaman. Kaedah ini tidak memerlukan pelaburan peralatan dan kos yang sangat rendah, tetapi ia memakan masa (biasanya 3-12 bulan) dan hanya sesuai untuk paip keluli karbon rendah dengan masa pemprosesan yang singkat dan tahap tegasan rendah, seperti 20#paip keluli lancaruntuk pengangkutan cecair am. Penuaan semula jadi boleh menghapuskan 20%-30% tekanan sisa dan menghalang kesan pemanasan pada permukaan paip, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan estetika tinggi.

 

Ringkasnya, dalam aplikasi sebenar, kaedah harus dipilih berdasarkan bahan paip keluli, spesifikasi, tahap tegasan, dan keadaan operasi: rawatan haba lebih disukai untuk tekanan tinggi dan keperluan ketepatan tinggi; kaedah mekanikal boleh digunakan untuk-pembinaan tapak atau paip besar; dan penuaan semula jadi boleh digunakan untuk-kos rendah, projek jangka-panjang. Gabungan munasabah kaedah ini (seperti penyepuhlindapan pelepasan tekanan diikuti dengan penuaan getaran selepas kimpalan) boleh meningkatkan lagi pelepasan tekanan dan memastikan prestasi dan keselamatan paip keluli lancar.