Terminis nuovargis atsiranda, kai šildymo vamzdžių temperatūra cikliškai kyla ir krinta. Kintamasis šiluminis plėtimasis ir susitraukimas sukuria periodinį tempimo ir gniuždymo terminį įtempį vamzdžio korpuso viduje. Po daugelio ciklų ant paviršiaus atsiranda mikroįtrūkimų ir palaipsniui plinta į vidų, sudarydami prasiskverbiančius įtrūkimus, dėl kurių susidaro vidutinis nuotėkis. Ši žala daugiausia koncentruojasi į dalis, turinčias didelius temperatūros gradientus ir struktūrinius netolygumus. Tai priklauso nuo nuovargio žalai, kurią sukelia ciklinė šiluminė apkrova, kuri būdinga šildymo įrangai, kuri dažnai paleidžiama ir išjungiama.
1. Šiluminio nuovargio įtrūkimų atsiradimo ir plitimo mechanizmas
Kai vamzdžio sienelė greitai įkaista, pirmiausia išsiplečia paviršinis sluoksnis ir jį sulaiko žemos-temperatūros vidinis metalas, todėl susidaro paviršiaus tempimo įtempis. Aušinimo metu išorinis sluoksnis greičiau susitraukia ir patiria gniuždymo įtampą. Pakartotinis įtempimo ir suspaudimo perjungimas sudaro ciklinį kintamą šiluminį įtempį. Smulkūs paviršiaus defektai, tokie kaip įbrėžimai ir suvirinimo defektai, tampa įtrūkimų šaltiniais. Esant nuolatinei ciklinei apkrovai, nuovargio įtrūkimai plečiasi kryptimi, statmena pagrindiniam įtempimui. Kai įtrūkimai prasiskverbia į vamzdžio sienelės storį, atsiranda vidutinis nuotėkis. Skirtingai nuo statinio įtempio korozijos įtrūkimų, terminį nuovargį lemia tik mechaninis kintamasis temperatūros svyravimų įtempis be privalomos korozinės terpės dalyvavimo.
2. Tipinės padėtys, pažeidžiamos terminio nuovargio žalai
Suvirinimo siūlės ir karščio{0}}veikiamos zonos su netolygia metalografine struktūra ir įtempių koncentracija;
Įleidimo sekcijos, kuriose šalta terpė tiesiogiai susimaišo su karšto vamzdžio korpusu, kad susidarytų staigus temperatūros skirtumas;
Flanšo šaknies, kintamo skersmens ir alkūnės struktūrinių mutacijų padėtys;
Skysčio lygio kintamos zonos, kuriose dujų fazės ir skysčio fazės temperatūra labai skiriasi;
Standžios fiksuotos vamzdžių dalys, negalinčios laisvai plėstis ir deformuotis keičiantis temperatūrai.
3. Pagrindiniai šiluminį nuovargį greitinantys veiksniai
Dažnas avarinis paleidimas ir išjungimas, šalta terpė tiesiogiai įpurškiama į aukštos{0}temperatūros vamzdyną;
Neprotingas vamzdyno tvirtinimo būdas su standžiu užspaudimu, ribojančiu šiluminį poslinkį;
Per didelis vietinis temperatūros gradientas, kurį sukelia netolygus šildymo komponentų įkaitimas;
Paviršiaus apdirbimo įbrėžimai, įbrėžimai ir suvirinimo defektai, veikiantys kaip įtrūkimų atsiradimo taškai;
Medžiagos grūdėtumas po ilgo -aukštos{1}} temperatūros eksploatavimo sumažina atsparumą nuovargiui.
4. Visos-nuorodų prevencinės kontrolės techninės priemonės
① Įgyvendinkite gradiento temperatūros kilimo ir aušinimo veikimo specifikacijas
Lėtai įkaitinkite prieš paleidžiant ir palaipsniui atvėsinkite sustodami, kad sumažintumėte momentinį temperatūros skirtumą.
② Optimizuokite dujotiekio atramos struktūrą
Naudokite slankiojančias atramas ir plėtimosi jungtis, kad sumažintumėte šiluminį poslinkį ir užblokuotą šiluminį įtampą.
③ Pagerinkite paviršiaus apdailą ir pašalinkite paviršiaus defektų šaltinius
Šlifuokite ir poliruokite suvirinimo siūles ir vamzdžio paviršių, kad pašalintumėte įbrėžimus ir aštrius įtempių koncentracijos taškus.
④ Optimizuokite šildymo išdėstymą, kad išvengtumėte vietinio perkaitimo
Tolygiai paskirstykite šilumos šaltinius, kad dalis vamzdžio sienelės nepalaikytų per didelio temperatūros gradiento.
⑤ Pasirinkite smulkiagrūdį{0}}stabilų nerūdijantį plieną, kad dirbtumėte dažnai kintančiomis temperatūrų sąlygomis
Pagerinkite medžiagos atsparumą šiluminiam nuovargiui optimizuodami gaunamos medžiagos klasę.
5. Prevencinio poveikio palyginimo lentelė
表格
| Veikimo ir diegimo režimas | Šiluminio nuovargio rizika | Paraiškos pasiūlymas |
|---|---|---|
| Dažnas staigus temperatūros pokytis + standus fiksuotas montavimas | Greitas įtrūkimų susidarymas po trumpo veikimo ciklo | Pridėkite plėtimosi kompensaciją ir standartizuokite temperatūros valdymo procesą |
| Laipsniškas temperatūros reguliavimas + lanksti atrama + paviršiaus apdaila | Labai sulėtina nuovargio įtrūkimų plitimą | Standartinės konstrukcijos ir veikimo specifikacijos |
| Kompensacinės jungties konfigūracija + homogenizuotas šildymas + reguliarus defektų aptikimas | Minimali terminio nuovargio gedimo rizika | Pertraukiamo dažno paleidimo{0}}sustabdymo įrangos pageidaujama schema |
Išvada
316 nerūdijančio plieno šildymo vamzdžių terminiai nuovargio įtrūkimai atsiranda dėl ciklinio kintamo šiluminio įtempio, atsirandančio dėl pasikartojančio temperatūros kaitos, dėl kurio atsiranda nuovargio plyšių branduolių susidarymas ir išsiplėtimas. Pagrindiniai prevencijos metodai yra sumažinti temperatūros mutacijų amplitudę, rezervuoti šiluminio plėtimosi kompensavimo erdvę, pašalinti paviršiaus įtempių koncentracijos defektus ir pagerinti medžiagos nuovargį. Griežtas proceso veikimas ir struktūros optimizavimas gali veiksmingai užkirsti kelią prasiskverbiamoms nuotėkio avarijoms, kurias sukelia ilgalaikis -terminis ciklinis nuovargis.
