Tērauda cauruļu plaisāšanas cēloņu, scenāriju un profilakses pasākumu analīze

Tērauda cauruļu plaisāšanas būtība ir tāda, ka iekšējais spriegums ir lielāks par materiāla tecēšanas robežu/nepietiekamību. Turklāt ir četri galvenie cēloņi: materiālu defekti, procesa defekti, pārmērīgs ārējais spēks un vides korozija.

No mikroskopiskā graudu plaisāšanas līdz mikro-plaisu izplešanās līdz makroskopiskām plaisām, tas notiek piecos veidos: gareniskā plaisāšana, šķērseniskā plaisāšana, riņķveida plaisāšana, gala plaisāšana un metinājuma plaisāšana.

1. Materiāli{1}}iemesli (raksturīgi defekti)

1. Ieslēgumi/fāzes segregācija izejvielās
Tērauda ražošanas laikā, ja sēra, fosfora, skābekļa un ūdeņraža saturs pārsniedz standartu, sulfīdi un oksīdi uzkrāsies, izjaucot metāla graudu nepārtrauktību un kļūstot par plaisu avotiem; ja oglekļa ekvivalents ir pārāk augsts, tērauds kļūst trausls un tam ir vāja stingrība, un tas ir pakļauts aukstai plaisāšanai.

2. Nepietiekama metalogrāfiskā struktūra
Rupji graudi, lentveida struktūra, Vickers struktūra, cietināta martensīta cieta un trausla struktūra, ievērojami samazināta plastiskums, pat neliels spriegums radīs plaisāšanu.

3. Nevienmērīgs sienas biezums, pārmērīga eliptiskums
Viena caurules puse ir biezāka, bet otra plānāka, spriegums koncentrējas plānās -sienu zonā, un plaisas galvenokārt rodas sprieguma apstākļos.

4. Ūdeņraža -izraisīta plaisāšana (visbiežāk)
Tērauda ražošanas laikā skābes mazgāšanas, metināšanas, galvanizācijas procesi absorbē ūdeņradi, ūdeņraža atomi iekļūst režģī, uzkrājas, veidojot iekšējo spiedienu, plaisā graudus un galvenokārt izpaužas kā aizkavēta plaisāšana.

2. Ražošanas procesa iemesli (pēc-ražošanas defekti)

1. Nepiemērots karstās velmēšanas/aukstās vilkšanas process

• Pārmērīga sildīšanas/dzesēšanas temperatūra: Pārkaršanas rezultātā veidojas rupji graudi un nepilnīga kalšana; pārāk zema temperatūra rada sliktu plastiskumu un tiešu plīsumu velmēšanas laikā.
• Pārmērīga ripošanas samazināšana: Pārmērīga deformācija vienā piegājienā pārsniedz materiāla pielaides robežu, izraisot iekšējo slāņošanos un mikro{0}}plaisas.
• Aukstā vilkšanā nav veikta starpatkausēšana: Spēcīgs aukstuma sacietējums, pārmērīgs atlikušais stiepes spriegums un dabiska plaisāšana uzglabāšanas un griešanas laikā.

2. Metināto tērauda cauruļu defekti
Spirālmetināšana, metināšana ar taisnu šuvi: caurlaidības trūkums, izdedžu iekļaušana, gāzes porainība, zemgriezums, metinājuma šuve, šuve ir vāja vieta, sprieguma koncentrācija izraisa tiešu plaisāšanu; pārmērīga metināšanas siltuma padeve, trauslums karstuma{0}}ietekmētajā zonā.

3. Nepareiza termiskā apstrāde
Pārāk ātra dzesēšana normalizēšanas un atlaidināšanas laikā noved pie stresa dzēšanas; nepietiekama rūdīšana, atlikušais spriegums nav atbrīvots un sekojoša lēna plaisāšana.

4. Griešana, slīpēšana, slīpēšana
Zāģēšana, griešana ar liesmu rada termisko spriegumu un sacietējušu slāni, kā rezultātā beigās veidojas mikroplaisas, kas pēc tam izplešas.

3. Stress un ārējā spēka cēloņi
1. Atlikušais iekšējais stress
Pēc velmēšanas, metināšanas un aukstās vilkšanas iekšējais spriegums nav novērsts. Tērauda caurulei iekšpusē ir savs stiepes spriegums, un tā dabiski plaisās pat bez ārēja spēka.

2. Mehāniskā pārslodze no ārējiem spēkiem
Saspiešana, trieciens, locīšana, nevienmērīgs spēka sadalījums pacelšanas un uzstādīšanas laikā, kā arī tērauda caurules projektētās tecēšanas robežas pārsniegšana.

3. Stresa koncentrēšanās
Caurules atvēruma iecirtumā rodas plaisas, skrāpējumi, kas izraisa bedres, asi stūri vītnes apstrādes rezultātā un pēkšņas sienas biezuma izmaiņas. Vietējais spriegums tiek palielināts vairākas reizes, izraisot tūlītēju plaisāšanu.

4. Korozijas cēloņi un vides un vides pasliktināšanās
1. Trauslums zemā-temperatūra
Zema-oglekļa un zema-leģētā tērauda caurulēm ir ievērojams triecienizturības kritums ārkārtīgi zemās temperatūrās. Pat nelielas vibrācijas vai triecieni var izraisīt trauslus lūzumus un plaisāšanu.

2. Korozijas plaisāšana

• Sprieguma korozija: Mitrums, skābes, sārmi, hlorīda joni + stiepes spriegums, kā rezultātā rodas sprieguma korozijas plaisas (SCC).
• Starpgranulu korozija: vide grauj graudu robežas, izraisot pakāpenisku plaisāšanu.
• Ūdeņraža korozija, sulfīdu korozija (bieži sastopama naftas atradņu un ogļu ķīmisko cauruļvadu sistēmās).

1. Plaisāšana ražošanas laikā

• Karstās velmēšanas un caurduršanas laikā:Caurules sagatavei ir zema temperatūra, un tajā ir daudz ieslēgumu, kā rezultātā caurduršanas gals tieši plīst.
• Ritināšanas procesa laikā:Pārmērīgs spiediena samazinājums, nepareiza vadošo rullīšu regulēšana, izraisot caurules sienas garenvirziena plaisāšanu.
• Aukstās vilkšanas ražošanas laikā:Slikta veidņu eļļošana, pārmērīga deformācija un atkvēlināšanas nespēja, kas izraisa plaisāšanu zīmēšanas laikā.
• Metināšanas veidošanas laikā:Slikta metināšanas šuves veidošanās, metināšanas strāvas un sprieguma neatbilstība, tūlītēja metinājuma plaisāšana.
• Iztaisnošanas procesa laikā:Pārmērīgs spiediens uz iztaisnošanas veltņiem, izraisot caurules saspiešanu un šķērsvirziena plaisas.

2. Plaisāšana uzglabāšanas/transportēšanas laikā

• Auksti vilktās-caurules un metinātās caurules nav pakļautas stresa mazināšanai, un pēkšņas temperatūras izmaiņas āra uzglabāšanas laikā izraisa siltuma izplešanos un saraušanos, izraisot plaisāšanu.
• Nepareiza iesiešana transportēšanas un celšanas laikā, kā arī nepamatoti polsterējuma punkti rada lokālu saspiešanu un noberšanos, izraisot plaisāšanu.
• Mitruma, lietus, rūsas un korozijas iedarbība, pakāpeniski izplešas mikro{0}}plaisas uz virsmas.

3. Pēc-apstrādes uzlauzšana

• Cauruļu galu liesmas griešana un slīpēšana, termiskais šoks rada gala plaisas.
• Vītnes griešana, vītņošana, rievošanas apstrāde, griešanas spriegums apvienojumā ar asu stūra spriegumu izraisa plaisāšanu.
• Nejauši saīsināta, rupja klauvēšana un vibrācija pastiprina esošās mikro{0}}plaisas.

4. Plaisāšana uzstādīšanas un lietošanas laikā

• Cauruļu piespiedu izlīdzināšana, stipra vilkšana savienošanai, kā rezultātā rodas uzstādīšanas stiepes spriegums.
• Spiediena{0}}gultņa paredzētā spiediena pārsniegšana, ūdens āmura trieciens, pēkšņa spiediena palielināšanās un samazināšanās.
• Izmantošanai ārpus telpām zemā temperatūrā, bez izolācijas, radot trauslus lūzumus.
• Ierakto cauruļu pamatu nosēšanās, piekārtā slodze, grunts korozija.
• Augstas-temperatūras apstākļi: ilgstoša-augstas-temperatūras šļūde, graudu slīdēšana, kas izraisa plaisāšanu; pārmaiņus karstā un aukstā cikli, termiskā noguruma plaisāšana.

1. Izejvielu kontrole (novērst plaisas no avota)

1. Stingri kontrolējiet tērauda ražošanas sastāvu: samaziniet sēru un fosforu, kontrolējiet oglekļa ekvivalentu, stingri kontrolējiet ūdeņraža saturu, izvēlieties kvalificētus sagataves un izvairieties no nejaušas tērauda metāllūžņu un citu piemaisījumu sajaukšanas.

2. AVisiem ienākošajiem sagatavēm ir jāveic defektu noteikšana: ultraskaņas/indukcijas defektu noteikšana, iekšējo ieslēgumu, slāņu un saraušanās defektu noņemšana.

3. Unisagatavju formas sildīšana: soli{0}}pa-apkures krāsns ar nemainīgu ātrumu, izvairoties no lokālas pārkaršanas un pārkaršanas un nodrošinot pietiekamu turēšanas laiku, lai panāktu vienmērīgu mikrostruktūru.

2. Velmēšanas/aukstās zīmēšanas procesa regulēšana
1. Precīza temperatūras kontrole
Karstās velmēšanas gadījumā sākotnējā un beigu velmēšanas temperatūra tiek stingri kontrolēta, lai izvairītos no trauslās zonas; zemas{0}}temperatūras vidē sagataves sildīšanas temperatūra tiek atbilstoši paaugstināta.

2. Saprātīgs samazinājuma sadalījums
Samaziniet vienas rites deformācijas apjomu, izmantojiet vairākas gājienus ar nelielu samazinājumu, lai izvairītos no pārmērīga spriedzes vienā piegājienā; optimizēt atstarpi starp ruļļiem un vadotnēm, lai nodrošinātu vienmērīgu sienu biezumu un atbilstu eliptiskuma prasībām.

3. Pret-plaisāšana aukstās vilkšanas procesā
Pirms aukstās vilkšanas veiciet sferoidizācijas atlaidināšanu, lai novērstu darba sacietēšanu; pulēt veidnes un nodrošināt pietiekamu eļļošanu, lai samazinātu berzes spriegumu; izmantojiet vairākas zīmēšanas kārtas un pievienojiet atlaidināšanas procesus vidū.

3. Īpaši pret-plaisāšanas līdzekļi metinātām tērauda caurulēm
1. Saskaņojiet metināšanas strāvu, spriegumu un metināšanas ātrumu, lai novērstu nepilnīgu iekļūšanu, apakšējo griešanu un izdedžu iekļaušanu.
2. Pirms metināšanas uzsildiet un pēc metināšanas lēnām atdzesējiet. Augsta-oglekļa tērauda/leģētā tērauda caurules pēc metināšanas ir jārūda, lai mazinātu stresu.
3. Līnijā veiciet-ultraskaņas un rentgena defektu noteikšanu metināšanas šuvēm un nekavējoties noņemiet saplaisājušās tērauda caurules.

4. Termiskā apstrāde stresa mazināšanai (galvenais process)
1. Auksti stieptām-caurulēm, biezām-sienu caurulēm un sakausējuma caurulēm jāveic spriedzes atlaidināšana/normalizēšana, lai atbrīvotu velmēšanas un metināšanas radītos atlikušos spriegumus.
2. Kontrolējiet dzesēšanas ātrumu. Aizliegt gaisa dzesēšanu vai ātru dzesēšanu. Izmantojiet krāsns dzesēšanu, lēnu dzesēšanu bedrēs, lai izvairītos no konstrukciju sacietēšanas.

5. Pēc-apstrādes un iztaisnošanas kontrole
1. Precīzi-noregulējiet iztaisnošanas veltņa spiedienu, lai pārmērīga iztaisnošana neradītu šķērseniskas plaisas; atkārtoti-pārbaudiet pēc iztaisnošanas.
2. Izmantojiet zema ātruma apstrādi, lai noapaļotu un noslīpētu caurules muti, lai izvairītos no caurules mutes tiešas sadedzināšanas, griežot ar liesmu; tā vietā izmantojiet mehānisko zāģēšanu, lai samazinātu termiskās plaisas.
3. Pēc apstrādes izveidojiet noapaļotu pāreju pie caurules izejas, lai novērstu stresa koncentrāciju, ko izraisa asi stūri un spraugas.

6. Tiešsaistes kvalitātes pārbaude
Pilna -procesa virpuļstrāvas, ultraskaņas un hidrostatiskās pārbaudes tiek veiktas, lai iepriekš noteiktu mikro-plaisas un novērstu produktu ar plaisām izplūdi no ražošanas līnijas.

1. Veida izvēle un saderība (vispirms atlasiet pareizo cauruli)
1. Zema-temperatūra:Izvēlieties tērauda caurules, kas izturīgas pret zemas-temperatūras triecieniem (piemēram, Q355C/D/E), un izvairieties no parastā zema{2}}oglekļa tērauda.
2. Kodīgs līdzeklis (skābe, sārms, ķīmiska viela, jūras krasts):Izvēlieties cinkotas caurules, nerūsējošā tērauda caurules, pretkorozijas sakausējuma{0}}caurules. Parastās oglekļa tērauda caurules ir pakļautas sprieguma korozijas plaisāšanai.
3. Augsts-spiediens un augsta{2}}temperatūra:Izvēlieties biezas{0}}sienu bezšuvju tērauda caurules. Noraidīt plānas -sienu metinātas caurules kā aizstājējus.

2. Uzglabāšanas un transportēšanas piezīmes
1. Uzglabājiet gatavās tērauda caurules plakanā stāvoklī, lai tās netiktu piekārtas vai pakļautas viena-punkta spriedzei; izmantojiet slāņveida koka balstus, lai novērstu tiešu cietu kontaktu un saspiešanu.
2. Nosedziet tos lietainās dienās, lai novērstu rūsēšanu lietus iedarbības dēļ un plaisāšanu, ko izraisa pēkšņas temperatūras izmaiņas; Sargājiet tos no vides ar skābju un sārmu koroziju.
3. Transportēšanai un celšanai izmantojiet elastīgas pacelšanas lentes. Nespiediet tieši caurules muti vai korpusu ar tērauda stiepļu trosēm. Stingri aizliedziet rupju apiešanos un triecienus.

3. Griešana un otrreizējā apstrāde
1. Centieties pēc iespējas vairāk izmantot mehānisko auksto griešanu un līdz minimumam samazināt liesmas karstās griešanas izmantošanu; ja nepieciešama griešana ar liesmu, pēc griešanas noņemiet sacietējušo slāni un mikro{1}}plaisas.
2. Pēc vītņu un rievām izveidojiet noapaļotus stūrus, lai apstrādes laikā novērstu spriedzes koncentrāciju asajos stūros.
3. Ja apstrādātajā tērauda caurulē ir augsts spriegums, spriedzes mazināšanai var veikt lokālu atkausēšanu.

4. Uzstādīšanas konstrukcijas specifikācijas

1. Cauruļvada uzstādīšanu nedrīkst veikt, piespiedu kārtā izlīdzinot vai ar spēku velkot vai spiežot. Atstājiet pietiekamu termiskās izplešanās pielaidi, lai izvairītos no atlikušā stiepes sprieguma uzstādīšanas laikā.
2. Atstatumam starp balstiem un gultņiem jāatbilst noteikumiem, lai novērstu cauruļvada palikšanu piekārtiem, nogrimšanu vai saliekšanos spēka ietekmē.
3. Augstas -temperatūras cauruļvadiem jāuzstāda izplešanās šuves, lai kompensētu termisko izplešanos un saraušanos, novēršot termiskā sprieguma rašanos plaisas.

5. Ekspluatācijas un apkopes aizsardzība
1. Nedarbiniet, pārsniedzot spiediena vai slodzes ierobežojumus, lai izvairītos no ūdens āmura un pēkšņām spiediena svārstībām.
2. Izolēt un novērst zemas temperatūras cauruļvadu sasalšanu, lai izvairītos no trausliem plaisāšanas; aizliegt tiešu triecienu un klauvēšanu pa cauruļvadiem ziemā.
3. Izolētajiem cauruļvadiem uzklājiet pretkorozijas pārklājumus un katodaizsardzību, lai izolētu augsnes hlorīda jonus, skābes un sārmus no korozijas.
4. Regulāras pārbaudes. Koncentrējieties uz metināto šuvju, cauruļu atveru un līkumu daļu pārbaudi (kur ir vislielākais spriegums un visticamāk, ka var rasties plaisas), un nekavējoties izgrieziet un nomainiet visas nelielas plaisas, lai novērstu to izplešanos un cauruļvada plīsumu.

1. Plaisu pamatcēlonis:Materiāla defekti + atlikušais spriegums + nepareizs process + ārējais spēks / zema temperatūra / korozija kopā;

2. Scenāriji, kuriem ir tendence uz plaisāšanu:Ražošanas velmēšana/metināšana, aukstā vilkšana rūdīšana, griešanas termiskais trieciens, zemas-temperatūras izmantošana, korozīva vide, piespiedu uzstādīšana;

3. Ražošanas plaisāšanas novēršana:Kontrolējiet izejmateriālus, kontrolējiet temperatūru, saprātīgu samazināšanu, pēc-metināšanas termisko apstrādi, spriedzes mazināšanu, uz-līnijas defektu noteikšanu;

4. Lietošanas novēršana pret plaisāšanu:Izvēlieties pareizo materiālu, saudzīgu uzglabāšanu un transportēšanu, aukstās griešanas apstrādi, standartizētu uzstādīšanu, kontroles spiedienu, pretkoroziju un pretaizsalšanu.