Jakie są powszechnie stosowane podłoża i materiały wykładzinowe dla rur stalowych odpornych na zużycie?
W przemysłowych systemach transportowych, szczególnie w środowiskach pracy narażonych na duże zużycie i uderzenia, takich jak górnictwo, elektryczność, metalurgia i cement, rury stalowe odporne na zużycie odgrywają istotną rolę. Jego podstawową funkcją jest znaczne wydłużenie żywotności rurociągu, zmniejszenie częstotliwości jego wymian oraz zmniejszenie kosztów eksploatacji przy transporcie cząstek stałych, popiołów lotnych, szlamów, piasku i żwiru oraz innych mediów. Wydajność rur stalowych odpornych na zużycie zależy w dużej mierze od naukowego doboru i jakości produkcji ich podłoży i materiałów okładzinowych.
Jako doskonały dostawca materiałów odpornych na zużycie i ciepło do obróbki cieplnej, przemysłu metalurgicznego i petrochemicznego w prowincji Jiangsu, firma Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. od dawna koncentruje się na badaniach, rozwoju i produkcji odpornych na zużycie rur stalowych oraz wysokostopowych rur odlewanych odśrodkowo, a także zgromadziła bogate doświadczenie inżynieryjne, szczególnie w aspekcie doboru materiałów, tworząc własny, dojrzały system techniczny.
Wybór podłoża dla rur stalowych odpornych na zużycie
Podłoże rur stalowych odpornych na zużycie pełni głównie rolę podpory mechanicznej, a jego wytrzymałość, plastyczność i właściwości spawalnicze decydują o stabilności strukturalnej całego systemu rurociągów. Typowe materiały podstawowe obejmują:
1. Stal konstrukcyjna węglowa (np. Q235, Q345)
Jest to najpopularniejszy rodzaj stali konstrukcyjnej, charakteryzujący się dobrą spawalnością, umiarkowaną wytrzymałością, niskim kosztem i jest szeroko stosowany w konwencjonalnych zastosowaniach transportu przemysłowego. Nadaje się do powlekania okładzin ceramicznych lub jako okładzina rury bazowej.
2. Stal konstrukcyjna stopowa (np. seria 20 #, 16Mn, CrMo)
Jest stosowany w warunkach pracy z pewnymi wymaganiami dotyczącymi wysokiej temperatury lub środowiska korozyjnego i ma wyższą wytrzymałość na rozciąganie i odporność na temperaturę.
3. Stal stopowa wysokotemperaturowa (taka jak seria HK, HP, HT)
W środowisku o wysokiej temperaturze i wysoce korozyjnym trudno jest sobie poradzić ze zwykłą stalą węglową i obecnie wymagane są wysokotemperaturowe materiały bazowe wysokostopowe. Na przykład materiały ze stopów o wysokiej zawartości chromu i niklu, takie jak HP40, HK30, IN519 stosowane przez firmę Wuxi Dongmingguan, osiągnęły doskonałą stabilność termiczną i gęstość strukturalną w procesie odlewania odśrodkowego i są szeroko stosowane w wysokotemperaturowych systemach rurociągów w piecach do krakingu petrochemicznego i urządzeniach do obróbki cieplnej.
Wuxi Dongmingguan ma roczną zdolność produkcyjną wynoszącą 5000 ton odlewów, wyposażoną w wiele pieców do obróbki cieplnej i sprzęt do precyzyjnego przetwarzania. Może dostosować wysokowydajne rozwiązania w zakresie podłoży do warunków pracy klienta i skutecznie spełniać wymagania strukturalne różnych złożonych okazji transportowych.
Rodzaje materiałów wykładzinowych i dobór rur stalowych odpornych na zużycie
Materiał wykładziny określa odporność rurociągu na zużycie, udarność i odporność na korozję. W zależności od charakterystyki medium transportowego, temperatury roboczej i trybu zużycia, typowe materiały okładzinowe obejmują:
1. Nakładka warstwa odporna na zużycie (nakładka ze stopu)
Jest to obecnie najpowszechniej stosowana metoda. Nakładając stopy o wysokiej zawartości chromu (takie jak Cr7C3, Cr13 itp.) na wewnętrzną ściankę stalowej rury, tworząc gęstą warstwę odporną na zużycie, twardość może osiągnąć HRC 60 ~ 65. Nadaje się do środowisk zużycia o średnim i dużym wpływie, takich jak popiół lotny i proszek węglowy.
Wuxi Dongmingguan dysponuje zaawansowanym sprzętem do nakładania nakładek i technologią precyzyjnego odlewania EPC, która umożliwia realizację technologii wielowarstwowych nakładek i nakładek kompozytowych, znacznie poprawiając siłę wiązania i żywotność warstwy nakładki.
2. Wyściółka ceramiczna (płyta ceramiczna z tlenku glinu/tlenku cyrkonu/pierścień ceramiczny)
Ceramika ma wyjątkowo wysoką twardość (HV 1000 ~ 1800) i doskonałą odporność na korozję i nadaje się do środowisk o dużym zużyciu i niskim uderzeniu. Często stosowane są w rurociągach popiołów w elektrowniach węglowych oraz w systemach transportu szlamu w kopalniach.
Firma Wuxi Dongmingguan z powodzeniem zintegrowała technologię rur ceramicznych z łatkami/ceramicznymi osadzonymi w rurociągach o konstrukcji ze stali węglowej poprzez współpracę z dostawcami technologii ceramicznych, skutecznie rozwiązując problem krótkiej żywotności odcinków rur o wysokim zużyciu i zdobywając wysokie uznanie użytkowników.
3. Samorozmnażająca się wykładzina kompozytowa (rura SHS)
Technologia samorozmnażającej się syntezy wysokotemperaturowej (SHS) to stosunkowo zaawansowana technologia ostatnich lat. Tworzy gęstą, odporną na zużycie warstwę wewnętrzną poprzez natychmiastową reakcję w wysokiej temperaturze, ma dużą siłę wiązania i nadaje się na okazje, w których ważna jest zarówno odporność na zużycie, jak i odporność na korozję.
4. Odlewana odśrodkowo wykładzina ze stopu wysokiej zawartości chromu
Do zastosowań związanych ze ścieraniem w wysokich temperaturach (takich jak piece do obróbki cieplnej, rury do krakingu) firma Wuxi Dongmingguan wykorzystuje stopy o wysokiej zawartości chromu i niklu (takie jak HP, IN519) do odlewania odśrodkowego w celu utworzenia grubościennych korpusów rur ze stopów o dużej gęstości, które mają wyjątkowo wysoką odporność na zmęczenie cieplne i zużycie termiczne. Jest to preferowane rozwiązanie dla wielu krajowych i zagranicznych producentów sprzętu (takich jak Epson, Aixie Lin, Fengdong) w celu długoterminowego dopasowania.
Jak skutecznie kontrolować odkształcenia i pękanie rur stalowych odpornych na zużycie podczas procesu produkcyjnego
Obecnie, w obliczu coraz bardziej złożonych warunków pracy charakteryzujących się wysokim zużyciem, rury stalowe odporne na zużycie są szeroko stosowane w górnictwie, energetyce, cementowni, metalurgii, petrochemii i innych gałęziach przemysłu ze względu na ich doskonałą odporność na zużycie. Jednakże w procesie produkcyjnym problemy z odkształceniami i pękaniem zawsze były trudnościami technicznymi w kontroli jakości, szczególnie w procesach odlewania odśrodkowego i napawania stali o dużej średnicy, długich rozmiarach lub stali wysokostopowych. Jak skutecznie zapanować nad tymi dwoma kluczowymi defektami, które wpływają na życie i bezpieczeństwo u źródła, stało się tematem, z którym firmy produkcyjne muszą się uporać.
Kontrola źródła materiałów: pierwsza linia obrony składu chemicznego i struktury organizacyjnej
Wykonanie rury stalowe odporne na zużycie zaczyna się od rozsądnego projektowania materiałów i ścisłej kontroli jakości. W Wuxi Dongmingguan firma korzysta ze spektrometrów z bezpośrednim odczytem, spektrometrów ręcznych i analizatorów fazy krystalicznej, aby mieć pewność, że skład surowców spełnia wymagania dotyczące procesu. W odpowiedzi na wymagania dotyczące odporności na zużycie w różnych warunkach pracy często stosuje się materiały odporne na zużycie w wysokiej temperaturze, takie jak stal wysokostopowa Cr-Ni, stal stopowa Cr-Mo, HP, HK itp.
Ponadto firma stosuje kontrolę fazy krystalicznej, aby uniknąć segregacji struktury lub twardej i kruchej fazy w odlewach oraz zapobiega pękaniu naprężeniowemu materiałów podczas późniejszej obróbki cieplnej i napawania.
Optymalizacja procesu: wielowymiarowa kontrola procesu odlewania, chłodzenia i obróbki cieplnej
Przy produkcji wysokostopowych rur odlewanych odśrodkowo lub kompozytowych rur ze stali trudnościeralnej szczególnie istotna jest optymalizacja temperatury odlewania, szybkości chłodzenia i procesu obróbki cieplnej. Wuxi Dongmingguan podczas rzeczywistej pracy podejmuje następujące środki:
1. Dynamiczna kontrola równowagi podczas odlewania odśrodkowego
Firma wykorzystuje precyzyjne urządzenia odśrodkowe z kontrolą konwersji częstotliwości, aby utrzymać równomierną prędkość i gradient temperatury podczas procesu zalewania, aby uzyskać gęste ułożenie stopionego metalu na wewnętrznej ścianie rury i skutecznie uniknąć nierównej grubości lub akumulacji naprężeń spowodowanych „fluktuacjami metalu”.
2. Odprężanie podczas obróbki cieplnej
Wyposażony w wiele programowalnych pieców do obróbki cieplnej, może dokładnie realizować procesy obróbki cieplnej, takie jak wyżarzanie, rozpuszczanie, normalizowanie i odpuszczanie. Dzięki stopniowemu nagrzewaniu i powolnemu chłodzeniu może całkowicie uwolnić naprężenia wewnętrzne i skutecznie zapobiegać pęknięciom odlanych rur lub warstw okładzin podczas późniejszej obróbki lub serwisu.
Proces obróbki cieplnej jest połączony z oprogramowaniem do symulacji elementów skończonych ABAQUS w celu analizy pól naprężeń, przewidywania trendów deformacji oraz wcześniejszego dostosowywania projektu konstrukcyjnego i parametrów procesu.
Technologia kontroli naprężeń cieplnych na etapie napawania spawalniczego
W przypadku kompozytowych konstrukcji rurowych, które wymagają okładzinowych warstw odpornych na zużycie, szczególnie ważna jest kontrola strefy wpływu ciepła podczas spawania. Bazując na wieloletnim doświadczeniu w zakresie okładzin, Dongmingguan utworzył następujące kluczowe punkty kontrolne:
1. Warstwowa okładzina wieloprzebiegowa
Przyjmując strategię spawania wielościegowego z niskim prądem i niskim dopływem ciepła, napawanie warstwowe jest wykonywane równomiernie, aby skutecznie zmniejszyć szczyt temperatury pojedynczej warstwy i zmniejszyć ryzyko pęknięć termicznych.
2. Podgrzewanie i obróbka cieplna
W przypadku stopów okładzinowych o wysokiej zawartości węgla i chromu stosuje się procesy podgrzewania wstępnego (150–350 ℃) i izolacji po nagrzaniu w celu złagodzenia mikropęknięć spowodowanych nierównomiernym skurczem tkanki podczas chłodzenia.
3. Automatyczny sprzęt spawalniczy stabilizuje jakość okładzin
Przedstawiamy inteligentne roboty spawalnicze kontrolujące prędkość i postawę napawania, w połączeniu z systemami śledzenia spoin w celu utrzymania spójności spoin i ograniczenia wpływu czynników ludzkich na jakość.
Równy nacisk na kontrolę tolerancji geometrycznej i metody badań nieniszczących
Aby zapewnić zachowanie ogólnych wymiarów geometrycznych rurociągu i brak potencjalnych mikropęknięć, firma stosuje wiele zestawów precyzyjnych metod testowania:
Skaner 3D (GEOMAGIC CON): porównanie w czasie rzeczywistym z modelem CAD w celu kontroli deformacji w zakresie ±1mm;
Defektoskop ultradźwiękowy, defektoskop cząstek magnetycznych: służy do wykrywania wad ukrytych, takich jak skurcz wewnętrzny, wtrącenia żużla i mikropęknięcia;
Twardościomierz Brinella i tester udarności przy rozciąganiu: kompleksowa ocena, czy właściwości mechaniczne spełniają wymagania normy.
Te procedury testowe o wysokim standardzie obejmują trzy etapy surowców, półproduktów i produktów gotowych, zapewniając solidną gwarancję stabilności i identyfikowalności produktów.
Na jakie metody połączeń należy zwrócić uwagę podczas instalowania na miejscu rur stalowych odpornych na zużycie
Metody łączenia rur stalowych odpornych na zużycie dobiera się głównie na podstawie ich ciśnienia roboczego, temperatury, środowiska instalacji, wygody konserwacji i innych czynników. Poniżej przedstawiono kilka typowych metod połączeń i ich charakterystykę:
1. Złącze spawane
Spawanie jest obecnie najsolidniejszą i najlepiej uszczelnioną metodą łączenia, odpowiednią w przypadku wysokich temperatur, wysokiego ciśnienia lub sytuacji, w których regularny demontaż nie jest możliwy. Jego głównymi zaletami są silna integralność i niełatwy do wycieku; jego wadami są wysokie wymagania techniczne dotyczące montażu i trudność w późniejszym demontażu.
Sugestia Dongmingguana: Podczas transportu mediów wysokotemperaturowych i pod wysokim ciśnieniem lub w ograniczonej przestrzeni (takich jak rury radiacyjne wysokotemperaturowe, rurociągi cyrkulacyjne pieca grzewczego) zaleca się stosowanie konstrukcji w pełni spawanej, a w celu poprawy stabilności jakości stosuje się spawanie automatyczne lub spawanie łukiem argonowym.
2. Złącze kołnierzowe
Połączenia kołnierzowe są łatwe w montażu, demontażu i naprawie i często są stosowane w systemach o średnim i niskim ciśnieniu lub w odcinkach rur wymagających regularnej konserwacji i wymiany. Dongmingguan zapewnia prefabrykowane porty dokujące kołnierzowe i zapewnia dokładność powierzchni uszczelniającej poprzez obróbkę mechaniczną.
Uwaga podczas montażu: Powierzchnia czołowa kołnierza powinna być prostopadła do osi rury, a przy doborze uszczelki należy uwzględnić korozyjność i temperaturę medium. Zalecane są uszczelki metalowe lub elastyczne uszczelki grafitowe o wysokiej wytrzymałości.
3. Złącze zaciskowe
Nadaje się do szybkiego załadunku i rozładunku oraz do mobilnych systemów rurociągów, powszechnie stosowanych w systemach transportu górniczego. Połączenia zaciskowe zapewniają uszczelnienie powierzchni czołowej poprzez zewnętrzne pierścienie mocujące i są zwykle stosowane w sytuacjach niskiego ciśnienia.
Dongmingguan dostosowuje zewnętrzną konstrukcję wzmacniającą rozszerzalność na obu końcach rury odlewanej odśrodkowo ze stopu i współpracuje z zaciskiem o wysokiej wytrzymałości w celu blokowania i uszczelniania, co poprawia stabilność połączenia.
4. Złącze tulejowe/gwintowane
Nadaje się do scenariuszy o małej średnicy lub niskim przepływie i jest powszechnie stosowany w rurociągach pomocniczych. Jednak w przypadku rur odpornych na zużycie o dużej twardości, ze względu na trudność obróbki gwintów i brak odporności na uderzenia, są one rzadko stosowane w praktyce.
Szczegóły techniczne, na które należy zwrócić szczególną uwagę podczas montażu
Aby zapewnić długoterminową i stabilną pracę systemu rur ze stali odpornej na zużycie, Wuxi Dongmingguan podkreśla, że podczas instalacji na miejscu należy zwrócić uwagę na następujące kluczowe punkty techniczne:
1. Kontrola osiowego centrowania rurociągu
Jakakolwiek forma niewspółosiowego, skośnego lub niewspółosiowego połączenia spowoduje miejscowe zużycie, a nawet nieszczelność złącza. Firma zaleca stosowanie trójwymiarowego skanera laserowego do pomiarów i pozycjonowania na miejscu, aby zapewnić dokładne dokowanie każdego odcinka rurociągu.
2. Zastrzeżenie szczeliny rozszerzalności cieplnej i skurczu
Rury stalowe odporne na zużycie są często stosowane w wysokich temperaturach (> 600 ℃) i należy wziąć pod uwagę kompensację rozszerzalności cieplnej. Zaleca się ustawienie kompensatorów pomiędzy każdą sekcją lub zaprojektowanie kompensatorów mieszkowych i wsporników przesuwnych, aby uniknąć deformacji lub pęknięć sekcji łączącej na skutek rozszerzalności cieplnej.
3. Kontrola strefy wpływu ciepła instalacji spawalniczej
W przypadku zastosowania połączenia spawanego należy kontrolować dopływ ciepła spawania na placu budowy, aby uniknąć kruchości struktury materiału macierzystego w wyniku przegrzania. Dongmingguan zaleca stosowanie wieloprzejściowego procesu spawania przy niskim dopływie ciepła i miejscowego wyżarzania po spawaniu w celu uwolnienia naprężeń szczątkowych spawania.
Dostosowane usługi połączeń obsługiwane przez Dongmingguan
Jako profesjonalny producent integrujący projektowanie, produkcję, przetwarzanie i testowanie, Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. nie tylko dostarcza standardowe produkty rurowe odporne na zużycie, ale także zapewnia kompleksowe usługi projektowania optymalizacji struktury połączeń:
Dostosowana, wstępnie zainstalowana spawana powierzchnia czołowa lub konstrukcja kołnierza dla klientów;
Pozycjonowanie przy spawaniu i ogólną instalację wstępną można wykonać przed opuszczeniem fabryki, co pozwala zaoszczędzić czas instalacji na miejscu;
Zapewnij analizę wytrzymałości i symulację naprężeń termicznych (ABAQUS) konstrukcji połączenia, aby zapewnić bezpieczną pracę;
Świadczenie usług wsparcia technicznego w miejscu instalacji, w tym wskazówek dotyczących procesu i usług testowania.
Odlewanie odśrodkowe
