كيفية تبريد الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير بعد عملية التبريد

يتم استخدام الأنابيب الفولاذية لنقل السوائل والمسحوق، وتبادل الحرارة وتصنيع الأجزاء الميكانيكية والحاويات، علاوة على ذلك، فهي نوع من الفولاذ الاقتصادي.إن استخدام الأنابيب الفولاذية لصنع شبكات هيكل المبنى، والأعمدة، والدعامات الميكانيكية يمكن أن يقلل الوزن ويوفر 20-40% من المعدن، ويمكن أن يحقق البناء المشابه للمصنع والميكانيكي.إن استخدام الأنابيب الفولاذية لصنع جسور الطرق السريعة لا يمكن أن يوفر الفولاذ ويبسط البناء فحسب، بل يقلل أيضًا بشكل كبير من المساحة المطلية بطبقات واقية، مما يوفر تكاليف الاستثمار والصيانة.تحتوي الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير على مقطع مجوف طوله أكبر بكثير من قطر أو محيط الفولاذ.وفقا لشكل المقطع العرضي، يمكن تقسيمها إلى أنابيب فولاذية دائرية، مربعة، مستطيلة، وأنابيب فولاذية ذات أشكال خاصة؛وفقًا للمادة، يمكن تقسيمها إلى أنابيب فولاذية هيكلية كربونية، وأنابيب فولاذية هيكلية منخفضة السبائك، وأنابيب فولاذية سبائكية، وأنابيب فولاذية مركبة؛الأنابيب الفولاذية للمعدات الحرارية، وصناعة البتروكيماويات، وتصنيع الآلات، والحفر الجيولوجي، ومعدات الضغط العالي، وما إلى ذلك؛وفقًا لعملية الإنتاج، يتم تقسيمها إلى أنابيب فولاذية غير ملحومة وأنابيب فولاذية ملحومة، ومن بينها الأنابيب الفولاذية غير الملحومة مقسمة إلى مدرفلة على الساخن ومدرفلة على البارد (مسحوبة) نوعان، تنقسم الأنابيب الفولاذية الملحومة إلى أنابيب فولاذية ملحومة مستقيمة وأنابيب الصلب الملحومة التماس الحلزوني.

1. ما هي عملية المعالجة الحراريةأنابيب الصلب ذات القطر الكبير?
(1) أثناء عملية المعالجة الحرارية، سبب التغيير الهندسي للأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير هو إجهاد المعالجة الحرارية.يعد إجهاد المعالجة الحرارية مشكلة معقدة نسبيًا.إنه ليس فقط سبب العيوب مثل التشوه والشقوق ولكنه أيضًا وسيلة مهمة لتحسين قوة الكلال وعمر الخدمة لقطع العمل.
(2) لذلك، من المهم جدًا فهم آلية وقانون تغيير إجهاد المعالجة الحرارية وإتقان طريقة التحكم في الإجهاد الداخلي.يشير إجهاد المعالجة الحرارية إلى الإجهاد الناتج داخل قطعة العمل بسبب عوامل المعالجة الحرارية (العملية الحرارية وعملية تحويل الأنسجة).
(3) هو التوازن الذاتي في كل أو جزء من حجم قطعة الشغل ولذلك يسمى بالإجهاد الداخلي.يمكن تقسيم إجهاد المعالجة الحرارية إلى إجهاد شد وإجهاد ضغط حسب طبيعة عمله؛ويمكن تقسيمها إلى إجهاد لحظي وإجهاد متبقي حسب زمن عملها ويمكن تقسيمها إلى إجهاد حراري وإجهاد أنسجة حسب سبب تكوينها.
(4) يتشكل الإجهاد الحراري بسبب عدم تزامن التغيرات في درجات الحرارة في أجزاء مختلفة من قطعة العمل أثناء عملية التسخين أو التبريد.على سبيل المثال، بالنسبة لقطعة عمل صلبة، يسخن السطح دائمًا بشكل أسرع من القلب عند تسخينه، ويبرد القلب بشكل أبطأ من السطح عند تبريده لأن الحرارة يتم امتصاصها وتبددها عبر السطح.
(5) بالنسبة للأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير التي لا تتغير في التركيب والحالة التنظيمية، عندما تكون في درجات حرارة مختلفة، طالما أن معامل التمدد الخطي لا يساوي الصفر، فإن الحجم المحدد سيتغير.لذلك، أثناء عملية التسخين أو التبريد، سيكون هناك توتر متبادل وإجهاد داخلي.ومن الواضح أنه كلما زاد الفرق في درجة الحرارة المتولدة في قطعة العمل، زاد الضغط الحراري.

2. كيف يتم تبريد الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير بعد عملية التبريد؟
(1) أثناء عملية التبريد، يجب تسخين قطعة العمل إلى درجة حرارة أعلى وتبريدها بمعدل أسرع.ولذلك، أثناء التبريد، وخاصة أثناء عملية التبريد والتبريد، سيتم توليد إجهاد حراري كبير.عندما يتم تبريد كرة فولاذية قطرها 26 ملم في الماء بعد تسخينها عند 700 درجة مئوية، تتغير درجة حرارة السطح والقلب.
(2) في المرحلة الأولية للتبريد، يكون معدل تبريد السطح أعلى بكثير من معدل تبريد القلب، ويتزايد فرق درجة الحرارة بين السطح والقلب بشكل مستمر.وعندما يستمر التبريد، يتباطأ معدل تبريد السطح، في حين يزيد معدل تبريد النواة نسبيا.عندما تكون معدلات تبريد السطح واللب متساوية تقريبًا، يصل الفرق في درجة الحرارة بينهما إلى قيمة كبيرة.
(3) بعد ذلك، يكون معدل تبريد النواة أكبر من معدل تبريد السطح، ويتناقص الفرق في درجة الحرارة بين السطح والنواة تدريجيًا حتى يتم تبريد النواة تمامًا، ويختفي فرق درجة الحرارة أيضًا.عملية توليد الإجهاد الحراري أثناء التبريد السريع.
(4) في المرحلة الأولى من التبريد، تبرد الطبقة السطحية بسرعة، ويبدأ حدوث اختلاف في درجة الحرارة بينها وبين النواة.بسبب الخصائص الفيزيائية للتمدد الحراري والانكماش البارد، يجب أن يتم تقليص حجم الطبقة السطحية بشكل موثوق، في حين أن درجة حرارة القلب مرتفعة والحجم المحدد كبير، مما سيعيق الانكماش الحر للطبقة السطحية إلى الداخل، وبالتالي يتكون إجهاد حراري تتمدد فيه الطبقة السطحية وينضغط على القلب.
(5) مع استمرار التبريد، يستمر فرق درجة الحرارة المذكور أعلاه في الزيادة، ويزداد أيضًا الإجهاد الحراري الناتج وفقًا لذلك.عندما يصل الفرق في درجة الحرارة إلى قيمة كبيرة، يكون الضغط الحراري كبيرًا أيضًا.إذا كان الضغط الحراري في هذا الوقت أقل من قوة خضوع الفولاذ عند درجة الحرارة المقابلة، فلن يسبب تشوهًا بلاستيكيًا، ولكن فقط كمية صغيرة من التشوه المرن.
(6) عند المزيد من التبريد، يتباطأ معدل تبريد السطح، ويزداد معدل تبريد القلب وفقًا لذلك، ويميل فرق درجة الحرارة إلى الانخفاض، وينخفض ​​الضغط الحراري تدريجيًا.مع انخفاض الضغط الحراري، فإن التشوه المرن المذكور أعلاه يتناقص أيضًا وفقًا لذلك.