Cómo enfriar la tubería de acero de gran diámetro después del proceso de enfriamiento

La tubería de acero se utiliza para transportar fluidos y polvos, intercambiar calor y fabricar piezas mecánicas y contenedores, además, es un tipo de acero económico.El uso de tubos de acero para fabricar rejillas, pilares y soportes mecánicos de estructuras de edificios puede reducir el peso y ahorrar entre un 20% y un 40% de metal, y puede lograr una construcción mecanizada y similar a una fábrica.El uso de tubos de acero para construir puentes de carreteras no sólo puede ahorrar acero y simplificar la construcción, sino que también reduce en gran medida el área recubierta con capas protectoras, lo que ahorra costos de inversión y mantenimiento.Los tubos de acero de gran diámetro tienen una sección hueca cuya longitud es mucho mayor que el diámetro o la circunferencia del acero.Según la forma de la sección transversal, se puede dividir en tubos de acero circulares, cuadrados, rectangulares y de formas especiales;según el material, se puede dividir en tubos de acero estructural al carbono, tubos de acero estructural de baja aleación, tubos de acero aleado y tubos de acero compuestos;Tuberías de acero para equipos térmicos, industria petroquímica, fabricación de maquinaria, perforación geológica, equipos de alta presión, etc.;Según el proceso de producción, se dividen en tubos de acero sin costura y tubos de acero soldados, entre los cuales los tubos de acero sin costura se dividen en laminados en caliente y laminados en frío (estirados). Dos tipos, los tubos de acero soldados se dividen en tubos de acero soldados con costura recta. y tubería de acero soldada con costura en espiral.

1. ¿Cuál es el proceso de tratamiento térmico detubos de acero de gran diámetro?
(1) Durante el proceso de tratamiento térmico, la causa del cambio geométrico de la tubería de acero de gran diámetro es la tensión del tratamiento térmico.El estrés por tratamiento térmico es un tema relativamente complicado.No es sólo la causa de defectos como deformaciones y grietas, sino también un medio importante para mejorar la resistencia a la fatiga y la vida útil de las piezas de trabajo.
(2) Por lo tanto, es muy importante comprender el mecanismo y la ley de cambio del estrés del tratamiento térmico y dominar el método de control del estrés interno.El estrés del tratamiento térmico se refiere al estrés generado dentro de la pieza de trabajo debido a los factores del tratamiento térmico (proceso térmico y proceso de transformación del tejido).
(3) Es el autoequilibrio en todo o parte del volumen de la pieza de trabajo, por eso se llama tensión interna.La tensión del tratamiento térmico se puede dividir en tensión de tracción y tensión de compresión según la naturaleza de su acción;se puede dividir en estrés instantáneo y estrés residual según su tiempo de acción y se puede dividir en estrés térmico y estrés tisular según la causa de su formación.
(4) La tensión térmica se forma debido a la asincronía de los cambios de temperatura en varias partes de la pieza de trabajo durante el proceso de calentamiento o enfriamiento.Por ejemplo, para una pieza de trabajo sólida, la superficie siempre se calienta más rápido que el núcleo cuando se calienta, y el núcleo se enfría más lentamente que la superficie cuando se enfría porque el calor se absorbe y se disipa a través de la superficie.
(5) Para tuberías de acero de gran diámetro que no cambian en composición y estado organizativo, cuando están a diferentes temperaturas, siempre que el coeficiente de expansión lineal no sea igual a cero, el volumen específico cambiará.Por lo tanto, durante el proceso de calentamiento o enfriamiento, habrá tensión mutua y estrés interno.Evidentemente, cuanto mayor sea la diferencia de temperatura generada en la pieza, mayor será el estrés térmico.

2. ¿Cómo enfriar la tubería de acero de gran diámetro después del proceso de enfriamiento?
(1) Durante el proceso de enfriamiento, la pieza de trabajo debe calentarse a una temperatura más alta y enfriarse a un ritmo más rápido.Por lo tanto, durante el enfriamiento, especialmente durante el proceso de enfriamiento y enfriamiento, se generará una gran tensión térmica.Cuando una bola de acero con un diámetro de 26 mm se enfría en agua después de calentarla a 700 °C, la temperatura cambia de la superficie y del núcleo.
(2) En la etapa inicial de enfriamiento, la velocidad de enfriamiento de la superficie es significativamente mayor que la del núcleo y la diferencia de temperatura entre la superficie y el núcleo aumenta continuamente.Cuando continúa el enfriamiento, la velocidad de enfriamiento de la superficie se ralentiza, mientras que la velocidad de enfriamiento del núcleo aumenta relativamente.Cuando las velocidades de enfriamiento de la superficie y del núcleo son casi iguales, su diferencia de temperatura alcanza un valor grande.
(3) Posteriormente, la velocidad de enfriamiento del núcleo es mayor que la de la superficie, y la diferencia de temperatura entre la superficie y el núcleo disminuye gradualmente hasta que el núcleo se enfría por completo y la diferencia de temperatura también desaparece.El proceso de generar estrés térmico durante el enfriamiento rápido.
(4) En la etapa inicial del enfriamiento, la capa superficial se enfría rápidamente y comienza a producirse una diferencia de temperatura entre ella y el núcleo.Debido a las características físicas de la expansión térmica y la contracción en frío, el volumen de la capa superficial debe contraerse de manera confiable, mientras que la temperatura del núcleo es alta y el volumen específico es grande, lo que dificultará la libre contracción de la capa superficial hacia adentro. formándose así un estrés térmico en el que la capa superficial se estira y el corazón se comprime.
(5) A medida que avanza el enfriamiento, la diferencia de temperatura antes mencionada continúa aumentando y la tensión térmica resultante también aumenta en consecuencia.Cuando la diferencia de temperatura alcanza un valor grande, el estrés térmico también es grande.Si la tensión térmica en este momento es menor que el límite elástico del acero a la temperatura correspondiente, no causará deformación plástica, sino solo una pequeña cantidad de deformación elástica.
(6) Cuando se enfría más, la velocidad de enfriamiento de la superficie se ralentiza y la velocidad de enfriamiento del núcleo aumenta en consecuencia, la diferencia de temperatura tiende a disminuir y el estrés térmico disminuye gradualmente.A medida que disminuye la tensión térmica, la deformación elástica anterior también disminuye en consecuencia.