กลไกของความล้มเหลวในการแตกร้าวจากความล้าเนื่องจากความร้อนของท่อทำความร้อนไทเทเนียมและแผนการควบคุมการป้องกันกระบวนการ-เต็มรูปแบบ

ท่อทำความร้อนไทเทเนียมที่ได้รับความร้อนและความเย็นแบบเป็นรอบบ่อยครั้งจะทำให้เกิดแรงดึงและความเครียดจากความร้อนแบบสลับกันภายในผนังท่อเนื่องจากการขยายตัวและการหดตัวที่ไม่สอดคล้องกันระหว่างชั้นพื้นผิวและเมทริกซ์ด้านใน หลังจากรอบความเครียดซ้ำแล้วซ้ำเล่า รอยแตกขนาดเล็กจะงอกเมื่อโครงสร้างไม่ต่อเนื่องและข้อบกพร่องที่พื้นผิว ค่อยๆ ขยายออกไปตามทิศทางของความหนา และในที่สุดจะเกิดรอยแตกที่ทะลุทะลวงซึ่งนำไปสู่การรั่วไหลปานกลาง ความเสียหายนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในอุปกรณ์ที่มีการสตาร์ท-บ่อยครั้งและอุณหภูมิมีความผันผวนอย่างมาก ซึ่งเกิดจากความล้มเหลวเมื่อยล้าซึ่งขับเคลื่อนโดยภาระความร้อนแบบวงจรล้วนๆ

1. กลไกการเริ่มต้นและการแพร่กระจายของรอยแตกจากความร้อน

เมื่อตัวท่อได้รับความร้อนอย่างรวดเร็ว พื้นผิวด้านนอกจะขยายตัวได้เป็นพิเศษและถูกยับยั้งโดยวัสดุภายในที่มีอุณหภูมิต่ำ- ซึ่งทำให้เกิดความเค้นแรงดึงที่พื้นผิว ในระหว่างการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว ชั้นนอกจะหดตัวเร็วขึ้นและถูกบีบให้เกิดแรงอัด การสลับความตึงและแรงอัดอย่างต่อเนื่องจะทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนสลับเป็นระยะ รอยขีดข่วนเล็กๆ การเปลี่ยนสีจากการเชื่อม และข้อบกพร่องของรอยเชื่อมกลายเป็นจุดรวมของความเค้นและแหล่งที่มาของรอยแตกร้าว ภายใต้ภาระแบบเป็นรอบ รอยแตกเมื่อยล้าจะขยายตัวในแนวตั้งฉากกับทิศทางความเค้นหลัก เมื่อรอยแตกร้าวผ่านความหนาของผนัง จะเกิดการรั่วไหลปานกลาง ซึ่งแตกต่างจากการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น ความล้าจากความร้อนไม่ได้ขึ้นอยู่กับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และการขยายตัวของรอยร้าวนั้นถูกครอบงำโดยความเสียหายจากความล้าทางกล

2. ตำแหน่งทั่วไปที่มีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายจากความเหนื่อยล้าจากความร้อน

รอยเชื่อมและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-ด้วยโครงสร้างทางโลหะวิทยาที่ไม่สม่ำเสมอและความเข้มข้นของความเค้นที่โดดเด่น

ช่องทางเข้าขนาดกลางที่ของเหลวเย็นส่งผลกระทบโดยตรงต่อผนังท่อร้อนเพื่อสร้างการไล่ระดับอุณหภูมิในพื้นที่อย่างรวดเร็ว

ข้อศอก ตัวลดขนาด และส่วนรากของหน้าแปลนที่มีการเปลี่ยนแปลงส่วนโครงสร้างอย่างกะทันหัน

เส้นระดับของเหลวสลับของเหลวของแก๊ส-ที่มีความแตกต่างกันของอุณหภูมิที่ชัดเจนระหว่างสองเฟส

ส่วนท่อยึดแน่นซึ่งไม่สามารถขยายและหดตัวตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้อย่างอิสระ

3. ปัจจัยสำคัญที่เร่งให้เกิดความล้มเหลวจากความเหนื่อยล้าจากความร้อน

การทำงานที่ไม่ได้มาตรฐานโดยมีการสตาร์ทฉุกเฉินบ่อยครั้ง-หยุดและฉีดตัวกลางเย็นลงในท่อที่มีอุณหภูมิสูง-โดยตรง

การยึดแบบแข็งโดยไม่มีอุปกรณ์ชดเชยการขยายตัว ล็อคการเคลื่อนตัวของความร้อน และสะสมความเค้นตกค้าง

การให้ความร้อนแบบเข้มข้นบางส่วนทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิในท้องถิ่นและความเครียดจากความร้อนมากเกินไป

พื้นผิวที่หยาบ เสี้ยนเชื่อมและการเยื้องทำให้เกิดรอยแตกพิเศษ

การบริการที่อุณหภูมิสูง-ในระยะยาว-ทำให้เกรนหยาบและความต้านทานต่อความล้าของวัสดุลดลง

4. ลิงก์มาตรการทางเทคนิคการควบคุมเชิงป้องกันเชิงป้องกันแบบเต็ม-

1. ใช้ข้อกำหนดการเพิ่มอุณหภูมิและการทำความเย็นตามขั้นตอน

ใช้การให้ความร้อนแบบไล่ระดับช้าก่อนสตาร์ทและระบายความร้อนแบบขั้นตอนระหว่างการปิดเครื่องเพื่อลดผลกระทบจากความแตกต่างของอุณหภูมิทันที

② เพิ่มประสิทธิภาพระบบสนับสนุนไปป์ไลน์

ติดตั้งข้อต่อขยายและตัวรองรับการเลื่อนเพื่อคลายความเครียดจากการเปลี่ยนแปลงรูปเนื่องจากความร้อน และหลีกเลี่ยงข้อจำกัดที่เข้มงวด

3 ขัดรอยเชื่อมและพื้นผิวท่อเพื่อขจัดแหล่งที่มาของข้อบกพร่อง

บดมุมคม เสี้ยน และรอยขีดข่วนเพื่อกำจัดจุดเริ่มต้นความเข้มข้นของความเครียด

④ ปรับรูปแบบการทำความร้อนให้เหมาะสมเพื่อให้ความร้อนเข้าสม่ำเสมอ

หลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่นและการไล่ระดับอุณหภูมิที่แคบ เพื่อลดความกว้างของความเครียดจากความร้อน

⑤ เลือกวัสดุไทเทเนียมเนื้อละเอียด-สำหรับสภาพการทำงานที่สลับอุณหภูมิบ่อยครั้ง

ปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันความล้า-โดยธรรมชาติของโลหะฐานผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพเกรดวัสดุ

5. ตารางเปรียบเทียบผลการป้องกัน

表格

บทสรุป

รอยแตกเมื่อยล้าจากความร้อนของท่อทำความร้อนไททาเนียมถูกสร้างขึ้นจากความเครียดจากความร้อนที่สลับกันเป็นรอบซึ่งเกิดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและลดลงซ้ำแล้วซ้ำอีก ทำให้เกิดนิวเคลียสของรอยแตกเมื่อยล้าและการขยายตัวของการเจาะ แนวคิดหลักในการป้องกันคือการลดแอมพลิจูดของการกลายพันธุ์ของอุณหภูมิ การสงวนพื้นที่การชดเชยการขยายตัวเนื่องจากความร้อน การกำจัดข้อบกพร่องด้านความเข้มข้นของความเครียดที่พื้นผิว และปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกัน-ความล้าของวัสดุ การดำเนินการตามกระบวนการที่เข้มงวดและการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างท่อสามารถป้องกันอุบัติเหตุการรั่วไหลอย่างกะทันหันอันเป็นผลมาจากความล้าทางความร้อนในระยะยาว-ของท่อทำความร้อนไทเทเนียม