Жогорку температурада колдонууга аллаштык түтүктөрдүн идеалдуулугун кандай кылат?

Жылуу түтүк системаларынын кыйынчылыктары

Жогорку температурадагы каймак системалары менен иштаганда инженерлер материалдар жылуу өзгөрүшү менен кеңейип же бузулганда эмне болоорун билүү керек. Жылуулук кеңеюү - бул системалар үчүн эң чоң кыйынчылыктардын бири. Температура көтөрүлгөндө каймактар узарып жана кенейип кетет, системанын ар түрдүү жеринде күч түзүп, айрым учурларда системанын иштебей калуусуна алып келет. Расында, каймактын түйүндөрү басым астында иштөөдөн мурун кеңеюү үчүн жетиштүү чечимдер, мисалы, кеңеюү түйүндөрү же тийиштүү түрдө иштелген түзүлүштөр кабыл алынбаса, түйүндөр көбүнчө бузулуп кетет. Металлдардын жылууга реакциясы да ар түрдүү. Мисалы, болоттун кеңеюү тездиги нержелей болоттон же мыстан ар кандай. Ошондуктан, баштапкы проектирлөө фазасында туура материалдарды тандаш өтө маанилүү. Бул ишти туура аткаруу системалар жылуу иштеп турган кезде көп кыйынчылыктардын алдын алат.

Жогорку температурадагы каймак системалары үчүн калай кыйлашканы маанилүү, анткени алар убакыт өтүп материалдардын туруктуу күч таасиринен туруктуу түрдө өзгөрүп тургандыгын билдирет, айрыкча жылуу болгондо. Кымыздык каймактар, көбүнчө, көмүртектүү болот каймактарга караганда бул маселени жакшы чечет. Хром менен молибденди көп камтыган каймактар атайын ушул жактан жакшы натыйжалар берет. Температура 500 градус Цельсийден жогору болгондо, кыйлаш жылдам өсүп, чын эле куркунучтуу болуп саналат. Бул инженерлердин системалардын узак мерзимдүү иштешин камсыз кылуу үчүн материалдарды так тандашы жана күч таасирин дурус башкаруусу керектигин билдирет.

Температура жогорулашса, түткөлөр тезирээк тот басып, коррозияланып баштайт, бүтүндөй системанын токтоп калуусуна алып келет. Тотуу канчалык жылы болсо, окшит (оксиддешүү) ошончолук күчтүү болот, айрыкча айнан көп мөөнөттө күбөлөт жана бул түткөлөрдүн бүтүндүгүн тезирээк бузуп кетет. Тотуу чоң маселеге айланган аймактар үчүн коррозияга туруктуу материалдарды тандаш өзгөртүүчү фактор болуп саналат. Бул учурда алюминий жалбырактар жакшы иштейт. Дагы да маанилүүсү, жөн-жабдыктын жана техникалык көзөмөлдүн убактысында жүргүзүлүшү керек. Биз наамалык мисалдарын көрдүк, анда дурус устаканча күтүмдөн системанын түткөлөрүнүн кызмат көрсөтүү мөөнөтү көп узарган.

Материалдардын ысык болгондо бекемдигин сактоосу өнөр жайындагы иштетүүнүн коопсуздугу менен жакшы аткаруу үчүн эле эмес, барынча маанилүү. Температура көтөрүлгөндө металл басылган күйгө келет, ошондуктан ар кандай материалдар жылуулук күйүндө канчалык туруктуу экенин так билүү коопсуздук менен функциялдаштын жагынан эле маанилүү. Мисалы, күрөк кыймылынын күрөк чыгышына салыштырмалуу күрөк кыймылынын көмүртектүү болоттон кандай айырмачылыгы бар. Кыймылдардын көбү жылып-суу болгон сайын өз бекемдигин сактайт. ASME B31.1 сыяктуу өнөр жай эрежелери иштетүү температурасында материалдардын коопсуз иштөө шарттарын аныктайт. Бул эрежелер материалдарды туура тандашып, иштетүү жолундагы күтүлбөгөн кысымдарда ишенимсиз болуп калбашы үчүн өндүрүүчүлөргө жардам берет.

Коргошун түтүктүн түзүлүшү жана температура өзгөрүшү

Негизги коргошун элементтери: Хром, Молибден, Никель

Ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми ал эми Хром кычкылданууну жеңүүгө жардам берет, ошондуктан түтүктөр жогорку температурага дуушар болгондо узакка созулат. Молибдендин алкагында бул элемент күчөтүүчү күчкө ээ. Бул түтүктөр бир калыпта калыптанып кетпестен туруктуу басым менен иштей алат дегенди билдирет. Никел да эритмелерди катуураак жана ийкемдүү кылат. Ар бир металлдын түтүктөрдүн жүрүм-турумуна кандай таасир этерин билгендиктен инженерлер аларды ар кандай өлчөмдө, жумушка жараша аралаштыра алышат. Бул өндүрүүчүлөргө буу системаларында же криогендик сактагычтарда орнотулган материалдарды жакшы иштеткен материалдарды жасоого мүмкүндүк берет.

Температуранын чегинин артышы жана көмүртектүү болбогон болот чыбыгы

Коллордо күчтүү жылуу шарттарда карбондук жеңсиз болотко салыштырмалуу тубасынан жакшы өтөт, анткени кыйын жылуулукта карбон багыт алат да, бекемдигин жоготот. Адегенде колордун температура чегин билип тургандыгы жылуу шарттарга кабылган системаларда чоң көйгөйлөрдүн алдын алуу үчүн маанилүү. Өнөр жайындагы маалыматтар карбондук трубаларды колордук трубаларга алмаштырса, электр станциялары жана ушундай башка жайларда техника 30% көбүрөөк убакыт иштей артканын көрсөтүп жатат. Инженерлер үчүн компоненттердин иштөө мүддөтү жылуулук циклдеринен кийин да уланып тургандай долбоорлордо колордук трубалар жалпысынан караганда тийиштүү чечим болып саналат. Алар түзүлгөн жерде жалпы болот бир аздан кийин бузулуп калат.

Термалдык чаралоого жана деформацияланууга каршы туруу

Температура өзгөрүүлөрүнөн улам пайда болгон кайталанган кернеши температуранын чыдамдуулугу келечекте көп жолу кайталанып турган күйгү камтыйт. Калайын касиеттеринен улам коррозияга төзүмдүү болот канаттуу болот. Инженерлер түтүкчөлөрдүн конструкциясын жана материалдарын тандашта айрым нерселерге көбүрөөк көңүл бөлүшсө, температуранын тербелүүсүнөн пайда болгон деформациянын алдын алууга болот. Көптөгөн өнөр жайы долбоорлору калайын материалдардын термиялык чыдамдуулукка байланыштуу кемчиликтерди көп чыгаша экенин көрсөтүп берет. Бул өзгөчө электр станциялары менен химиялык өндүрүштөрдө күтүлбөгөн токтоп калууларды жана көп жолу кездешкен техникалык кызмат көрсөтүүнү азайтат.

Коргошун же коррозияга төзгүч түтүктөр: ползучесть күчүнүн салыштырмасы

Калыбында кыймылдоо температурасында деформацияга каршы турганда калайымдык түтүктөр тегиз нержи түтүктөргө караганда чын эле артыкчылык берет. Бул жалпысынан температура узак мөөнөткө жогору болгон жагдайда чоң мааниге ээ. Кошумча прочность калайымдык түтүктөргө узак мөөнөт бою жылуулук жана басымга туруктуу калыбын сактоого жана бүзүлбөөгө мүмкүнчүлүк берет, бул күч станцияларында жана мындай объекттерде кездешет. Лабораториялык сыноолордон айрым калайым түрлөрү бул катуу шарттарда эң жаңы нержи болоттун да ортосунда жакшыраак иштээрин көрсөттү. Электр энергиясын өндүрүү же башка өнөр жай шарттарында иштөөчүлөр үчүн ушундай прочность чоң айырмачылык келтират. Убакыт өткөн сайын материалдардын прочностьдуу болушу инженердик тажрыйба жакшы болушу менен гана эмес, операциялардын күн сайын каншалык дәл аткарылышына да түпкүлүктө таасир этет.

Гальванизацияланган күргө салыштырмалуу оксиддешүүгө каршы туруштук

Коргошун күрөөлөр галицийаланган күрөөлөргө караганда тотуйлууга жакшы чыдайт. Галицийаланган болот узак убакыт жылууга каршы төзгөн эмес. Биз өндүрүштө күрөөлөрдүн эрте чүрүгүн көргөнбүз. Эң аз тотуйлуучу болот кебет катмар менен жабылган. Бул күрөөлөр химиялык ортода он жылдар бою турайт, бирок туруктуу текшерүүлөргө муктаж эмес. Албетте, коргошун күрөөлөр башында кымбат, бирок көп өндүрүүчүлөр узак мөөнөттө пайда келет. Күрөөлөрдүн аз жарылуусу иштөө убактысынын жана жөнөтүү чыгымдарынын азаюусуна алып келет. Кээ бир ишканалар коргошун күрөөлөргө өткөндөн кийин алмаштыруу чыгымдарын жарымга чейин кысқартышкан.

Колтоңдуу болушу менен Шыршык/Композит чечимдерине каршы

Керамикалык жана композиттик материалдардын айрым артыкчылыктары бар, бирок алар көбүнчө кымбат турат жана калыңдык көптөгүн көрсөтөт. Алloys түтүктөргө салыштырмалуу өнөр жай шарттарында композиттик аналогдору жылысыраак иштейт. Шилтеме түтүктөр узак мөөнөттө иштөө үчүн көп фабрикалар тарабынан колдонулат. Убакыт өтүп чыгымдарды карап турсак, шилтеме түтүктөр көбүрөөк узак иштейт жана кыйын шарттарда иштөөгө жөндөмдүү. Жылуулукка туруктуулугу эң маанилүү болгон өндүрүш секторлорунда, бюджетти асып кетпей турган сенсиз натыйжалуу натыйжалар алуу үчүн шилтеме аркылуу иштөө үнөмдүү талап кылынат.

Чейинде Элементтердин Көлбөстүү Колдонулушу

Электр станциясынын котелдору жана буу сызыктары

Коргошо күч айланаткан станцияларда, атайын этке чейинки күйгө чыдаган котел системалары менен буу желисинде келат кызмат аткарат. Бул түтүктөр өз күчү менен жана жылууга каршы тургунчулугу аркылуу эрекше температура менен басымга турай алышат. Сапаттуу келат материалдар буу системасына киргизилгенде, алар системанын иштөөчүлүгүн жакшыртат жана коопсуздукту камсыз кылат деп табига айтылат. ASME котел жана басым колонкасынын коду ошондой эле четке чейинки күйгө турулган аймактар үчүн келат түтүктөргө эреже көрсөтөт. Көбүнчө станция инженерлери келат түтүктөрдү колдонуу бардык эрежелерге ылайык болуу гана эмес, узак мүдөттүү иштөөчүлүк менен орой окуялардын алдын алуу үчүн керектүү практика экенин айтып берет.

Петрохимиялык кайта иштөө процесстерин

Нефть химиялык иштетүүдө коррозияга туруктуу жана термалдык күйгө башка опцияларга караганда жакшы чыдайт, андыктан келемдүү күрөң күрөк чыбыктар зарыл. Бул иштетүү процесстери материалдарды күн сайын жогорку температурага жана агрессивдүү химикаттарга каршы күрт шарттарга түртүп салат, демек, иштөөчү күрөк системаларын камсыз кылуу мүмкүн эмес, бирок керектүү. Убакыт өткөн сайын келемдүү күрөк чыбыктар чын жүзүндө завод ортосунда башкаларга караганда жакшы иштээрин көрсөттү. Көпчүлүк ири иштетүү заводдору жаңы объекттерди ишке киргизгенде келемдүү күрөк чыбыктарды колдонууга умтулат, анткени алар API (Америкалык нефть институту) сыяктуу уюмдар тарабынан белгиленген катуу коопсуздук талаптарын канааттандырат. Кымбат колдонулбаган опциялорго караганда алардын баштапкы чыгымдары жогорку болушуна карабастан, кыйынчылыктар астында узак убакыт пайдаланууга мүмкүнчүлүк берет.

Жогорку басым астында мунай менен газ ташып жөнөтүү

Коллай түтүктөр жогорку басым астында эриди, анткени алар өзгөрмөс бекемдикти камсыз кылат жана сынбай туруп көп нерсеге төтө алышат, бул системанын толук иштен чыгышына же кармап турган жерлерге жол бербейт. Бул түтүктөр мүнай менен газды транспортировкалоо үчүн кыйынча иштерге түзүлгөн. Иштетүүдөн мурун производительдер аларды чыныгы дүйнөдөгү чектүү шарттарды симуляциялоо менен ар кандай стресс тесттерине табышат, мисалы, төмөн температура менен жана күчтүү басым толкундары. Өнөр жай боюнча жаңы маалыматтарга ылайык, газ ташуу үчүн стандарттуу материалдарды колдонуучу объекттерге салыштырмалуу коллай түтүктөр колдонуучу объекттер көбүрөөк окуялар жөнүндө билдирүү бербейт. Сандар сектордун көпчүлүк башкы операторлору өзүнүн критикалык инфраструктуралык иштеги зарылдуулуктары үчүн коллай түтүк чечимдерине которулганынын айтып берет.

Стандарттар жана материалды тандаштык нускамалык

ASME B31.1 жана ASTM техникалык шарттары

ASME B31.1 стандарты түтүктөрдү долбоорлоо жана орнотуу боюнча маанилүү көрсөтмөлөрдү беришет, ал ар кандай индустриялык шарттарда иштөөнүн коопсуздугун жана сенсиздүүлүгүн камсыз кылат. Бул стандарт түтүктөрдүн коопсуздугу үчүн шарттар келтирилген эрежелерди аныктайт, анткени өндүрүштө бул стандартты көп кенди билүүдө. Бирок ASTM стандартын аткаруу ошончо маанилүү, анткени бул стандарттар материалдардын кандай түрү колдонулушу керектигин чын эле аныктайт, ошондой эле эл аралык стандарттарга ылайык келет. Эгерде өндүрүүчүлөр ASME жана ASTM стандарттарына ылайык сертификат алса, алар көз карашта професионалдуу болуп көрүнөт жана клиенттер материалдардын сапаттуу экенине ишене алат. Бул түтүктөрдүн иштен чыгышы күрт көйгөйлөргө алып келет, мисалы, ядролык электр станцияларында же химиялык өндүрүштөрдө иштөөчү түтүктөрдүн иштен чыгышы терс салдарларга алып келет.

Коргошун класстарынын тандалышы (P91/P92 vs. Стандарттык углерод)

Пайдалануу үчүн көмүртек чынынан ар кандай P91 же P92 сапаттарын тандаш үчүн түтүк системаларынын аткаруу жана коопсуздук деңгээли үчүн чоң айырма келтират. Бул сапаттуу жеңил кымыздар өзгөчө күчтүү жүктөмөлөргө турушсуз болушу менен эле эмес, кайра-кайра кыздыруу менен суулатуунун зыян келтиришине каршы тура алышы менен да эрекшеленет. Шундуктан туруктуу басым менен жылуулук экстремумдарына кабылган түтүктөр үчүн алар ошончо жакшы иштейт. Сыноо менен P91 жана P92 материалдары көп учурда эрип кетээрин көрсөткөн шарттарда да тура алышы далилденген, ошондуктан электр станциялары менен химиялык заводдор аларга чоң ишеним менен таянат. Мүндөй колдонуулар үчүн материалдарды тандашта инженерлер түтүктөр күн сайын кабыл жаткан мунаралардын аймактарын жакшы билиши керек. Бул ишти туура аткаруу узак убакыт пайдаланууга мүмкүнчүлүк берет жана келечекте кооптуу окуялардын санын кыскартат.

Жылуу операциялары үчүн убакыт мүнөтүн анализдөө

Өндүрүштүк тармактар ар кандай материалдардын канча чыгым болорун аныкташ үчүн өмүр циклинин баасын анализдөө абдан маанилүү. Мисалы, аллюргия түтүктөрүн алалы. Алар алгач кымбатыраак болушу мүмкүн, бирок кийинчерээк акчаны үнөмдөйт, анткени аларды тез-тез алмаштыруунун кажети жок жана азыраак тейлөө иштерин талап кылат. Ар кандай тармактардагы реалдуу мисалдар алкактагы түтүктөр электр станциялары же химиялык кайра иштетүүчү заводдор сыяктуу температурасы өтө жогору болгон жерлерде каржылык жактан алдыга чыгып жатканын көрсөтүп турат. Бул түтүктөр оор шарттарда да жакшы турушат жана жыл өткөн сайын жакшы иштешет. Бул алардын күтүлбөгөн жерден бузулуп кетпегендиктен жана үзгүлтүксүз иштегенге жардам бергендиктен, кошумча акчаны үнөмдөп турушуна шарт түзөт.