ما هو أنبوب المرجل؟ الأنواع والمواد والمعايير وعملية التصنيع

التعريف والوظيفة

أنبوب الغلاية هو أنبوب يستخدم في معدات توليد البخار ونقل الحرارة، حيث يفصل جداره تيار الغاز الساخن عن الماء أو البخار أو سائل المعالجة على الجانب الآخر. تمر الحرارة عبر الجدار، لذلك يجب أن يجمع الأنبوب بين احتواء الضغط عند درجة الحرارة مع التوصيل الحراري الجيد ومقاومة الأكسدة والتآكل من جهة النار.

يتم إنتاج الأنابيب إما بشكل سلس، لخدمة الضغط العالي ودرجة الحرارة، أو ملحومة، لخدمة الضغط المنخفض. يغطي الفولاذ الكربوني معظم تطبيقات الضغط المتوسط، في حين يتم استخدام سبائك الفولاذ التي تحتوي على الكروم والموليبدينوم مع ارتفاع درجة الحرارة ويصبح الزحف هو شرط التصميم الحاكم.

غلايات أنابيب المياه وأنابيب النار

في غلاية أنابيب المياه، يدور الماء داخل الأنابيب ويمر غاز الاحتراق الساخن إلى الخارج. يناسب هذا التصميم وحدات الضغط العالي والسعة العالية لأن الأنابيب ذات القطر الصغير تتحمل الضغط بكفاءة.

في غلاية أنبوب النار، يمر الغاز الساخن عبر الأنابيب ويحيط بها الماء في الغلاف. البناء مدمج ومناسب للضغوط المنخفضة ومخرجات البخار الأصغر.

تستخدم معدات استعادة الحرارة ومعدات المعالجة، بما في ذلك الموفرات والمسخنات الفائقة، أنابيب مماثلة، وأحيانًا ذات أسطح ممتدة لزيادة مساحة نقل الحرارة.

المواد والمعايير

يتم الاختيار من ضغط التصميم ودرجة حرارة المعدن، باستخدام قيم الضغط المسموح بها والمدرجة في المعيار المطبق. عندما تتجاوز درجة الحرارة النطاق الذي يحتفظ فيه الفولاذ الكربوني بقوة زحف كافية، يتم استبدال درجة الموليبدينوم الكروم - بحيث يظل سمك الجدار ضمن الحد العملي.

كيف يتم تصنيع أنابيب الغلايات

تشترك أنابيب الضغط المتوسط ​​والضغط العالي في خطوات العملية المبكرة. يتم صهر الفولاذ وصبه بشكل مستمر أو دحرجته في قالب دائري، ثم ثقبه ولفه على الساخن في غلاف مجوف، ثم يتم تقليله إلى الحجم النهائي عن طريق الدرفلة على الساخن أو الرسم على البارد. يمنح الرسم البارد تسامحًا أقرب للأبعاد وسطحًا داخليًا أكثر سلاسة، وهو أمر مهم للتدفق والفحص.

ثم يختلف مسار التشطيب باختلاف الدرجة والمواصفات:

التطبيعينقي بنية الحبوب وينتج خواص ميكانيكية موحدة بعد العمل الساخن.

التبريديسخن الأنبوب إلى درجة الحرارة الأوستنية ويبرده بسرعة في الماء أو الزيت لزيادة صلابته وقوته.

هدأيتبع التبريد لاستعادة الليونة والمتانة، والتي من شأنها أن تترك التبريد وحده منخفضًا جدًا لخدمة الضغط.

الصلبيزيل الضغوط الداخلية الناتجة عن السحب أو التشكيل على البارد، عادةً عن طريق التبريد البطيء.

التفتيش ومراقبة الجودة

يتم فحص أنابيب الغلايات من حيث الجودة الأبعاد والداخلية. يتحقق الاختبار الهيدروستاتيكي من سلامة الضغط، بينما يكتشف اختبار التيار الدوامي أو الموجات فوق الصوتية العيوب الطولية والعرضية التي قد يفوتها اختبار الضغط وحده. يؤكد التحليل الكيميائي واختبار الشد في درجة حرارة الغرفة واختبارات التسطيح أو الحرق على المتطلبات الميكانيكية. بالنسبة لدرجات السبائك، فإن حدود الصلابة، وبيانات اختبار درجة الحرارة المرتفعة، عند تحديدها، تكمل حزمة الإصدار.

التعليمات

س: ما الفرق بين أنبوب الغلاية وأنبوب المبادل الحراري؟
الوظيفة هي نفسها، نقل الحرارة عبر الجدار، لكن عائلتي المنتجين مشمولتان بمعايير مختلفة وتحملان افتراضات مختلفة لدرجة الحرارة والضغط. تخضع أنابيب الغلايات لأكواد الغلايات وأوعية الضغط.

س: متى يتم تفضيل أنابيب الغلايات غير الملحومة على الأنابيب الملحومة؟
تُستخدم الأنابيب غير الملحومة للضغوط العالية ودرجات الحرارة المرتفعة والواجب الدوري، حيث يؤدي غياب وصلة اللحام إلى إزالة موقع البدء المحتمل. تُستخدم الأنابيب الملحومة على نطاق واسع لخدمة الضغط المنخفض ويمكن أن تكون فعالة من حيث التكلفة بكميات كبيرة.

س: ماذا تفعل عملية التطبيع لأنبوب المرجل؟
تعمل عملية التطبيع على تسخين الفولاذ فوق درجة حرارته الحرجة وتبريده في الهواء، مما ينتج عنه بنية موحدة دقيقة الحبيبات ذات قوة متسقة وصلابة محسنة.

س: لماذا يتم إجراء عملية التقسية بعد التبريد؟
ينتج عن التسقية قوة عالية ولكن ليونة منخفضة، ويمكن أن يترك الأنبوب عرضة للتشقق. تعمل عملية التقسية على تخفيف هذه الحالة واستعادة المتانة اللازمة لخدمة الضغط.

س: كيف يتم اختيار سمك جدار أنبوب الغلاية؟
من الضغط التصميمي والإجهاد المسموح به عند درجة حرارة المعدن مع إضافات للتآكل والتآكل وتحمل السماكة القياسية.

س: ما هي الاختبارات التي تؤكد أن أنبوب الغلاية صالح للخدمة؟
التحليل الكيميائي، واختبار الشد في درجة حرارة الغرفة، واختبار التسطيح أو الحرق، واختبار الضغط الهيدروستاتيكي، واختبار التيار الدوامي أو الفحص بالموجات فوق الصوتية، كلها مسجلة في شهادة المطحنة.