Projekt specyfikacji i renowacji rur kompozytowych odpornych na zużycie
1. Wprowadzenie do produktu
Rury odporne na zużycie powierzchniowe to rury kompozytowe wytwarzane poprzez nakładanie jednej lub więcej warstw stopów o wysokiej twardości i odporności na zużycie na wewnętrzną powierzchnię ścianek zwykłych rur stalowych (zazwyczaj ze stali węglowej, takiej jak Q235) w zautomatyzowanym procesie spawania powierzchniowego. Zasadniczo stanowią one idealną integracjęelastyczne podłoże (rura stalowa)itwardy pancerz (warstwa powierzchniowa).
Rura bazowa jest zazwyczaj wykonana ze stali niskowęglowej, takiej jak stal Q235 lub Grade 20. Jej funkcjami są zapewnienie wytrzymałości konstrukcyjnej i udarności rury, wytrzymywanie ciśnienia, służenie jako elementy podporowe i połączeniowe oraz zapewnienie ogólnej obrabialności (np. spawanie, połączenie kołnierzowe) i odporności rury na uderzenia. Warstwa odporna na zużycie powierzchniowe składa się głównie z serii stopów wysokochromowych (takich jak stopy żeliwa wysokowęglowego i wysokochromowego, takie jak Cr27 i Cr30), których struktura metalograficzna zawiera dużą liczbę struktur węglika Cr7C3 o wysokiej twardości. Typowe procesy produkcyjne obejmują spawanie łukiem otwartym lub spawanie łukiem krytym, w połączeniu z automatycznym sprzętem, w celu wykonania spiralnego ciągłego napawania na wewnętrznej ściance rury. Produkt charakteryzuje się wyjątkowo wysoką twardością — twardość powierzchni warstwy napawającej może osiągnąć HRC 55–65, co jest wartością znacznie wyższą niż w przypadku zwykłej stali. Charakteryzuje się również doskonałą odpornością na zużycie, będąc od 15 do 30 razy bardziej odpornym na zużycie niż zwykłe rury stalowe, a nawet bardziej. Połączenie z podłożem jest wiązaniem metalurgicznym, charakteryzującym się wysoką wytrzymałością i odpornością na odpryskiwanie.
Zasada działaniaZwykłe rury stalowe są narażone na bezpośrednie uderzenia i otarcia przez materiały; ze względu na stosunkowo miękką naturę samej stali, szybko się zużywają. Natomiast rury odporne na zużycie powierzchniowe wykorzystują twardą warstwę powierzchniową jako
pierwsza linia obronyaby przeciwdziałać przecinaniu i uderzeniom materiałów. Warstwa wierzchnia zazwyczaj ma regularny wzór przypominający rybią łuskę lub falisty, co nie tylko zwiększa twardość powierzchni, ale także zmienia stan płynięcia materiałów, zmniejszając uderzenia czołowe i dodatkowo minimalizując zużycie.
Przepływ procesu produkcyjnego
Wstępne leczenie:Rurę stalową najpierw prostuje się, usuwa rdzę i czyści.
Spawanie powierzchniowe: Wstępnie obrobiona rura stalowa jest zaciskana na specjalistycznym sprzęcie; obracając się i przesuwając, palnik spawalniczy wykonuje spiralne, ciągłe napawanie ścianki wewnętrznej. Cały proces charakteryzuje się wysokim stopniem automatyzacji, co zapewnia równomierność, ciągłość i brak wad warstwy napawanej.
Obróbka po spawaniu:Na koniec przeprowadzane są następujące procesy po spawaniu: powolne chłodzenie, szlifowanie i kontrola.
Rury odporne na zużycie powierzchniowe to wysokowydajne rury kompozytowe, które dzięki zaawansowanej technologii spawania idealnie łączą ultratwarde stopy odporne na zużycie z rurami stalowymi o wysokiej wytrzymałości. Osiągają optymalną równowagę między odpornością na zużycie, udarnością i skrawalnością, uznawane za jedno z rozwiązań o najwyższej wszechstronności, najszerszym zakresie zastosowań i najwyższej niezawodności w dziedzinie transportu materiałów przemysłowych narażonych na zużycie. Stanowią kluczowe komponenty gwarantujące ciągłą, wydajną i stabilną pracę produkcji przemysłowej.
2. Projekt renowacji
Z powodu korozji i zużycia rur na miejscu, warstwa odporna na zużycie odprysła na niektórych odcinkach, a silne zużycie doprowadziło do wycieków na innych odcinkach. Dlatego też specyfikacje techniczne rur odpornych na zużycie w tym projekcie określają następujące wymagania dla rur dostarczanych przez dostawców:
Rury muszą przyjąć
proces spawania kompozytowej powierzchni dwuwarstwowej:
Pierwsza warstwaPierwsza warstwa powierzchniowa wewnątrz rury powinna być spawana drutem spawalniczym ze stali nierdzewnej klasy 308 lub wyższej. Warstwa ta służy zarówno jako warstwa antykorozyjna, jak i podłoże przejściowe dla twardej warstwy powierzchniowej o określonej grubości 4 mm. W tej warstwie surowo zabronione są wady takie jak porowatość, pęknięcia i wtrącenia żużla.
Druga warstwaDruga warstwa nawierzchniowa powinna być spawana drutem spawalniczym z żeliwa wysokochromowego o minimalnej grubości 4 mm, aby zapewnić odporność na zużycie. Materiał tej warstwy powinien być gatunku KmTBCr15Mo lub KmTBCr26 o twardości ≥ 60 HRC. Pęknięcia w tej warstwie odpornej na zużycie są dopuszczalne, pod warunkiem, że głębokość pęknięć jest kontrolowana w zakresie 4 mm i nie rozprzestrzenia się na warstwę nawierzchniową ze stali nierdzewnej.
