सीमलेस स्टील पाइप में आंतरिक अवशिष्ट तनाव को खत्म करने के तरीके

रोलिंग, वेल्डिंग, कोल्ड वर्किंग और हीट ट्रीटमेंट जैसी प्रक्रियाओं के दौरान,निर्बाध स्टील पाइपस्थानीय तापमान में उतार-चढ़ाव, सूक्ष्म संरचना परिवर्तन, या असमान प्लास्टिक विरूपण के कारण आंतरिक अवशिष्ट तनाव का खतरा होता है। यदि समाप्त नहीं किया गया, तो अवशिष्ट तनाव विरूपण और दरार का कारण बन सकता है, जिससे पाइप की भार सहने की क्षमता और सेवा जीवन कम हो सकता है। निम्नलिखित तीन मुख्य तनाव उन्मूलन विधियों का परिचय देता है, जो आमतौर पर उपयोग की जाने वाली इंजीनियरिंग तकनीकों पर आधारित हैं, जो प्रभावशीलता और व्यावहारिकता को संतुलित करती हैं।

 

 

1. हीट ट्रीटमेंट: सबसे गहन और मुख्यधारा समाधान

हीट ट्रीटमेंट, जो स्टील पाइप के भीतर परमाणुओं को पुनर्व्यवस्थित करने और तनाव से राहत देने के लिए गर्मी का उपयोग करता है, उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला और सबसे प्रभावी तरीका है। इसमें मुख्य रूप से निम्न तापमान टेम्परिंग और तनाव राहत एनीलिंग शामिल है।

कम तापमान वाला तापमान उच्च कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील जैसे बुझने वाले पाइपों के लिए उपयुक्त है। स्टील पाइप को 150{10}}250 डिग्री तक गर्म किया जाता है, इस तापमान पर 1-3 घंटे तक रखा जाता है, और फिर धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, मार्टेंसाइट संरचना आंशिक रूप से विघटित हो जाती है, जिससे बारीक कार्बाइड अवक्षेपित हो जाते हैं जो जाली विरूपण को कम करते हैं और कठोरता को कम किए बिना 60% -80% अवशिष्ट तनाव को समाप्त कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, शमन के बाद, 45# सीमलेस स्टील पाइप 200 डिग्री पर कम तापमान वाले तापमान से गुजरता है, जिससे 25-30 एचआरसी की कठोरता बनाए रखते हुए अवशिष्ट तनाव को 800 एमपीए से घटाकर 200 एमपीए से कम कर दिया जाता है, जिससे यह यांत्रिक भागों में उपयोग के लिए उपयुक्त हो जाता है।

 

तनाव राहत एनीलिंग कम {{0}कार्बन स्टील, मध्यम {{1}कार्बन स्टील और वेल्डेड स्टील पाइप के लिए उपयुक्त है। पाइप को 550-650 डिग्री (चरण संक्रमण तापमान से नीचे) तक गर्म किया जाता है, 2-4 घंटे तक रखा जाता है, और फिर भट्ठी में धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है। यह प्रक्रिया परमाणु प्रसार के माध्यम से प्लास्टिक विरूपण के कारण होने वाले आंतरिक तनाव को समाप्त करती है, यांत्रिक गुणों पर न्यूनतम प्रभाव के साथ 70% -90% अवशिष्ट तनाव को समाप्त करती है। उदाहरण के लिए, एएसटीएम ए106 जीआर.बी स्टील पाइप को वेल्डिंग करने के बाद, 600 डिग्री पर तनाव राहत एनीलिंग वेल्ड क्षेत्र में अवशिष्ट तनाव को 500 एमपीए से 80 एमपीए तक कम कर देता है, प्रभावी ढंग से वेल्ड दरारों को रोकता है और इसे परिवहन पाइपलाइनों के लिए उपयुक्त बनाता है।

 

2. यांत्रिक तनाव न्यूनीकरण: एक लचीली और कुशल सहायक विधि

यांत्रिक तनाव में कमी स्टील पाइपों में स्थानीयकृत प्लास्टिक विरूपण को प्रेरित करने के लिए बाहरी ताकतों का उपयोग करती है, जिससे आंतरिक अवशिष्ट तनाव कम हो जाता है। यह विधि बड़े पाइपों के लिए उपयुक्त है जहां हीटिंग असुविधाजनक है या साइट पर निर्माण के लिए उपयुक्त है। इसमें मुख्य रूप से कंपन उम्र बढ़ने और दबाव को सीधा करना शामिल है।

कंपन उम्र बढ़ने में स्टील पाइप में एक वाइब्रेटर जोड़ना और पाइप को प्रतिध्वनित करने के लिए एक विशिष्ट आवृत्ति (50 - 100 हर्ट्ज) पर कंपन लागू करना शामिल है। इस अनुनाद के दौरान, अवशिष्ट तनाव सामग्री के उपज बिंदु से अधिक हो जाता है, जिससे सूक्ष्म प्लास्टिक विरूपण उत्पन्न होता है और इस प्रकार तनाव मुक्त हो जाता है। यह विधि कम ऊर्जा (गर्मी उपचार का केवल 1/10) का उपयोग करती है और इसमें केवल 1-2 घंटे लगते हैं। यह सतह को नुकसान पहुंचाए बिना 30% -50% अवशिष्ट तनाव को समाप्त कर सकता है। उदाहरण के लिए, 1 मीटर व्यास वाला एक बड़े व्यास वाला Q345 सीमलेस स्टील पाइप कंपन उम्र बढ़ने के माध्यम से अवशिष्ट तनाव को 400 एमपीए से लगभग 200 एमपीए तक कम कर सकता है। यह विधि पुलों और इस्पात संरचनाओं में उपयोग किए जाने वाले पाइपों के ऑन-साइट तनाव से राहत के लिए उपयुक्त है।

 

प्रेशर स्ट्रेटनिंग स्टील पाइप में मोड़ या तनाव सांद्रता पर दबाव लागू करने, रिवर्स प्लास्टिक विरूपण को प्रेरित करने और अवशिष्ट तनाव को संतुलित करने के लिए हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग करता है। दबाव को पाइप विनिर्देशों (आमतौर पर सामग्री की उपज शक्ति का 50% -70%) के अनुसार समायोजित किया जाता है और 10-30 मिनट तक बनाए रखा जाता है। यह विधि 40%-60% की कमी दर के साथ स्थानीय तनाव (जैसे कि कोल्ड ड्रॉइंग के बाद पाइप के सिरों पर तनाव) को खत्म कर सकती है। इसका उपयोग आमतौर पर तनाव समायोजन के लिए किया जाता हैनिर्बाध स्टील पाइपसटीक मशीनरी के लिए, बाद की प्रसंस्करण सटीकता सुनिश्चित करना।

 

3. प्राकृतिक बुढ़ापा: कम लागत वाला, दीर्घकालिक समाधान

प्राकृतिक उम्र बढ़ने में स्टील पाइप को बाहरी, प्राकृतिक वातावरण (तापमान -20{6}}40 डिग्री, आर्द्रता 40%-80%) के संपर्क में लाना शामिल है। लंबे समय तक तापमान में उतार-चढ़ाव और हल्का कंपन धीरे-धीरे आंतरिक तनाव को दूर करता है। इस विधि के लिए किसी उपकरण निवेश की आवश्यकता नहीं है और यह बेहद कम लागत वाली है, लेकिन इसमें समय लगता है (आमतौर पर 3-12 महीने) और यह केवल कम प्रसंस्करण समय और कम तनाव स्तर वाले कम कार्बन वाले स्टील पाइपों के लिए उपयुक्त है, जैसे कि 20#निर्बाध स्टील पाइपसामान्य द्रव परिवहन के लिए. प्राकृतिक उम्र बढ़ने से 20% -30% अवशिष्ट तनाव समाप्त हो सकता है और पाइप की सतह पर हीटिंग के प्रभाव को रोका जा सकता है, जिससे यह उच्च सौंदर्यशास्त्र की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

 

संक्षेप में, वास्तविक अनुप्रयोगों में, स्टील पाइप सामग्री, विनिर्देश, तनाव स्तर और परिचालन स्थितियों के आधार पर विधि का चयन किया जाना चाहिए: उच्च तनाव और उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं के लिए गर्मी उपचार को प्राथमिकता दी जाती है; यांत्रिक तरीकों का उपयोग साइट पर निर्माण या बड़े पाइपों के लिए किया जा सकता है; और प्राकृतिक उम्र बढ़ने का उपयोग कम लागत, लंबी अवधि की परियोजनाओं के लिए किया जा सकता है। इन तरीकों का एक उचित संयोजन (जैसे वेल्डिंग के बाद कंपन उम्र बढ़ने के बाद तनाव राहत एनीलिंग) तनाव राहत को और बढ़ा सकता है और सीमलेस स्टील पाइप के प्रदर्शन और सुरक्षा को सुनिश्चित कर सकता है।