थर्मल थकान क्रैकिंग का तात्पर्य स्टार्टअप, शटडाउन और लोड उतार-चढ़ाव के दौरान लगातार भारी तापमान परिवर्तन के कारण पाइप की दीवार के बार-बार होने वाले चक्रीय विस्तार और संकुचन से है। आवधिक थर्मल तन्यता और संपीड़ित तनाव सामग्री सतहों और वेल्ड पर माइक्रोक्रैक जमा करता है। पाइप की दीवार में घुसने और रिसाव का कारण बनने तक ये छोटे फ्रैक्चर बारी-बारी से थर्मल भार के तहत लगातार फैलते रहते हैं। इस विफलता मोड में कोई स्पष्ट समान संक्षारण या पतलापन नहीं है, और दरारें मुख्य रूप से तनाव केंद्रित संरचनात्मक भागों में शुरू होती हैं, जो तापमान चक्रण से प्रेरित एक विशिष्ट थकान क्षति है।
1. कोर थर्मल थकान क्षति तंत्र
जब हीटिंग ट्यूब को तेजी से गर्म करने के लिए सक्रिय किया जाता है, तो बाहरी माध्यम की संपर्क परत का तापमान कम होता है, जबकि आंतरिक हीटिंग पक्ष तेजी से गर्म होता है, जिससे ट्यूब की दीवार के अंदर तापमान में गिरावट और असंगत थर्मल विस्तार होता है। असंगठित विरूपण आंतरिक तापीय तनाव उत्पन्न करता है। उपकरण बंद करने और ठंडा करने के दौरान, सामग्री विपरीत दिशा में असमान रूप से सिकुड़ती है और विपरीत अवशिष्ट तनाव बनाती है। हज़ारों ठंडे गर्म विकल्पों के बाद, चक्रीय तनाव से अनाज की सीमाओं पर अव्यवस्था ढेर और माइक्रोक्रैक न्यूक्लिएशन, वेल्ड दोष और सतह खरोंच हो जाती है। प्रत्येक तापमान में उतार-चढ़ाव क्रैक टिप प्रसार को प्रेरित करता है। एक बार जब दरार दीवार की मोटाई में फैल जाती है, तो दीवार में रिसाव अचानक शुरू हो जाता है। तापमान में वृद्धि और गिरावट की गति जितनी तेज़ होगी, थकान दरार की शुरुआत का चक्र उतना ही छोटा होगा।
2. थर्मल थकान दरारों के प्रति संवेदनशील विशिष्ट स्थितियाँ
असमान मेटलोग्राफिक संरचना और अंतर्निहित तनाव दोषों के साथ वेल्ड जोड़ और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र;
यू-मोड़ वाले खंड और चाप संक्रमण क्षेत्र जहां अवशिष्ट तनाव का निर्माण थर्मल तनाव के साथ ओवरलैप होता है;
आवधिक भिगोने और वायु शीतलन के साथ तरल {{0} गैस वैकल्पिक तरल स्तर रेखा;
हॉट स्पॉट और आसपास के मैट्रिक्स के बीच अत्यधिक तापमान अंतर के साथ स्थानीय अति ताप शुष्क - जलने वाले क्षेत्र;
माउंटिंग क्लैंपिंग पॉइंट फिक्स्चर द्वारा बाधित होते हैं जो स्वतंत्र रूप से विस्तार और अनुबंध नहीं कर सकते हैं।
3. मुख्य त्वरित प्रेरक कारक
बार-बार आपातकालीन शुरुआत - बंद होना और ग्रेडिएंट प्रीहीटिंग के बिना तेजी से तापमान बढ़ना;
अत्यधिक बिजली घनत्व के कारण हीटिंग ट्यूब की अत्यधिक तात्कालिक सतह का तापमान बढ़ जाता है;
निश्चित कठोर सीमित समर्थन जो पाइप बॉडी के मुक्त थर्मल बढ़ाव को प्रतिबंधित करता है;
आंतरिक समावेशन, छिद्रों और मूल प्रसंस्करण सूक्ष्म दोषों के साथ आधार सामग्री;
हीटिंग माध्यम और परिवेशीय वातावरण के बीच बड़ा तापमान अंतर।
4. पदानुक्रमित रोकथाम और उन्मूलन तकनीकी उपाय
① चरणबद्ध ग्रेडिएंट हीटिंग नियंत्रण को अपनाएं
तापमान बढ़ने की दर को धीमा करने और पाइप की दीवार के अंदर तात्कालिक थर्मल ग्रेडिएंट तनाव को कम करने के लिए औपचारिक ऑपरेशन से पहले कम पावर प्रीहीटिंग चरण सेट करें।
② मुक्त थर्मल विरूपण के लिए संरचनात्मक डिजाइन का अनुकूलन करें
विस्तार भत्ता आरक्षित करने और कठोर बाधा के कारण होने वाले थर्मल तनाव लॉकिंग से बचने के लिए पूरी तरह से तय क्लैंप के बजाय चल स्लाइडिंग समर्थन का उपयोग करें।
③ पोस्ट{{0}वेल्ड एनीलिंग के माध्यम से प्रारंभिक अवशिष्ट तनाव को हटा दें
झुकने और वेल्डिंग के बाद अवशिष्ट तनाव को दूर करने और थकान दरार के स्रोतों को कम करने के लिए समग्र तनाव राहत गर्मी उपचार का संचालन करें।
④ सतह के अधिकतम तापमान को सीमित करने के लिए पावर डिज़ाइन को अनुकूलित करें
स्थानीय हॉट स्पॉट से अधिक तापमान और अत्यधिक तापमान अंतर से बचने के लिए मध्यम प्रवाह और गर्मी अपव्यय स्थितियों के आधार पर हीटिंग पावर का उचित मिलान करें।
⑤ पाइप वर्कपीस की सतह की अखंडता में सुधार करें
सतह पर उपकरण के निशानों और सूक्ष्म खरोंचों को हटाने के लिए इलेक्ट्रोपॉलिशिंग अपनाएं, जिनमें दरार पड़ने का खतरा होता है।
5. विभिन्न ऑपरेशन मोड के लिए रोकथाम प्रभावों की तुलना
表格
| संचालन एवं संरचनात्मक मोड | थर्मल थकान दरार जोखिम | अनुशंसित अनुकूलन योजना |
|---|---|---|
| बारंबार तीव्र शुरुआत-रुकना + पूरी तरह से स्थिर कठोर समर्थन | क्रैकिंग की अत्यधिक संभावना | प्रीहीटिंग प्रोग्राम और स्लाइडिंग ब्रैकेट अवश्य जोड़ें |
| क्रमिक तापमान नियंत्रण + तनाव राहत उपचार | थकान विफलता को महत्वपूर्ण रूप से दबाएँ | मानक उत्पादन और संचालन विशिष्टता |
| कम - दोषयुक्त कच्चा माल + लचीली विस्तार संरचना | लंबे समय तक सेवा विरोधी -थकान प्रदर्शन | रुक-रुक कर लगातार स्टार्टअप उपकरण पसंदीदा योजना |
निष्कर्ष
316 हीटिंग ट्यूबों की थर्मल थकान क्रैकिंग ठंड और गर्म चक्रों से बार-बार वैकल्पिक थर्मल तनाव के कारण होने वाली क्षति है। मौलिक रोकथाम का विचार तापमान परिवर्तन की गति को धीमा करना, थर्मल विस्तार पर संरचनात्मक बाधाओं को खत्म करना, वर्कपीस के प्रारंभिक अवशिष्ट तनाव को दूर करना और सतह दोष दरार स्रोतों को कम करना है। मानकीकृत विद्युत नियंत्रण तर्क और संरचनात्मक अनुकूलन डिजाइन के माध्यम से, थर्मल थकान के कारण दीवार टूटने की दुर्घटनाओं से प्रभावी ढंग से बचा जा सकता है।
