Гидравликалық жүйелердегі дәнекерленген құбырларға қарағанда жіксіз құбырлардың артықшылығы 

Неліктен жіксіз құбырлар жоғары қысым үшін жалғыз сенімді таңдау болып табылады

Өнеркәсіптік гидравликалық жүйелерге қызмет көрсетудегі көп жылдық тәжірибемізде біз бір қайталанатын заңдылықты байқадық: жоғары қысымды тізбектердегі дәнекерленген аналогтарды қолдану арқылы құбырларды үнемдеу әрекеті сөзсіз апатты тоқтауларға әкеледі.Гидравликалық жүйелердегі дәнекерленген құбырларға қарағанда жіксіз құбырлардың артықшылығымаркетингтік ұрандарда ғана емес, материалдың іргелі физикасында және әлсіз буынның жоқтығында - дәнекерлеуде. Жүйедегі қысым 315 бар және одан жоғарыға жеткенде, дәнекерленген тігістің жылу әсер ететін аймағындағы кез келген микрожарық сөзсіз бұзылу нүктесіне айналады. Сатып алушының тұтас құбырдың орнына дәнекерленген құбырды таңдағаны үшін бір сағаттық экскаватор немесе престің тоқтап тұруы салдарынан тұтынушылар ондаған мың еуро жоғалтқанын көрдік.

Гидравликалық жүйе экстремалды жағдайларда жұмыс істейді: тұрақты қысым пульсациялары, діріл, температураның -40 ° C-тан + 80 ° C-қа дейін өзгеруі және агрессивті жұмыс сұйықтықтарының әсері. Мұндай жағдайларда металдың тұтастығы өте маңызды. Ыстық деформация немесе суық илектеу арқылы жасалған жіксіз құбыр монолит болып табылады. Онда жолақ жиектерін дәнекерлеу кезінде сөзсіз пайда болатын құрылымдық біркелкіліктер болмайды. Инженер үшін бұл сапа сертификаттарымен және нақты созылу сынақтарымен расталған жүктеме кезінде материалдың болжамды әрекетін білдіреді.

Егер сіз бір құрамдас бөліктің істен шығуы бүкіл өндіріс желісін тоқтататын жүйені жобалап жатсаңыз, таңдау анық. Жіксіз құбырлар гидравликалық цилиндрлерді немесе іске қосу клапандарын іске қосу кезінде пайда болатын ең жоғары жүктемелерді жабатын қауіпсіздік шегін қамтамасыз етеді. Бұл бөлімде біз зертханалық сынақтар мен далалық бақылаулар негізінде жіксіздіктің қауіпсіздік пен ұзақ мерзімділіктің маңызды факторы болып табылатынын егжей-тегжейлі қарастырамыз.

Бұзылу физикасы: неге тігіс әлсіз нүкте болып табылады

Мәселенің тереңдігін түсіну үшін микроскоппен металдың құрылымын қарау керек. Дәнекерленген құбырлар өндірісінде (ERW немесе SAW) болат жолақтың шеттері балқу температурасына дейін қызады және біріктіріледі. Бұл жылу әсер ететін аймақтың (HAZ) негізгі металдан өзгеше кристалдық торы бар. Мұнда жиі оксид қосындылары, синтездің болмауы немесе қалдық кернеулер пайда болады. Статикалық сумен жабдықтау жағдайында бұл маңызды емес. Бірақ қысым сағатына мыңдаған рет циклді түрде өзгеретін гидравликада шаршау сәтсіздігінің көзі болып табылатын HAZ.

Біз диаметрі мен қабырғасының қалыңдығы бірдей жіксіз және дәнекерленген құбырлардың үлгілеріне салыстырмалы сынақтар жүргіздік. Үлгілер гидравликалық сорғының нақты жұмысын имитациялай отырып, циклдік қысымды жүктеуге ұшырады. Дәнекерленген құбырлар небәрі 50 000 циклден кейін шаршау белгілерін көрсете бастады, ал олардың жіксіз әріптестері көрінетін өзгерістерсіз 200 000-нан астам циклге төтеп берді. Ресурстағы айырмашылық 300% құрады. Бұл теориялық көрсеткіш емес, сіздің жабдықтың күрделі жөндеу аралығына тікелей әсер ететін нәтиже.

Сонымен қатар, дәнекерленген жік жиі негізгі металмен салыстырғанда басқа қаттылыққа ие. Құбырды майыстырғанда немесе оны дірілдегенде, қаттылық шекарасында дәл бекіту нүктесінде кернеу концентрациясы пайда болады. Бүкіл периметрі бойынша құрылымның біртектілігіне байланысты жіксіз құбыр бұл ақаудан босатылады. Бұл сораптан берілетін діріл жүктемелерін фитингтер орнатылған жерде құламай жақсы қабылдауға мүмкіндік береді.

Төтенше жүктеме жағдайында жіксіз құбырлардың техникалық артықшылықтары

Техникалық сипаттамаларға келетін болсақ, сандар сөздерден гөрі қаттырақ сөйлейді.Гидравликалық жүйелердегі дәнекерленген құбырларға қарағанда жіксіз құбырлардың артықшылығырұқсат етілген жұмыс қысымы мен қауіпсіздік коэффициентін талдау кезінде айқын көрінеді. DIN 2391 және ГОСТ 8734 стандарттарына сәйкес жіксіз суық деформацияланған құбырлар бірдей қабырға қалыңдығымен дәнекерленген аналогтардың мүмкіндіктерінен 30-40% асатын қысымда жұмыс істей алады. Өйткені дәнекерленген құбырдың жобалық беріктігі әрқашан дәнекерленген қауіпсіздік коэффициентімен төмендейді, әдетте ол 0,8-0,9 құрайды.

Тау-кен өнеркәсібін жабдықтау тәжірибесінен нақты мысалды қарастырайық. Тұтынушы жиі гидравликалық соққылармен 350 бар қысыммен жұмыс істейтін гидравликалық балғалар үшін құбырларды қажет етті. Олар бастапқыда төмен бағаға байланысты үлкен диаметрлі спиральды дәнекерленген құбырларды қарастырды. Дегенмен, біздің инженерлер St52 болаттан (09G2S аналогы) жасалған жіксіз құбырларды пайдалануды талап етті. Есептеулер импульстік жүктемелер кезінде 95% ықтималдығы бар дәнекерленген құбыр жұмыстың алғашқы 6 айында ағып кететінін көрсетті. Үздіксіз опция 5 жылдан астам ақаусыз жұмыс істеуге кепілдік берді.

Механикалық қасиеттердің біркелкілігі тағы бір негізгі параметр болып табылады. Тігіссіз құбырда аққыштық пен созылу күші шеңбердің кез келген нүктесінде бірдей. Бұл компрессиялық фитингтерді пайдалану кезінде өте маңызды. Фитингті дәнекерленген құбырға бүктегенде, дәнекерленген жіктің максималды қысу немесе тартылу аймағында орналасу қаупі бар, бұл қосылыстардың бұзылуына немесе жарылуына әкеледі. Жіксіз құбыр құбыр осіне қатысты фитингтің кез келген айналу бұрышында болжамды түрде әрекет етеді.

Сондай-ақ ішкі бетінің сапасын атап өткен жөн. Гидравликалық май кедір-бұдыр беттерден туындаған турбуленттіліксіз еркін айналуы керек. Дәнекерленген құбырлардың ішкі жағы, тіпті жойылғаннан кейін де, уақыт өте келе мұнай ағынының әсерінен эрозия орталықтарына айналатын микроскопиялық белгілерді қалдырады. Жіксіз құбырлар, әсіресе суық прокаттан кейін, гидравликалық кедергіні төмендететін және кавитацияны болдырмайтын айнадай тегіс ішкі беті бар.

Құбырлардың осы екі түрін таңдау тек сатып алу бағасына негізделмеуі керек. Инженер меншіктің жалпы құнын (ТШО) қарауы керек. Әр жарты жыл сайын ауыстыруды қажет ететін арзан құбыр он жылға созылатын қымбат құбырдан гөрі компанияға қымбатқа түседі. Жүйе 24/7 үздіксіз жұмыс істесе, ешқандай ымыра жоқ.

Гидравликалық сұйықтықтың тазалығына әсері

Мұнайдың тазалығы – гидравликалық жүйенің қаны. Құбыр қабырғаларынан шыққан металл бөлшектер абразивті болып, қымбат сервоклапандар мен сорғыларды бұзады. Дәнекерленген құбырларда конструкциялардың электрохимиялық потенциалының айырмашылығына байланысты дәнекерлеу аймағы жиі негізгі металға қарағанда тезірек коррозияға ұшырайды. Бұл тіпті жоғары сапалы майы бар жүйелерде тоттың пайда болуына әкеледі.

Хром және молибден қоспалары бар легирленген болаттан жасалған жіксіз құбырлар бүкіл бетінде жоғары коррозияға төзімділікке ие. Тігістің болмауы жергілікті коррозия мүмкіндігін жояды. Біздің сынақтарымызда жіксіз құбырлары бар жүйелерден алынған май үлгілері дәнекерленген аналогтары бар жүйелерден екі есе ұзақ ISO 4406 18/16/13 тазалық дәрежесін сақтады. Бұл сүзгі элементтері мен майды ауыстыру құнын тікелей төмендетеді.

Әртүрлі салалардағы қолданбалар: ымыраға келуге болмайды

Әртүрлі салаларда сенімділікке қойылатын өз талаптары бар, бірақ жоғары қысымды желілерде дәнекерленген құбырларды пайдалануға ішкі қауіпсіздік ережелерімен тыйым салынған аймақтар бар. Нақты жағдайларды қарастырайық, ондагидравликалық жүйелердегі дәнекерленген құбырларға қарағанда жіксіз құбырлардың артықшылықтарыөмір мен өлім мәселесіне немесе миллиондаған долларлық активтерді сақтау мәселесіне айналады.

Жылжымалы гидравлика және құрылыс жабдықтары

Экскаваторлар, крандар, бульдозерлер тұрақты шайқау және соққы жүктемелер жағдайында жұмыс істейді. Мұндағы гидравликалық желілер ашық түрде тартылып, сыртқы әсерге ұшырайды. Біздің клиенттеріміздің бірі, Сібірдегі арнайы жабдықты өндіруші бірқатар кепілдік жағдайларымен бетпе-бет келді: төмен қысымды құбырлар -45 ° C температурада жарылды, олар бөлшектердің жетіспеушілігі кезінде қателікпен дәнекерленген құбырлармен ауыстырылды.

Мәселе мынада болды: дәнекерленген жік төменгі температурада негізгі металға қарағанда тезірек сынғыш болды. 10 немесе 20 (ГОСТ бойынша) болаттан жасалған жіксіз құбырлар қатты салқындату кезінде де беріктігін сақтайды. Жақсыз илемдеуге қайта ауысқаннан кейін гидравликалық кепілдік шағымдарының саны нөлге дейін төмендеді. Мобильді жабдық үшін гофрлер мен жарықтар пайда болмай күрделі құбырды иілу мүмкіндігі де маңызды, бұл тек жіксіз материалмен мүмкін.

Өнеркәсіптік престер және металлургия

Металлургиялық цехтарда гидравликалық жүйелерде мыңдаған тонна күштерді тудыратын прокат стандары мен престер жұмыс істейді. Мұндай жүйелердегі қысым үнемі жоғары және кез келген ағып кету ыстық металдың жақындығына байланысты өрт қаупін тудырады. Мұнда су негізіндегі май немесе арнайы отқа төзімді сұйықтықтар пайдаланылады, олар тұрақсыз металл құрылымдарға агрессивті болуы мүмкін.

Біз 4000 тонналық гидравликалық престі тек жіксіз жоғары қысымды құбырлармен жабдықтадық. Оның себебі қарапайым: құбыр жарылған кезде 350 бар қысыммен мұнай көлемінде жинақталған энергия гранатаның жарылуымен тең. Мұндай жағдайларда дәнекерлеу - ресейлік рулетка. Жіксіз құбыр апаттық өшіру жүйелерінің дұрыс жұмыс істеуіне уақыт беріп, дизайн стандарттары бірнеше рет асып кеткенде ғана жарылуын қамтамасыз етеді.

Теңіз және теңіз технологиясы

Тұзды ауа мен ылғал кемелер мен бұрғылау платформаларындағы гидравликаның негізгі жаулары болып табылады. Мұнда коррозия жеделдетілген қарқынмен жүреді. Дәнекерленген құбырлар, тіпті мырышталған құбырлар, тігістегі қорғанысты жиі жоғалтады. Тот баспайтын болаттан (мысалы, AISI 316L) немесе көп қабатты жабыннан жасалған жіксіз құбырлар теңізде қолдану үшін стандартты болып табылады. Теңіздегі гидравликаны жөндеу платформаның тоқтап қалуына және мамандарды жеткізу үшін тікұшақтардың ұшуына байланысты орасан зор қаражатты талап етеді. Мұнда кез келген үнемдеуден гөрі құбырлардың сенімділігі басымдыққа ие.

Сапа стандарттары және сертификаттау: сатып алу кезінде нені іздеу керек

Маңызды гидравликалық жүйелерге арналған құбырларға тапсырыс беру кезінде сіз тек жеткізушінің сөзіне сене алмайсыз. Халықаралық және ұлттық стандарттарға сәйкестігін растайтын ілеспе құжаттар пакетін талап ету қажет. Жіксіз құбырлар үшін келесі сипаттамалар маңызды:

• DIN 2391 (Германия):Машина жасау үшін дәл өлшемдері бар жіксіз болат құбырларға арналған стандарт. Қысымға байланысты құбырларды серияларға (S) жіктейді. Мысалы, S2.5 сериясы өте жоғары қысымға арналған. Құбырда DIN 2391 таңбасының болуы ең жоғары сапаның белгісі болып табылады.
• ГОСТ 8734-75 (Ресей/ЕАЭО):Ыстық пішіндегі жіксіз құбырлар өндірісін реттейді. Әрбір партияның химиялық құрамы мен механикалық қасиеттерін бақылауды қамтамасыз ететін жеткізу тобын (гидравлика үшін әдетте B немесе D тобы) тексеру маңызды.
• ISO 10763:Гидравликалық желілердің халықаралық стандарты. Ол өлшемдерге, рұқсаттарға және сынақ әдістеріне қойылатын талаптарды анықтайды.
• EAC/CE сертификаты:Еуразиялық экономикалық одақ немесе Еуропа нарығы үшін өнімдердің қауіпсіздігін растайды. Бұл белгілерсіз өнеркәсіптік жабдықта құбырларды пайдалану заңсыз болуы мүмкін.

Сапаны қатаң бақылаудың маңыздылығы мен халықаралық стандарттарға сәйкестігі жетекші өнеркәсіптік жабдықтар өндірушілерінің жұмысының негізі болып табылады. Бұл тәсілдің жарқын мысалы компания болып табыладыWuxi Kaisheng Electric Power and Petrochemical Equiment Co., Ltd.. Жоғары технологиялық шешімдерді әзірлеуге және өндіруге маманданған компания жоғарыда сипатталғанға ұқсас ең экстремалды жағдайларда жұмыс істей алатын өнімдерді шығарады. Олардың портфолиосында ASME жоғары қысымды жылу алмастырғыштар, арнайы қорытпалы түтік байламдары (никель N06625, мыс-никель, теңіз жезі C46400) және титан құбырлы аппараттар бар. Қатаң PED және ASME стандарттары бойынша сертификатталған Wuxi Kaisheng өнімдері бірдей сенімділік философиясын көрсетеді: көміртекті, тот баспайтын және легирленген болаттарды, сондай-ақ титан мен мысты пайдалану ерекше коррозияға төзімділікті және жоғары қысым мен температураға төзімділікті қамтамасыз етеді. Мұнай өңдеу, мұнай-химия, кеме жасау және суды тұщыландыру үшін маңызды құрамдас бөліктерді жасаудың бұл тәжірибесі күрделі салаларда материал сапасының бұзылуына жол берілмейтінін растайды, мейлі ол гидравликалық құбырлар немесе күрделі жылу алмасу жүйелері болсын.

Біздің кәсіпорында құбырлардың әрбір партиясы кіріс тексеруінен өтеді. Біз тек құжаттарды тексеріп қана қоймаймыз, сонымен қатар ультрадыбыстық дефектоскоп арқылы қабырға қалыңдығын кездейсоқ өлшемдерді аламыз. Жиі 5 мм қалыңдығының дәнекерленген құбырдың ең жұқа нүктесінде шын мәнінде 4,2 мм болатындығы жиі кездеседі, бұл жұмыс қысымын айтарлықтай төмендетеді. Жіксіз құбырлар қалыңдығының әлдеқайда аз вариациясына ие, бұл біздің өлшеулерімізбен расталады: ауытқу сирек номиналды мәннің 5% -нан асады.

Коммерциялық ұсынысты сұраған кезде гидравликалық сынақ есебін беру талабын көрсетуді ұмытпаңыз. Өндіруші әрбір құбырдың жұмыс қысымынан 1,5-2 есе артық қысымда сыналғанын растауы керек. Мұндай хаттаманың болмауы некенің ықтималдығын көрсететін қызыл жалау болып табылады.

Таңдау және орнату кезінде жиі кездесетін қателер

Дұрыс жіксіз құбырды сатып алсаңыз да, дұрыс емес орнату арқылы бәрін бұзуға болады. Біздің тәжірибемізде орнатушылар жіберетін үш негізгі қатені анықтадық:

1. Жарамсыз фитингтерді пайдалану:Мінсіз тігіссіз құбырға дәнекерленген құбырға арналған фитингті орнату әрекеті (сопақ болуы мүмкін) жеткіліксіз қысуға әкелуі мүмкін. Әрқашан жіксіз жоғары қысымды құбырлар үшін өндіруші ұсынған фитингтерді пайдаланыңыз.
2. Иілу радиусының бұзылуы:Жіксіз құбырлар икемді, бірақ олардың шегі бар. Оправканы қолданбай тым өткір иілу профильдің тегістелуіне және ағын аймағының төмендеуіне әкеледі. Бұл ағын жылдамдығының және эрозияның жергілікті өсуін тудырады. Ең аз иілу радиусы құбырдың кем дегенде 3 сыртқы диаметрі болуы керек.
3. Термиялық кеңею компенсациясын елемеу:Жіксіз болат құбырлар қатты. Жұмыс майымен қыздырғанда олар ұзарады. Егер олар кеңейту ілмектерсіз немесе сильфондарсыз мықтап бекітілсе, бекіту нүктелерінде үлкен кернеулер пайда болады, олар фланецтерді жұлып алуы немесе кронштейндерді бүгуі мүмкін.

Іскерлік жағдай: Неліктен арзан қымбатқа айналады

Ақшаны санап көрейік. Жалпы құбыр ұзындығы 200 метр болатын гидравликалық станцияны елестетейік. Дәнекерленген және жіксіз құбырлар арасындағы айырмашылық дәнекерленген құбырлардың пайдасына шамамен 1500-2000 доллар болуы мүмкін. Үнемдеу анық көрінетін сияқты.

Енді апат сценарийін елестетейік. Зауыт жұмыс істемейтін демалыс күндері құбырдың жарылуы, бірақ сорғылар қысым астында қалды (немесе өздігінен белсендіру орын алды). 50 литр қымбат гидравликалық май төгіледі. Еден ластанып, арнайы қосылыстармен тазалауды қажет етеді. Қарапайым жол дүйсенбі күні таңертең басталады. Себебін анықтау 4 сағатты алады. Құбырдың бір бөлігін ауыстыру тағы 2 сағатты алады. Өндірістің тоқтап қалуынан болатын шығын сағатына 5000 долларды құрайды. Барлығы: $30 000 шығын + майдың құны + тазалау жұмыстары + жаңа құбырлар.

Бұл бір сәтсіздік он станцияның құбырларын үнемдейді. Жылына екі-үш апат болса ше? Біздің қызмет көрсету бөлімінің статистикасы дәнекерленген құбыр жүйелері жоспардан тыс жөндеуді 4 есе жиі қажет ететінін көрсетеді. Мұнда механиктердің жұмыс уақытының құнын, тігістердің коррозия өнімдерімен бітеліп қалатын сүзгілердің құнын және пайдаланылған майды кәдеге жаратуды қосыңыз.

Жіксіз құбырларға инвестициялау сақтандыру полисі болып табылады. Кейінірек бірнеше рет төлемеу үшін қазір көбірек төлейсіз. Қаржы директоры үшін бұл шығыс бабы сияқты емес, тәуекелдің алдын алу арқылы тез өтелу мерзімі бар актив сенімділігіне инвестиция ретінде көрінуі керек.

Үздіксіз шешімдерге көшу бойынша қорытынды және ұсыныстар

Қорытындылай келе, біз сенімді түрде айта аламыз: заманауи гидравликалық жүйелерде, әсіресе 160 бардан жоғары қысымда жұмыс істейтін, діріл мен температураның өзгеруі жағдайында жіксіз құбырларға іс жүзінде ешқандай балама жоқ.Гидравликалық жүйелердегі дәнекерленген құбырларға қарағанда жіксіз құбырлардың артықшылығыонжылдық жұмыс, материалдар физикасы және бұзылулардың қатаң экономикалық статистикасы дәлелденген.

Қолданыстағы гидравликалық желілерді тексеруді ұсынамыз. Жоғары қысымды аймақтарда немесе белсенді діріл аймақтарында дәнекерленген құбырларды тапсаңыз, оларды келесі жоспарлы жөндеу кезінде біртіндеп ауыстыруды жоспарлаңыз. Апатты күтпеңіз. Ең маңызды компоненттерден бастаңыз - негізгі сорғылар мен жетектерге жеткізу желілері.

Біздің компания DIN 2391 және ГОСТ стандарттарына сәйкес келетін жіксіз гидравликалық құбырлардың толық ассортиментін, сондай-ақ барлық қажетті бекіткіштер мен фитингтерді беруге дайын. Біз тек металл сатпаймыз, біз инженерлік тәжірибені және сіздің нақты қолданбаңыз үшін оңтайлы шешімді таңдауға көмектесуді ұсынамыз. Біздің мамандар сізге қажетті қысымды есептеуге, болат сыныбын таңдауға және сіздің жобаңыз уақытында және тосынсыйсыз аяқталуы үшін уақтылы жеткізуді қамтамасыз етеді.

Бастапқы кезеңде күмәнді үнемдеу үшін қызметкерлеріңіздің қауіпсіздігіне және өндірістің табыстылығына қауіп төндірмеңіз. Уақыт пен қысыммен тексерілген сенімділікті таңдаңыз.

Жіксіз гидравликалық құбырлар каталогы | Кеңес алу үшін бүгін бізге хабарласыңыз