ما هو الحد الأقصى لدرجة الحرارة التي يمكن للصفيحة المصنوعة من فولاذ 15CrMoR تحملها؟℃
Thread Content
مادة المفاعل الخاص بنا هي 15CrMoR، وقد ارتفعت درجة حرارة المفاعل إلى 1000 درجة مئوية. ما تأثير هذه الدرجة الحرارية على المفاعل؟ علاوة على ذلك، فإن غلاف المقاييس الحرارية داخل المفاعل مصنوع من مادة 0Cr18Ni10Ti، فما تأثير هذه درجة الحرارة عليه؟ أرجو من الخبراء تقديم التوضيح! ؟
تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة 413343962 في تاريخ 2016-7-25 الساعة 16:44. لا أفهم هذه المسائل المعقدة جدًا، أرجو من الخبراء الرد. كل ما أعرفه هو أنه في حالة الخزانات تحت الضغط، فإن درجة الحرارة الموصى بها لمادة 15CrMoR لا يجب أن تتجاوز 500 درجة مئوية، وأن استخدام الأجهزة في درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية قد يشكل خطرًا ； إذا كانت المفاعلة تتم تحت ضغط جوي، فإن الأجهزة التي تعمل عند درجة حرارة 1000 درجة مئوية قد تشكل أيضًا خطرًا. يتأكسد معدن 0Cr18Ni10Ti بسهولة عند درجة حرارة 1000 درجة مئوية.
الجهاز تالف تقريبًا، ولم يعد بالإمكان استخدامه.
ووفقًا لمعايير GB150.2-2011، فإن مادة 15CrMoR تسمح بتحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 550 درجة مئوية لمدة 100 ألف ساعة، أما مادة 0Cr18Ni10Ti والتي تعادل مادة S30408، فهي تسمح بتحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 700 درجة مئوية لنفس المدة الزمنية. بغض النظر عن تأثير الوسط والضغط، فإن ارتفاع درجة حرارة المفاعل إلى 1000 درجة مئوية يمكن أن يؤدي مباشرةً إلى تدهور المواد. وفقًا لمعيار GB/T30579-2014، قد يتعرض مادة 15CrMoR لمشاكل مثل فقدان الكربون، أما مادة 0Cr18Ni10Ti فقد تتعرض لمشاكل مثل التأثر بالحرارة والتآكل بين البلورات عند درجات حرارة تتراوح بين 425 و815 درجة مئوية. أحيانًا يحدث ارتفاع في درجة الحرارة، ولكن لفترة قصيرة جدًا، ولا يكون لذلك تأثير كبير على المادة. أما إذا حدث هذا الارتفاع بشكل متكرر ولفترات طويلة، فسيؤدي ذلك إلى تدمير المادة تمامًا، وقد ينتج عن ذلك حوادث خطيرة.
تصل درجة الحرارة إلى 1000 درجة مئوية، وهو ما يزيد عن درجة الحرارة المستخدمة في عملية التلدين لمادة 15CrMoR. لنفترض أن الجهاز قد تعرض لحادث ارتفاع درجة حرارته، لكنه ظل سليمًا، فالآن يجب التفكير في ما إذا كان يجب الاستمرار في استخدام هذا الجهاز أم لا. نظرًا لأنه ارتفاع في درجة الحرارة لفترة قصيرة، فلا ينبغي أن يكون له علاقة كبيرة بالقوة تحت درجات الحرارة المرتفعة على المدى الطويل. عندما تتجاوز درجة الحرارة درجة التلدين للمادة، فإن ذلك يؤدي بالضرورة إلى تغيير خصائصها الميكانيكية. بعد معالجة الصلب من نوع 15CrMoR بالتسخين، يلزم إجراء عملية التقسية أيضًا. وبما أن توزيع درجات الحرارة في الأجهزة عند تجاوزها للحد المسموح به غير معروف، فإن الخصائص الميكانيكية لمادة الهيكل تكون غير متجانسة، مما يجعل من الصعب التحقق منها وفحصها. علاوة على ذلك، قد يؤدي التسخين والتبريد غير المتساويان أيضًا إلى ظهور إجهادات متبقية محلية. لذلك، إذا وصلت درجة حرارة الجهاز إلى 1000 درجة مئوية أو أعلى، فيجب عدم استخدامه بعد ذلك، ما لم يتم إخضاع الجهاز بأكمله لعملية تسخين وتبريد.
لكن، عند وقوع حادثة الارتفاع الحراري، هل تصل درجة حرارة الوسط إلى 1000 درجة مئوية، أم درجة حرارة جدار الغلاف؟ إذا استمرت درجة الحرارة المرتفعة لفترة قصيرة فقط، ووصلت درجة حرارة الوسط إلى 1000 درجة مئوية، فإن درجة حرارة جدران الهيكل المعدنية تكون أقل بكثير من 1000 درجة مئوية، وبالتالي يحتاج نقل الحرارة إلى وقت. إذا تبين أن درجة حرارة جدار الغلاف لم تتجاوز درجة حرارة التلدين لمادة 15CrMoR (حوالي 700 درجة مئوية)، فلا ينبغي أن يكون هناك مشكلة.
من المفترض ألا يكون هناك فرق في درجة الحرارة بين الهيكل والوسط يصل إلى 300 درجة، أليس كذلك؟ ؟
من الممكن، ويجب تحديد ذلك من خلال حسابات نقل الحرارة. بافتراض أن الغلاف لا يحتوي على عزل خارجي ولا طبقة عازلة داخلية، وأن درجة حرارة المادة 1000 درجة مئوية، بينما درجة حرارة الهواء المحيط 20 درجة مئوية، ووفقًا لتوزيع خطي بسيط، فإن درجة حرارة جدار الغلاف تكون حوالي 500 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، يتم التحكم في معدل ارتفاع درجة الحرارة أثناء المعالجة الحرارية بعد اللحام داخل الفرن عند حوالي 55 درجة مئوية/ساعة (انظر المادة GB150.4، 8.2.7.1)، أما خارج الفرن فإن المعدل يكون أبطأ. يحتاج تسخين الهيكل إلى وقت.