Qozon quvurlari yuqori harorat, ichki bosim, termal aylanish va korroziya bir vaqtning o'zida ta'sir qiladigan eng talabchan sanoat sharoitlarida ishlaydi. Standart konstruktiv quvurlardan farqli o'laroq, qozon quvurlari mexanik yaxlitlikni yuqori haroratlarda uzoq vaqt davomida haddan tashqari deformatsiyalarsiz yoki buzilishlarsiz saqlab turishi kerak. Shuning uchun qozon quvurlarining tegishli navlarini tanlash xavfsizlik, samaradorlik va xizmat muddatiga bevosita ta'sir qiluvchi muhim muhandislik qaroridir.
Qozon quvurlari navlari kimyoviy tarkibi, mexanik xususiyatlari va harorat ko'rsatkichlari chegaralari bilan belgilanadi. Ular odatda ASTM, ASME va EN kodlari kabi standartlarga muvofiq belgilanadi, har bir daraja ma'lum bir bosim{1}}harorat rejimi uchun mo'ljallangan. Ushbu sinflar qanday farq qilishini tushunish muhandislarga materialning xususiyatlarini qozonning o'ziga xos dizayniga moslashtirishga yordam beradi.
Qozon quvurlari navlarining tasnifi
Karbonli po'latdan yasalgan qozon quvurlari
Karbonli po'lat navlari ish harorati o'rtacha bo'lgan past- va o'rta{1}}bosimli qozonlarda keng qo'llaniladi. Ushbu po'latlar mustahkamligi uchun birinchi navbatda uglerod va marganetsga tayanadi. Yuqori haroratlarda uglerod po'lati ma'lum chegaralarga qadar etarli mexanik ko'rsatkichlarni saqlaydi, undan tashqarida o'rmalanish qarshiligi etarli bo'lmaydi.
Odatda uglerodli po'lat qozon quvurlari navlari ASTM A192 va ASTM A210 ni o'z ichiga oladi. Bu materiallar yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi va iqtisodiy samaradorlikni ta'minlaydi, lekin ultra-yuqori haroratli ilovalar uchun mos emas.
Qotishma po'latdan yasalgan qozon quvurlari
Qozonning ish harorati uglerod po'latining xavfsiz chegarasidan oshib ketganda, xrom va molibden o'z ichiga olgan qotishma po'latlardan foydalaniladi. Ushbu qotishma elementlar yuqori -haroratga chidamliligini, oksidlanishga chidamliligini va oʻrmalanishga chidamliligini oshiradi. ASTM A213 T11, T22 va T91 kabi navlar yuqori-bosimli va o'ta kritik qozon tizimlarida keng tarqalgan.
Xrom himoya oksidi qatlamini hosil qilish orqali oksidlanishga chidamliligini yaxshilaydi, molibden esa uzoq vaqt issiqlik ta'sirida emirilish kuchini oshiradi. Ilg'or navlarga vanadiy yoki niobiy qo'shilishi mikro tuzilmani yanada yaxshilaydi va yuqori -harorat barqarorligini oshiradi.
Quyidagi jadval vakili uglerod va qotishma po'lat qozon quvurlari navlarini taqqoslaydi.
| Baho | Material turi | Odatda ish harorati oralig'i | Asosiy qotishma elementlari | Oddiy dastur |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A192 | Karbonli po'lat | ~ 450 darajagacha | C, Mn | Past bosimli-qozonlar |
| ASTM A210 | Karbonli po'lat | ~ 500 darajagacha | C, Mn | O'rta{0}}bosimli qozonlar |
| ASTM A213 T11 | Qotishma po'lat | ~ 540 darajagacha | Cr, Mo | Yuqori bosimli-qozonlar |
| ASTM A213 T22 | Qotishma po'lat | ~ 580 darajagacha | Cr, Mo | Super isitish quvurlari |
| ASTM A213 T91 | Murakkab qotishma po'lat | ~ 600 darajagacha + | Cr, Mo, V, Nb | Superkritik qozonlar |
Ushbu tasnif qotishma qo'shilishi orqali harorat qobiliyatining progressiv yaxshilanishini ko'rsatadi.
Mexanik va termal ishlashga qo'yiladigan talablar
Yuqori haroratda kuch
Qozon quvurlari faqat xona haroratida emas, balki ish haroratida etarli kuchlanish va oqish quvvatini saqlab turishi kerak. Harorat ko'tarilgach, po'lat odatda kuchini yo'qotadi. Qotishma po'latlar bu kuchning pasayishini kamaytirish uchun ishlab chiqilgan.
Dizayn muhandislari bosimli idish kodlarida belgilangan ruxsat etilgan kuchlanish qiymatlariga tayanadilar. Bu qiymatlar uzoq muddatli ishlash maʼlumotlariga asoslangan xavfsizlik omillarini oʻz ichiga oladi.- Noto'g'ri sinfni tanlash deformatsiyaga, yorilishga yoki samaradorlikni pasayishiga olib kelishi mumkin.
Yurish qarshiligi
Yuklanish yuqori haroratda doimiy yuk ostida-vaqtga bog'liq plastik deformatsiyani bildiradi. Qozon qurilmalarida qisqa muddatli valentlik kuchidan ko'ra egiluvchanlik ko'pincha muhimroqdir. Minglab ish soatlari davomida emirilish kuchining etarli emasligi yupqalash, bo'rtib ketish yoki halokatli nosozlikka olib kelishi mumkin.
T22 va T91 kabi qotishma po'latlar barqaror karbid hosil bo'lishi va tozalangan don tuzilmalari orqali emirilishga qarshi turish uchun maxsus ishlab chiqilgan.
Oksidlanish va korroziyaga qarshilik
Yuqori haroratli bug 'va yonuvchi gazlar-oksidlanishga yordam beradi. Tarkibida xrom{2}}boʻlgan qotishma poʻlatlar keyingi oksidlanishni sekinlashtiradigan himoya oksidi shkalalarini hosil qiladi. Og'ir sharoitlarda yuqori xrom miqdori chidamlilikni yaxshilaydi.
Quyidagi jadvalda operatsion talablarga nisbatan ishlash xususiyatlari jamlangan.
| Ishlash omili | Karbonli po'lat navlari | Qotishma po'lat navlari | Muhandislik ta'siri |
|---|---|---|---|
| Yuqori-harorat kuchi | Oʻrtacha | Yuqori | Bosim qobiliyatini aniqlaydi |
| Yurish qarshiligi | Cheklangan | Zo'r (ilg'or sinflarda) | Uzoq muddatli deformatsiyani-boshqaradi |
| Oksidlanishga qarshilik | Oʻrtacha | Xrom bilan yaxshilangan | Xizmat muddatini uzaytiradi |
| Payvandlash qobiliyati | Yaxshi | Ko'proq nazorat qilinadigan protseduralar talab qilinadi | Ishlab chiqarishga ta'sir qiladi |
| Narxi | Pastroq | Yuqori | Loyiha byudjetiga ta'sir qiladi |
Bu taqqoslash samaradorlik va iqtisodiy{0}}mutaxassislar o'rtasidagi o'zaro kelishuvni ko'rsatadi.
Issiqlik bilan ishlov berish va mikroyapı
Istalgan xususiyatlarga erishishda issiqlik bilan ishlov berish markaziy rol o'ynaydi. Karbonli po'lat qozon quvurlari ko'pincha don tuzilishini yaxshilash va bir xillikni yaxshilash uchun normallashtiriladi. Qotishma po'latlar odatda emirilishga chidamliligi va pishiqligini oshiradigan temperli martenzitik yoki beynit mikroyapılarni ishlab chiqarish uchun normalizatsiya va temperaturadan o'tadi.
Issiqlik bilan ishlov berish paytida haroratni aniq nazorat qilish juda muhimdir. Noto'g'ri ishlov berish tirqish kuchini kamaytirishi yoki mo'rtlikni oshirishi mumkin. T91 kabi ilg'or navlarda ishlab chiqarilgandan so'ng mikro tuzilmaviy barqarorlikni tiklash uchun-payvand chokidan keyingi issiqlik bilan ishlov berish majburiydir.
Ilova-Maxsus mulohazalar
Qozon tizimlariga iqtisodchilar, suv devorlari, o'ta qizdirgichlar va isitish moslamalari kiradi, ularning har biri har xil harorat zonalariga ta'sir qiladi. Pastroq haroratli{1}}bo'limlar iqtisodiy samaradorlik uchun uglerodli po'latdan foydalanishi mumkin. Yuqori haroratli o'ta qizdirish quvurlari uzoq muddatli termal stressga bardosh bera oladigan qotishma po'latlarni talab qiladi.
O'ta kritik va o'ta kritik elektr stansiyalari yanada yuqori bosim va haroratlarda ishlaydi, ular yuqori surilish ko'rsatkichlariga ega ilg'or qotishma navlarini talab qiladi. Materialni tanlash kutilgan ish soatlarini, yoqilg'i turini va texnik xizmat ko'rsatish oralig'ini hisobga olishi kerak.
Ishlash va hayot aylanishi narxini muvozanatlash
Qotishma po'latlar yuqori haroratni-ta'minlasa-da, ular yuqori material va ishlab chiqarish xarajatlarini talab qiladi. Muhandislar faqat dastlabki sotib olish narxini emas, balki hayot aylanish xarajatlarini hisobga olishlari kerak. Kritik yuqori harorat zonalarida-yuqoriroq qotishmalardan foydalanish muddatidan oldin nosozliklarni oldini oladi va rejadan tashqari ishlamay qolish vaqtini kamaytiradi.
Texnik xizmat ko‘rsatish amaliyotlari, jumladan, trubka qalinligini muntazam tekshirish va nazorat qilish, tanlangan sinfdan qat’i nazar, uzoq{0}}xavfsiz ishlashni ta’minlashga yordam beradi.
Xulosa
Qozon quvurlarining navlari yuqori bosimga, ko'tarilgan haroratga, siljish deformatsiyasiga va oksidlanishga bardosh berish qobiliyati bilan belgilanadi. ASTM A192 va A210 kabi uglerodli po'lat navlari past- va o'rta{4}}bosimli qozonlarda samarali xizmat qiladi, T11, T22 va T91 kabi qotishma po'latlar esa yuqori-harorat va o'ta kritik tizimlar uchun mustahkamlangan mustahkamlik va emirilishga chidamliligini ta'minlaydi. Xrom va molibden qoʻshilishi yuqori harorat barqarorligi va oksidlanishga chidamliligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Muvaffaqiyatli qozon dizayni mexanik ishlash, issiqlikka chidamlilik, ishlab chiqarish talablari va iqtisodiy samaradorlikni muvozanatlashtiradigan navlarni tanlashga bog'liq. To'g'ri material tanlash va issiqlik bilan ishlov berish orqali qozon quvurlari xavfsiz va barqaror sanoat energiya ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan ishonchlilikka erishadi.
