Welche Substrate und Auskleidungsmaterialien werden üblicherweise für verschleißfeste Stahlrohre verwendet?
In industriellen Transportsystemen, insbesondere in Arbeitsumgebungen mit hohem Verschleiß und hoher Belastung wie Bergbau, Elektrizität, Metallurgie und Zement, verschleißfeste Stahlrohre eine entscheidende Rolle spielen. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Lebensdauer der Rohrleitung deutlich zu verlängern, die Austauschhäufigkeit zu reduzieren und die Betriebskosten beim Transport von Feststoffpartikeln, Flugasche, Schlamm, Sand und Kies und anderen Medien zu senken. Die Leistungsfähigkeit verschleißfester Stahlrohre hängt maßgeblich von der wissenschaftlichen Auswahl und Fertigungsqualität ihrer Substrate und Auskleidungsmaterialien ab.
Als hervorragender Lieferant von verschleißfesten und hitzebeständigen Materialien in der Wärmebehandlungs-, Metallurgie- und Petrochemieindustrie in der Provinz Jiangsu konzentriert sich Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. seit langem auf die Forschung, Entwicklung und Herstellung von verschleißfesten Stahlrohren und hochlegierten Schleudergussrohren und hat umfangreiche technische Erfahrungen, insbesondere im Hinblick auf die Materialauswahl, gesammelt und so ein eigenes ausgereiftes technisches System aufgebaut.
Wahl des Untergrundes für verschleißfeste Stahlrohre
Der Untergrund aus verschleißfesten Stahlrohren übernimmt hauptsächlich die Rolle des mechanischen Trägers und seine Festigkeit, Plastizität und Schweißleistung bestimmen die strukturelle Stabilität des gesamten Rohrleitungssystems. Zu den gängigen Grundmaterialien gehören:
1. Kohlenstoffbaustahl (z. B. Q235, Q345)
Dies ist der gebräuchlichste Baustahltyp mit guter Schweißbarkeit, mäßiger Festigkeit und geringen Kosten und wird häufig bei herkömmlichen industriellen Transportzwecken verwendet. Geeignet zur Beschichtung von keramischen Auskleidungen oder als Ummantelung von Grundrohren.
2. Legierter Baustahl (z. B. 20#, 16Mn, CrMo-Serie)
Es wird unter Arbeitsbedingungen mit bestimmten Anforderungen an hohe Temperaturen oder korrosive Umgebungen eingesetzt und weist eine höhere Zugfestigkeit und Temperaturbeständigkeit auf.
3. Hochtemperaturlegierter Stahl (z. B. HK-, HP-, HT-Serie)
In Umgebungen mit hohen Temperaturen und starker Korrosion ist gewöhnlicher Kohlenstoffstahl schwer zu handhaben, und zu diesem Zeitpunkt sind hochtemperaturbeständige, hochlegierte Grundmaterialien erforderlich. Beispielsweise haben die von Wuxi Dongmingguan verwendeten Nickellegierungsmaterialien mit hohem Chromgehalt wie HP40, HK30 und IN519 durch das Schleudergussverfahren eine hervorragende thermische Stabilität und Strukturdichte erreicht und werden häufig in Hochtemperatur-Rohrleitungssystemen in petrochemischen Spaltöfen und Wärmebehandlungsanlagen eingesetzt.
Wuxi Dongmingguan verfügt über eine jährliche Produktionskapazität von 5.000 Tonnen Gussteilen und ist mit mehreren Wärmebehandlungsöfen und Präzisionsverarbeitungsgeräten ausgestattet. Es kann leistungsstarke Substratlösungen entsprechend den Arbeitsbedingungen des Kunden anpassen und die strukturellen Anforderungen verschiedener komplexer Transportangelegenheiten effektiv erfüllen.
Auskleidungsmaterialtypen und Auswahl verschleißfester Stahlrohre
Das Auskleidungsmaterial bestimmt die Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Rohrleitung. Zu den gebräuchlichen Auskleidungswerkstoffen gehören je nach Beschaffenheit des Fördermediums, Betriebstemperatur und Verschleißart:
1. Overlay-Verschleißschutzschicht (Legierungs-Overlay)
Dies ist derzeit die am weitesten verbreitete Methode. Durch Aufbringen von Legierungen mit hohem Chromgehalt (wie Cr7C3, Cr13 usw.) auf die Innenwand des Stahlrohrs zur Bildung einer dichten, verschleißfesten Schicht kann die Härte HRC 60 bis 65 erreichen. Geeignet für Umgebungen mit mittlerem und starkem Verschleiß wie Flugasche und Kohlepulver.
Wuxi Dongmingguan verfügt über fortschrittliche Overlay-Ausrüstung und EPC-Präzisionsgusstechnologie, mit der Mehrschicht-Overlay- und Verbund-Overlay-Technologie realisiert werden kann, wodurch die Haftfestigkeit und Lebensdauer der Overlay-Schicht erheblich verbessert werden.
2. Keramikauskleidung (Aluminiumoxid/Zirkonoxid-Keramikplatte/Keramikring)
Keramik hat eine extrem hohe Härte (HV 1000–1800) und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und eignet sich für Umgebungen mit hohem Verschleiß und geringer Belastung. Sie werden häufig in Ascheleitungen in Kohlekraftwerken und Schlammfördersystemen in Bergwerken eingesetzt.
Wuxi Dongmingguan hat die Keramik-Patch-/Keramik-Einbettungsrohrtechnologie durch die Zusammenarbeit mit Keramiktechnologielieferanten erfolgreich in Rohrleitungen mit Kohlenstoffstahlstruktur integriert, wodurch das Problem der kurzen Lebensdauer von Rohrabschnitten mit hohem Verschleiß effektiv gelöst und von den Anwendern großes Lob erhalten wurde.
3. Selbstausbreitende Verbundauskleidung (SHS-Rohr)
Die sich selbst ausbreitende Hochtemperatursynthesetechnologie (SHS) ist in den letzten Jahren eine relativ fortschrittliche Technologie. Es bildet durch eine sofortige Hochtemperaturreaktion eine dichte, verschleißfeste Innenschicht, verfügt über eine starke Bindungskraft und eignet sich für Anwendungen, bei denen sowohl Verschleißfestigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit wichtig sind.
4. Auskleidung aus Schleudergusslegierung mit hohem Chromgehalt
Für Hochtemperatur-Abrasivanwendungen (z. B. Wärmebehandlungsöfen, Cracking-Röhren) verwendet Wuxi Dongmingguan Nickellegierungen mit hohem Chromgehalt (z. B. HP, IN519) für den Schleuderguss, um dickwandige, hochdichte Legierungsrohrkörper zu bilden, die eine extrem hohe Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und thermischen Verschleiß aufweisen. Für viele in- und ausländische Gerätehersteller (wie Epson, Aixie Lin, Fengdong) ist es die bevorzugte Lösung für die langfristige Abstimmung.
So können Verformungen und Risse von verschleißfesten Stahlrohren während des Herstellungsprozesses wirksam kontrolliert werden
Heutzutage werden verschleißfeste Stahlrohre aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit häufig in der Bergbau-, Energie-, Zement-, Metallurgie-, Petrochemie- und anderen Industriezweigen eingesetzt, da die Arbeitsbedingungen immer komplexer werden. Allerdings waren Verformungs- und Rissbildungsprobleme im Herstellungsprozess schon immer technische Schwierigkeiten bei der Qualitätskontrolle, insbesondere beim Schleuderguss und bei der Beschichtung von Stählen mit großem Durchmesser, großer Größe oder hochlegierten Stählen. Wie man diese beiden Hauptmängel, die das Leben und die Sicherheit an der Quelle beeinträchtigen, wirksam bekämpft, ist zu einem Thema geworden, das produzierende Unternehmen bewältigen müssen.
Materialquellenkontrolle: die erste Verteidigungslinie für die chemische Zusammensetzung und Organisationsstruktur
Die Leistung von verschleißfeste Stahlrohre beginnt mit der angemessenen Gestaltung der Materialien und einer strengen Qualitätskontrolle. In Wuxi Dongmingguan verwendet das Unternehmen direkt ablesbare Spektrometer, Handspektrometer und Kristallphasenanalysatoren, um sicherzustellen, dass die Zusammensetzung der Rohstoffe den Anforderungen der Prozesseinstellung entspricht. Als Reaktion auf die Verschleißfestigkeitsanforderungen verschiedener Arbeitsbedingungen werden häufig verschleißfeste Hochtemperaturmaterialien wie hochlegierter Cr-Ni-Stahl, Cr-Mo-legierter Stahl, HP, HK usw. verwendet.
Darüber hinaus nutzt das Unternehmen die Kristallphasenkontrolle, um eine Segregationsstruktur oder eine harte und spröde Phase in Gussteilen zu vermeiden und Spannungskonzentrationsrisse von Materialien während der anschließenden Wärmebehandlung und Oberflächenbearbeitung zu verhindern.
Prozessoptimierung: mehrdimensionale Steuerung von Gießen, Kühlung und Wärmebehandlung
Bei der Herstellung von hochlegierten Schleudergussrohren oder verschleißfesten Verbundstahlrohren kommt der Optimierung von Gießtemperatur, Abkühlgeschwindigkeit und Wärmebehandlungsprozess eine besondere Bedeutung zu. Wuxi Dongmingguan ergreift im tatsächlichen Betrieb folgende Maßnahmen:
1. Dynamische Gleichgewichtskontrolle beim Schleuderguss
Das Unternehmen verwendet hochpräzise Zentrifugalgeräte zur Frequenzumwandlungssteuerung, um während des Gießvorgangs einen gleichmäßigen Geschwindigkeits- und Temperaturgradienten aufrechtzuerhalten, um eine dichte Anordnung des geschmolzenen Metalls an der Innenwand des Rohrs zu erreichen und ungleichmäßige Dicken oder Spannungsansammlungen aufgrund von „Metallschwankungen“ wirksam zu vermeiden.
2. Spannungsabbau während der Wärmebehandlung
Ausgestattet mit mehreren programmierbaren Wärmebehandlungsöfen können Wärmebehandlungsprozesse wie Glühen, Lösungsglühen, Normalisieren und Anlassen präzise durchgeführt werden. Durch schrittweises Erhitzen und langsames Abkühlen kann es innere Spannungen vollständig abbauen und Risse in Gussrohren oder Mantelschichten bei späterer Verarbeitung oder Wartung wirksam verhindern.
Der Wärmebehandlungsprozess wird mit der Finite-Elemente-Simulationssoftware ABAQUS kombiniert, um Spannungsfelder zu analysieren, Verformungstrends vorherzusagen und im Voraus Strukturdesign- und Prozessparameteranpassungen vorzunehmen.
Technologie zur thermischen Spannungskontrolle in der Schweißplattierungsphase
Bei Verbundrohrkonstruktionen, die eine Ummantelung mit verschleißfesten Schichten erfordern, ist die Kontrolle der Wärmeeinflusszone beim Schweißen besonders wichtig. Basierend auf langjähriger Erfahrung in der Verkleidung hat Dongmingguan die folgenden wichtigen Kontrollpunkte gebildet:
1. Mehrschichtige mehrlagige Beplankung
Mithilfe einer Multi-Pass-Schweißstrategie mit niedrigem Strom und geringem Wärmeeintrag wird die Schichtplattierung gleichmäßig durchgeführt, um die Temperaturspitze einer einzelnen Schicht effektiv zu reduzieren und das Risiko thermischer Risse zu verringern.
2. Vorwärmen und Nachwärmen
Für Plattierungslegierungen mit hohem Kohlenstoff- und hohem Chromgehalt werden Vorwärm- (150–350 °C) und Nachwärm-Isolierprozesse eingesetzt, um Mikrorisse zu mildern, die durch ungleichmäßige Gewebeschrumpfung während des Abkühlens entstehen.
3. Automatische Schweißgeräte stabilisieren die Qualität der Verkleidung
Einführung intelligenter Schweißroboter zur Steuerung der Beschichtungsgeschwindigkeit und -haltung in Kombination mit Schweißverfolgungssystemen zur Aufrechterhaltung der Schweißkonsistenz und zur Reduzierung menschlicher Faktoren, die die Qualität beeinträchtigen.
Gleicher Schwerpunkt liegt auf der Kontrolle geometrischer Toleranzen und zerstörungsfreien Prüfmethoden
Um die geometrischen Gesamtabmessungen der Rohrleitung und das Fehlen potenzieller Mikrorisse sicherzustellen, verwendet das Unternehmen mehrere Sätze hochpräziser Prüfmethoden:
3D-Scanner (GEOMAGIC CON): Echtzeitvergleich mit dem CAD-Modell zur Kontrolle der Verformung innerhalb von ±1 mm;
Ultraschall-Fehlerdetektor, Magnetpartikel-Fehlerdetektor: zur Erkennung versteckter Fehler wie interner Schrumpf, Schlackeneinschlüsse und Mikrorisse;
Brinell-Härteprüfgerät und Schlagzugprüfgerät: Umfassende Beurteilung, ob die mechanischen Eigenschaften den Normanforderungen entsprechen.
Diese hochstandardisierten Prüfverfahren durchlaufen die drei Stufen Rohstoffe, Halbzeuge und Fertigprodukte und bieten eine solide Garantie für die Stabilität und Rückverfolgbarkeit der Produkte.
Auf welche Verbindungsarten ist bei der bauseitigen Montage von verschleißfesten Stahlrohren zu achten?
Die Verbindungsmethoden verschleißfester Stahlrohre werden hauptsächlich auf der Grundlage ihres Arbeitsdrucks, ihrer Temperatur, ihrer Installationsumgebung, ihres Wartungskomforts und anderer Faktoren ausgewählt. Im Folgenden sind einige gängige Verbindungsmethoden und ihre Eigenschaften aufgeführt:
1. Schweißverbindung
Schweißen ist derzeit die stabilste und am besten abgedichtete Verbindungsmethode und eignet sich für hohe Temperaturen, hohen Druck oder Fälle, in denen eine regelmäßige Demontage nicht möglich ist. Seine Hauptvorteile sind starke Integrität und nicht leicht zu lecken; Seine Nachteile sind hohe technische Anforderungen an die Installation und Schwierigkeiten bei der späteren Demontage.
Vorschlag von Dongmingguan: Beim Transport von Hochtemperatur- und Hochdruckmedien oder in begrenzten Räumen (z. B. Hochtemperatur-Strahlungsrohre, Heizofen-Zirkulationsleitungen) wird die Verwendung einer vollständig geschweißten Struktur empfohlen und zur Verbesserung der Qualitätsstabilität wird automatisches Schweißen oder Argon-Lichtbogenschweißen eingesetzt.
2. Flanschverbindung
Flanschverbindungen sind einfach zu installieren, zu demontieren und zu reparieren und werden häufig in Systemen mit mittlerem und niedrigem Druck oder in Rohrabschnitten verwendet, die eine regelmäßige Wartung und einen regelmäßigen Austausch erfordern. Dongmingguan bietet vorgefertigte Flansch-Andockanschlüsse und stellt die Genauigkeit der Dichtfläche durch mechanische Bearbeitung sicher.
Beachten Sie bei der Installation: Die Flanschstirnfläche sollte senkrecht zur Rohrachse stehen und bei der Auswahl der Dichtung müssen die Korrosivität und die Temperatur des Mediums berücksichtigt werden. Empfohlen werden Metallwickeldichtungen oder hochfeste flexible Graphitdichtungen.
3. Klemmkupplung
Geeignet für schnelles Be- und Entladen und mobile Rohrleitungssysteme, die häufig in Transportsystemen im Bergbau eingesetzt werden. Klemmverbindungen erreichen eine stirnseitige Abdichtung durch außenliegende Befestigungsringe und werden in der Regel bei Niederdrücken eingesetzt.
Dongmingguan passt die externe Expansionsverstärkungsstruktur an beiden Enden des hochlegierten Schleudergussrohrs individuell an und arbeitet mit der hochfesten Klemme zum Verriegeln und Abdichten zusammen, was die Verbindungsstabilität verbessert.
4. Hülse/Gewindeverbindung
Es eignet sich für Szenarien mit kleinem Durchmesser oder geringem Durchfluss und wird im Allgemeinen für Hilfsleitungen verwendet. Bei verschleißfesten Rohren mit hoher Härte werden sie jedoch aufgrund der schwierigen Gewindeverarbeitung und mangelnden Schlagfestigkeit in der Praxis selten eingesetzt.
Technische Details, auf die bei der Installation besonders geachtet werden sollte
Um den langfristigen und stabilen Betrieb des verschleißfesten Stahlrohrsystems zu gewährleisten, betont Wuxi Dongmingguan, dass bei der Installation vor Ort folgende wichtige technische Punkte beachtet werden sollten:
1. Kontrolle der axialen Zentrierung der Rohrleitung
Jede Form einer falsch ausgerichteten, schiefen oder falsch ausgerichteten Verbindung führt zu lokalem Verschleiß und sogar zu Undichtigkeiten der Verbindung. Das Unternehmen empfiehlt den Einsatz eines dreidimensionalen Laserscanners zur Messung und Positionierung vor Ort, um ein genaues Andocken jedes Abschnitts der Pipeline sicherzustellen.
2. Lückenreservierung bei thermischer Ausdehnung und Kontraktion
Bei hohen Temperaturen (>600℃) werden häufig verschleißfeste Stahlrohre verwendet, bei denen eine Kompensation der Wärmeausdehnung berücksichtigt werden muss. Es wird empfohlen, zwischen den einzelnen Abschnitten Dehnungsfugen anzubringen oder Balgkompensatoren und Gleithalterungen zu konstruieren, um Verformungen oder Risse im Verbindungsabschnitt aufgrund von Wärmeausdehnung zu vermeiden.
3. Kontrolle der Wärmeeinflusszone der Schweißanlage
Wenn eine Schweißverbindung verwendet wird, muss die Schweißwärmezufuhr auf der Baustelle kontrolliert werden, um eine Versprödung der Grundmaterialstruktur aufgrund von Überhitzung zu vermeiden. Dongmingguan empfiehlt die Verwendung eines mehrstufigen Schweißverfahrens mit geringer Wärmezufuhr und lokalem Glühen nach dem Schweißen, um die Schweißeigenspannung abzubauen.
Von Dongmingguan unterstützte maßgeschneiderte Verbindungsdienste
Als professioneller Hersteller, der Design, Fertigung, Verarbeitung und Prüfung integriert, bietet Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. nicht nur standardmäßige verschleißfeste Rohrprodukte an, sondern bietet auch Designdienstleistungen zur Optimierung der Verbindungsstruktur aus einer Hand:
Kundenspezifische vorinstallierte Schweißendflächen- oder Flanschstruktur für Kunden;
Die Schweißpositionierung und die gesamte Vorinstallation können vor Verlassen des Werks abgeschlossen werden, wodurch Installationszeit vor Ort gespart wird.
Bereitstellung einer Festigkeitsanalyse und thermischen Spannungssimulation (ABAQUS) der Verbindungsstruktur, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten;
Bereitstellung technischer Supportdienste am Installationsort, einschließlich Prozessberatung und Testdiensten.
Schleuderguss
