Хар шоогоор: Ямар учраас илүү том ашиглалтанд зориулсан бэ?

Тэнцэшгүй бат бөхийн хүч: Суналтын үзүүлэлт ба Хүйтэн Татах Технологи

Хар Цагаан Утасны Суналтын Бат Бөхийн Хэмжигдэхүүнийг Ойлгох

Хар зэсийн утас нь 1600 МПа-г хүрэх хүчдэлийн бат бөхөөр хангагдаж, ISO стандартын дагуу 2022 онд тасрахын өмнөх квадрат метр тутамд ойролцоогоор 163 метрик тонныг дааж чадна. Материал эхэндээ тогтвортой хэлбэрээ алдах цэг болох уян хатан байдлын хязгаарын тухай ярих үед хүйтэн татах туршилт нь ихэвчлэн 1200-1400 МПа-ийн хооронд байдаг. Энэ гайхалтай тоонуудын улмаас ийм төрлийн ган нь томоохон дүүрэн гулзайлттай зүүнүүдийг барих эсвэл бүтцийн ямар ч төрлийн гэмтэл улмаас урд түмнийг үүсгэж болзошгүй гүнзгий уурхайн цоонхыг бэхжүүлэх зэрэг маш чухал ажлуудад сонголтоор ашигладаг болдог. Инженерүүд экстремал нөхцөлд материалыг нэгтгэн барьж чадах шаардлагатай төслүүд дээр ажиллахдаа эрсдэлийг зөвшөөрч чадахгүй.

Хүйтэн таталт нь ачааллыг даах чадварыг хэрхэн сайжруулдаг вэ

Хүйтэн татах үйл явц нь тусгай хэлбэртэй матриц ашиглан ган боловсруулах үед түүний бүтцийг нь шахаж, огтлолын талбайг дунджаар 40 хувь багасгаж, материал илүү бат бөх болдог. Энэ нь ажлын бат бөхдөлтийн дараа гаралтанд ирсэн утас нь халуун прокатлагдсан ган утасны харьцаатай ижил жинтэй байхад урт чиглэлд 18-22 хувь илүү ачаалал тэсвэрлэх чадвартай болохыг илэрхийлнэ. Өнөөдөр ихэнх уурхайнууд нь компьютерээр удирдагдах олон шатлалтай матрицын автоматжуулсан системтэй бөгөөд бүх зүйлийг серийн дагуу дунджаар нэг хувийн нарийвчлалтай барьж байдаг. Инженерүүд нарийн төвөгтэй төслүүдэд ижил чанарын материалыг шаарддаг үед энэ төрлийн нарийвчлал маш чухал байдаг.

Бат бөхдөлт болон уян хатан чанарыг тэнцвэрт байлгах дахин халаахын үүрэг

Гүйх температурын дагуу 400-500 хэм Целсийн хооронд (Энэ нь ойролцоогоор 752-932 Фаренгейттэй тэнцэнэ) гүйх үед уян хатан чанар нь сэргээгддэг бөгөөд энэ нь металл хэсгийг хүйтэн боловсруулах үед алдагдсан уян хатан чанарыг сэргээхэд тусалдаг. Энэ процесс нь Роквелл В скалын хувьд хатуулагийн түвшинг 15-20 хувь бууруулдаг бөгөөд хүйтэн боловсруулалтаар олж авсан татах бат бөхийн түвшний ойролцоогоор 90 хувийг хадгалж байдаг. Энэ эмчилгээг үнэлэхэд хамгийн чухал зүйл бол зөв тэнцвэрийг олж авсанд оршино. Ийм аргаар эмчилсэн хар төмөр утас нь маш хатуу нөхцөл байдал, хэвийн хөдөлгөөн үед ч 100 мянган удаагийн хөдөлгөөнд даац нь хүрч чаддаг. Жишээ нь автомашины үйлдвэрлэлийн шугам эсвэл төвөөс зайд оффшор татуургын төхөөрөмжүүдийн хувьд тасралтгүй ажиллагааг хангахын тулд давтагдах ачаалалд тэсвэртэй байх шаардлагатай гэдгийг авч үзээрэй.

Бат бөхийн гэрчилгээ болон шалгалтын стандартын дүрэм журмын салбарын стандартууд

ASTM A510 стандарт нь гуравдагч талын хүчийн сорилтыг хийхийг шаарддаг. Металлургийн тайлангийн хамт 10 жил баталгаатай үйлдвэрийн хүчийн сорилтын муруй бичлэгийг хадгалах шаардлагатай байдаг. 5 мм-с зузаан утасны хувьд одоо үлтрасон сорилт нь ердийн ажиллагаа болсон. Энэ нь гадаад талаас нь харагдахгүй нууцагдсан дутагдалыг илрүүлэхэд тусалдаг. Тоон мэдээ ч гэсэн их юм хэлж байна. 2020 оны орчимд энэ нь өргөн хэрэглэгдэж эхэлснээс хойш барилгын ажлын үед утасны тасарч гэмтэх тохиолдол 37%-иар буурсан байна. Лифтийн тоног төхөөрөмжийн инженерийн ассоциацийн мэдээллээр энэ нь аюулгүй байдлын стандартад томоохон дэвшлийг харуулж байна.

Экстрем үеийн үед бат бөх чанар: Дээд хөрсний эсэргүүцэл ба Гадаргуугийн хамгаалалт

Хар тосгоны утасны хам захын исэлдэх давхарга нь далайн орчимд давсны усны нөлөөгөөр исэлдэлт 8-12 дахин хурдассан байдаг далайн эргийн бус орчинд явагддаг исэлдэлтийн харьцаатай холбоотойгоор маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь 2023 онд Материал хамгаалах институтийн судалгаагаар тогтоогдсон юм. Гадаргуу дээр байгалийн байдлаар үүсдэг энэ давхарга нь ихэвчлэн патина гэгддэг төмрийн исэл (Fe3O4) бөгөөд үйлдвэрлэх процесс зохистой удирдагдвал үүсдэг. Энэ давхарга нь цаашдын шүргэлтийг саатуулан хамгаалах бөгөөд нэмэлт давхаргын хэрэггүйгээр хор хөнөөлийг ойролцоогоор 40-60 хувь бууруулдаг. 2024 онд хийсэн сүүлийн үеийн судалгаа нь байнгын цинклэсэн ган бүтээгдэхүүнтэй адил хамгаалалт үзүүлдэг байна гэж харуулж байна. Харин орчинд хүчиллэг нөхцөл байвал цинклэх арга нь бүтээгдэхүүний амьдралыг ойролцоогоор 3-5 жил илүү үргэлжлүүлдэг боловч материалын үнэ 22-35 хувь илүү байдаг.

Хучилтгүй гадаргуу нь ихэвчлэн хөдөө аж ахуйн тоног төхөөрөмжинд маш сайн ажилладаг. Учир нь хөрс нь цайрт хучилтыг ерөнхийдөө 18-24 сарын турш үргэлжлэх хэвийн ашиглалтын үед маш хурдан идээж байдаг. Эдгээр гадаргууг онцлог нь цөөн хэдэн зураас, цацах үед тэсвэх давхаргын исэлжилтийн тогтвортой чанар юм. Энэ нь бүтцийг хучилттай хувилбаруудаас хамаагүй удаан хадгалагдах боломжийг олгодог. Хөдөө аж ахуйн машин механизмуудын хэсгүүдийг жишээ нь: комбайн хураагуурын шүргэвч, мал амьтны хашаа зэргийг ашиглаж буй үед гэмтсэн хэсгийг солих шаардлагатай болох магадлал 30%-иар буурдаг гэж тайлагнаж байна. Завь, усан онгоц болон бусад төхөөрөмжийн хувьд асуудал илүү сонирхолтой болдог. Одоо ихэнх завийн газрууд тогтмол шалгалт хийлгэх шаардлагатай болсон бөгөөд энэ нь металл хэсгийн зузааныг хагас жил тутам дуу чавхдаг ашиглан шалгахыг хэлнэ. Ийм туршилтууд нь далайн аюулгүй байдлыг эрсдэлд оруулах боломжтой болохийг өмнөхөөс нь илрүүлэхэд тусалдаг.

Барилгын бүтцийн бат бөхийн үндсэн хэрэглээ

Хар хөнгөн цагаан утас нь барилгын салбарт онцгой ач холбогдолтой бөгөөд түүнд тухайн цагаан утас нь онцгой ач холбогдолтой байдаг. бетон бэхжүүлэх ба урдчилан ташилтанд оруулах системүүд . Мөрдөгдсөн зэрэглэлүүдэд 1,500 МПа-аас хэтэрхий хүчтэй чанарыг хангах бөгөөд хөнгөн, бат бөх бетон бүтцийг бий болгодог. Урдчилан ташилтанд оруулахад хийсэн инновациуд нь олон улсын бетоны судалгааны институтийн 2024 оны мэдээгээр традицион аргуудтай харьцуулахад материал зардлыг 12–18% бууруулсан.

Бүтцийн торонд нэвтрүүлэх ба газар хөдлөлтийн дараах сэргээний төслүүд

Газар хөдлөх бүсүүдэд хар төмрийн утасны хүч чанар болон уян хатан чанарын харьцаа нь бүтцийн торонд ашиглахад тохиромжтой байдаг. Японы 2023 оны сэргээний төслүүдийн шинжилгээнд 6 мм хар төмрийн утас ашигласан барилгын бүтэц нь цинковтой хувилбаруудыг ашиглан барьсан барилгынхаа талаас 30% илүү хажуугийн хүчийг даах чадвартай байсныг тогтоосон. Үндсэн хэрэглээ нь:

• Дунд өндөр барилгын хажуу ханын тогтвортой байдал
• Арматурын хавтанг бэхжүүлэх нь трещин үүсэхээс сэргийлдэг
• Түүхийн барилгыг хадгалахад суурийн тусгаарлах систем

Туршилтын жишээ: Өндөр барилгын суурийн янкерыг бэхлэх

The Тайбэй 108 цамхаг суурь бэхэлгээний системд хар цугаан утасны арматурыг ашигласнаар эвдэрхий хөрсөнд онцгой тогтвортой байдлыг хангажээ. Барилгын дараах хяналтын үр дүнд илэрсэн нь:

Энэ ажиллагаа нь Тайваны хатуу шаардлага болох AA-3 түвшний газар хөдлөх аюулгүй байдлыг хангаж, урт хугацаатай үйлчилгээний зардлыг 40%-иар бууруулжээ.

Уурхай, далайн цахилгаан, хүнд үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжинд ашиглагдаж буй гол үүрэгтэй хэрэгсэл

Уурхайн хөрс доорх орчны шаардлага утасны бүрэн байдал дээр

Арилжааны үйл ажиллагааны үед хар төмөр утас нь стандарт нүүрстөрөгч төмөрлөгөөс 30-50% илүү хүчтэй ажилладаг. Хайргалаг чулууны гадаргуу болон динамик ачаалал нь шахтын зөөлөн утасны 83% -ийг гэмтээдэг (Mining Materials Journal 2023). Конвейр лентэнгийн бэхэлгээний систем нь нарийн, эрсдэлтэй зайг хадгалахын тулд 1,870 МПа-аас доошгүй хугалах хүч хэрэгтэй.

Урт нягтруулах чадвар гүн усан онгоцны түлхүүрийн үйл ажиллагаанд

1,500 метрээс илүү гүндээр хар төмөр утас нь түүний тодорхойлсон хүчний 92% -ийг хадгалан арчилж, давсны усны коррозийн эсэргүүцэлд цагаан төмөрлөгөөр хийсэн хувилбаруудаас 37% илүү үр дүнтэй ажилладаг (Offshore Engineering Report 2024). Энэ нягтшил нь усны доорх хоолойн дамжуулагч болон ROV утасны хувьд маш чухал бөгөөд гэмтэл нь үйл ажиллагааны зогсолт эсвэл орчин үеийн эрсдэлийг үүсгэж болзошгүй.

Шалгалтын журмын дагуу аюулгүй байдлын заагийг тогтоох

Хүндийн хэмжээ нь 50 тонноос дээш байх өргүүрийн цахилгаан соронзон шалгалтыг ажиллаж буй 250 цаг тутамд хийх нь дүрэм болгосон байдаг. Хүн буулгах савны хувьд 7:1 аюулгүй байдлын хэмжээ баталгаажуулсан байдаг. Үүнийгээр харвал ажлын хязгаар нь 5 кН байх эмээлт ган утас нь 35 кН ачааллыг даах чадамжтай байх ёстой гэсэн үг юм. Энэ нь ажиллагааны аюулгүй байдлыг хамгийн их байлгана.

Маргаантай асуудлын шинжилгээ: дахин ашиглах эсвэл солих нь эрсдэл өндөртэй орчинд

2023 оны судалгаагаар 120 суурийн ажлын гэрээ байгуулагчдын 68 нь эргэлтийн 2000 дахь ажлын дараа утсыг хаяхыг зөвлөж байсны эсрэгээр сэргээж ашигладаг байв. Гэвч ул мөрний болон уурхайн салбарт 89 хувь нь хариуцлага болон аюулгүй байдлын дүрмийн дагуу утсыг цаг тухайд нь солин ашигладаг.

Хүнд даацын төрөлд бусад материалын давуу тал

Хүчний харьцаа болон эвдэрсэн төмөр утасны харьцаатай харьцуулсан эсэргүүцэх чадварын харьцаа

Хар цуурай утас болон түүхий төмөр утсыг харьцуулахдаа тэмцээн болохгүй. Хар цуурай нь хүч, жин, хэрхэн удаан хадгалагдах зэрэг олон үзүүлэлтээр илүү сайн байдаг. Жишээ нь, таталтын эсэргүүцэл нь 1,500-аас 1,800 МПа хүртэл байдаг бол энгийн төмөр утасны хувьд зөвхөн 400-600 МПа байдаг. Түүнчлэн, хар цуурай нь эзлэхүүнээрээ жингээрээ 15-20 хувь хөнгөн байдаг. Бодит байдалд хийсэн туршилтаар илүү гайхалтай зүйл гарч ирсэн. Энэ нь хугаралд хүртэл 2-3 дахин илүү удаан дахин давтагдах циклд тэсвэрлэдэг. Энэ нь хөдөлгөөнтэй байдаг жийргэвч систем эсвэл үйл ажиллагааны явцад тогтмол хэлбэлзэл үүсгэдэг машин механизмд тухайн хэсгүүдэд хар цуурайг ашиглахад илүү тохиромжтой гэсэн үг юм.

Эхний үнэ өндөр боловч урт хугацаанд зардал багатай

Харанхуй ган тариур нь цагаан тариуртай харьцуулахад 25-40% илүү өндөр өртөгтэй боловч ашиглалтын хувьд илүү сайн байдаг. 2023 оны инженерийн судалгаагаар уурхайн салбарт цагаан тариуртай харьцуулахад 62% бага солилт хийгдсэн бөгөөд жилийн дундаж засварын зардал нь тонн тутамд 18 ам.доллар буурсан байна. Түүний байгалийн исэлдсэн давхарга нь дахин давхарга үүсгэх засварыг хэрэггүй болгодог тул урт хугацааны зардлыг бууруулдаг.

Уурхайн тариур болон холбоос үйлдвэрлэхэд харанхуй ган тариурыг яагаад илүүд үзэх нь

Хүйтэн толгойлолтын хэрэглээнд цагаан гангийн утас үйлдвэрлэгчдийн дунд түгээмэл хэрэглэгддэг нь хэлбэр нь өөрчлөгдөх үед таамаглахуйц байдаг тул юм. Харин таслах бат бөх байдал нь 3%-ийн хэлбэлзэлтэй байхад дахин боловсруулсан гангийн хайлштай харьцуулахад 12% хэлбэлздэг тул энэ нь бүтцийн элементүүдэд илүү бат бөх, итгэлтэй холболт үүсгэдэг. Нөгөө нэгэн ашигтай тал нь гадаргуугийн бүтэц нь эпоксид будагтай илүү сайн наалддаг явдал юм. Шинжилгээний үр дүнгээс үзвэл цагаан өнгөт утасны хувьд 40% сайжирдаг бөгөөд энэ чанар нь уурхайн болон үйлдвэрийн төхөөрөмжүүд тогтмол хэлбэлзэлд ордог үед тун чухал ач холбогдолтой.

НӨАТ-ын хэсэг

Харанхуй чимэгний татсан хүч хэчнээн вэ?

Цагаан гангийн утасны уртлах бат бөх байдал нь 1600 МПа-аас дээш хүрч болох тул түүнд вибраторын гүн уурхайн батууд зэрэг их ачаалалтай хэрэглээнд тохиромжтой.

Хүйтэн татах нь цагаан гангийн утсын ажиллагааг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Хүйтэн татах нь хөндийг нь 40%-иар багасгаж, хар төмөр утасны нягтыг нэмэгдүүлж, хүчийг 18-22% илүү дамжуулдаг болгоно.

Хар төмөр утас үйлдвэрлэхэд дулааны боловсруулалт ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Дулааны боловсруулалт нь хүйтэн эдлэлийн дараа алдагдсан зөөлөн чанарыг сэргээж, утасны 90% илүү бат бөх чанарыг хадгалж өгдөг.

Хар төмөр утсыг барилгын ажилд хэрэглэх нь яагаад илүү тохиромжтой вэ?

1,500 МПа-аас дээшхи бат бөх чанартай хар төмөр утас нь бетон бэхэлгээ, урдчилсан таталтын системд үндсэн хэрэгсэл болж, хөнгөн бөгөөд бат бөх бүтцийг хангаж өгдөг.

Хар төмөр утсыг далайн орчинд ашигладаг уу?

Тийм, хамгаалалтын исэлдүүлсэн давхарга нь коррозид тэсвэртэй байдаг тул далайн болон давст усны орчинд ашиглахад тохиромжтой.