Longsheng

شجرة القرار: 4 أسئلة رئيسية

1. هو الدقة> ± 1.5 °؟

• نعم → حدد CNC (على سبيل المثال ، الطاقة النووية 37.5 ° ± 1.5 °)
• no → دليل ممكن (على سبيل المثال ، API 5L يستوعب ± 2 °)
• الحالة:

  2. هو الأخدود زاوية مركب؟

  • نعم → CNC ضروري (لا يمكن أن يوفر اليدوي تناسقًا مزدوجًا على شكل حرف V)
  • لا → حدد على أساس الدفعة
  • الحالة: 30 °+45 ° خط أنابيب الأنبوبية مزدوجة على شكل V ، معدل تمرير القطع CNC 98 ٪ مقابل اليدوي 72 ٪
  • نعم → CNC اقتصادية (نسبة تكلفة العمل> انخفاض المعدات)
  • لا → دليل أكثر مرونة
  • الحساب: 200 أخاديد مشروع ، التكلفة الإجمالية حسب CNC أقل بنسبة 38 ٪ (توفير 8،400 دولار)

  4. هل المادة العالية سبيكة؟

  • نعم → اختر CNC (للحفاظ على المنطقة المتأثرة بالحرارة اليدوية داخل المعيار)
  • لا → التقييم الكامل
  • المعلومات: يدويًا من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وعرض المنطقة المتأثرة بالحرارة يصل إلى 1.2 مم (فقط CNC هو 0.5 مم)

  أفضل الممارسات في الصناعة

  إذا تم تحديد التفسير اليدوي:
  ️ إصلاح الطوارئ في الموقع (على سبيل المثال ، الاستجابة لحالات الطوارئ لتسرب أنابيب الزيت)
  ▶ ️ أنابيب الصلب الكربونية مع سماكة الجدار <6 مم (تشوه سهل التحكم)
  ▶ ️ الأنابيب مع أقواس الدعم مع تحمل زاوية ≥ 2 درجة 2 درجة.

  إذا لم يكن من الممكن مساعدته في CNC Beleving
  ▶ ️ ️ ASME III Class 1/2 الأنابيب ذات الدرجة النووية
  ▶ ️ الأنبوب المركب مزدوج الجدار لزيت المياه العميقة والغاز (على سبيل المثال ، الكسوة 625)
  ▶ ️ thremcaling scale (> 200 عبور/شهر)

  الصيغة النهائية:

  تحليل نقطة انعطاف التكلفة والفائدة

  حجم القطع (عبور)	إجمالي التكلفة اليدوية ($)	إجمالي تكلفة CNC ($)	الحل المفضل
  30	2،100	23،500	manual
  80	5،600	24،200	manual
  150	10،500	25،500	flat
  300	21،000	28،000	CNC

  ملاحظة: تتضمن التكلفة انخفاض قيمة المعدات والعمالة والخردة (معدل الخردة اليدوي هو 8 ٪ ، ومعدل خردة CNC هو 1.5 ٪)

  في المشاريع ذات القيمة العالية التي تهيمن عليها الدقة والتعقيد (مثل الطاقة النووية/أعماق البحار) ، فإن CNC beveling هو خيار لا يمكن الاستغناء عنه ؛ بينما من أجل التحمل الفضفاض ، لا تزال الدُفعات الصغيرة أو سيناريوهات الطوارئ ، لا تزال تتمتع بالمرونة التي لا يمكن الاستغناء عنها. جوهر صنع القرار هو العثور على الأمثلية بين التكرار الدقيق وقيود التكلفة.

  

  ما هي المخاطر الخفية في الحدود المركبة؟

  1. مخاطر مجموعات المواد المتباينة

  (1) الإجهاد المتبقي الناجم عن الاختلافات في معاملات التمدد الحراري

  ① إذا كان تم تصميم مجموعة من الصلب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ② الحالة: كان لخط أنابيب النبات الكيميائي انحراف 2 درجة في زاوية شطبة مواد التيتانيوم متباينة. بعد ثلاثة أشهر من التشغيل ، تسبب الإجهاد الحراري في تصدع اللحام.

  (2) تسريع التآكل الكهروكيميائي

  ① إذا كان سيتم عزل مركب الألومنيوم-المركب ، وسيتم تشكيل تأثير جلفاني من المعدن المتزايد في البيئة. يجب أن تكون مغطاة الطبقات بطبقة عزل مضادة للتآكل.

  2. تدهور أداء المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ)

  (1) فشل حماية الأرجون لسبائك التيتانيوم

  ① عندما يكون سبيكة التيتانيوم مشطوفة/ملحومة ، لا يتم تطبيق حماية الأرجون طوال العملية وفقًا لمادة AMS 4928 ، ويتم تأكسد HAZ لتوليد مرحلة هشة α ، مما يؤدي إلى انخفاض في الآثار. تشققات على نطاق السمك في منطقة شطبة بسبب تغطية الأرجون غير المكتملة.

  (2) خطر تحديد المواد المركبة من ألياف الكربون

  ① عندما يتسبب الآلات المضيئة ، ودرجة حرارة القطع> 200 ℃ ، إلى حدوث غربنة الراتنجات ويقلل من قوة القص interlaminar بنسبة 30 ٪ (ينص ISO 14130 على أن ارتفاع درجة الحرارة هو ≤150 ℃).

  3. القوة الهيكلية الضعيفة

  (1) كسر اتجاه الألياف

  ① إذا كانت زاوية شطرة ألياف الكربون أقل من 45 درجة مع اتجاه التحميل الرئيسي ، فإن قوة الشد للقطل ستنخفض بنسبة 50 ٪ (NASA-CR-189043. محور الألياف.

  (2) زيادة عامل تركيز الإجهاد

  ① عندما تكون زاوية r الموجودة في جذر سبيكة الألومنيوم أقل من 2 مم ، يتم تقصير عمر التعب بنسبة 70 ٪ (MIL-HDBK-5H يتطلب R≥3MM).

  4. الكشف عن البقع العمياء والاكتشاف الفائت

  (1) توهين إشارة الكشف بالموجات فوق الصوتية

  ① يسبب شطبة الألياف الزجاجية المعززة بالبلاستيك (GFRP) موجات صوتية UT ، ويجب استخدام معدل اكتشاف العيب من 95 ٪ إلى 60 ٪.

  (2) اختراق غير متساو للكشف عن الأشعة السينية

  ① بسبب اختلاف الكثافة من تدابير الوقاية والتحكم في المفاتيح

  نوع المخاطر	Solution	الأساس القياسي
  تآكل المواد المتباينة	سطح التلامس المائل بالإضافة إلى حشية PTFE	ASTM G48
  Oxidoy Alloy Titanium	protection Argon Protection + غطاء السحب يمتد إلى 100 مم	AMS 4928
  delamination من ألياف الكربون	ضغط قطع النفاثة ≥350mpa	ISO 14130
  كسر التعب	bevel Root R Angle ≥3mm (تتطلب سبيكة التيتانيوم ≥5mm)	mil-hdbk-5h

  الدرس المستفاد من التجربة المريرة: كسر جناح الطائرات بدون طيار على رحلته الأولى بسبب زاوية شطبة غير لائقة لألياف الكربون (30 درجة مقابل مواصفات التصميم البالغة 60 درجة) بخسارة قدرها 2.2 مليون دولار. زاوية مركبة المركب هي فعل توازن دقيق بين الميكانيكا والتكنولوجيا ، وليس مجرد عملية قطع!

  لماذا تؤثر هندسة الشطبة على نتائج NDT؟

  تؤثر الهندسة المطلقة (نصف قطر الانتقال ، زاوية الأخدود ، تسطيح سطح القطع ، وما إلى ذلك) بشكل مباشر على دقة الاختبار غير التدميري (NDT) ، ويرتبط بشكل أساسي بالانتشار والاستقبال وفحص الاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT) ، والاختبار الشعاعي (RT) ، والاختبار الحالي EDDY (ET) والآخر. فيما يلي تحليل للعوامل المؤثرة الكبيرة والتأثيرات الهندسية:

  1. اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) - مسار الموجة الصوتية وتداخل الإشارات

  (1) انكسار شعاع الصوت بالموجات فوق الصوتية في عيب سوء الحكم

  إذا كانت زاوية الانكسار الزاوية المطلقة ، فإنها تسبب عدم تناسق الموجات بالموجات فوق الصوتية المنعكسة والمنعك

  • انحراف موقع العيب (على سبيل المثال ، مسبار 45 درجة يتم استخدامه لأخدود 30 درجة ، يمكن أن يصل الانحراف إلى 3 ~ 5mm)
  • ضعف إشارات الصدى (فقدان جزئي للطاقة الصوتية ، انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء)
  • الحالة: أثناء اختبار UT للأنابيب ذات الضغط العالي ، لم يتم الكشف عن الخلل غير المستخدم في جذر اللحام بسبب اختلال 5 درجات بين V-Groove ومسبار الاختبار.

  (2) منطقة عمياء وفشل الكشف عن السطح القريب

  أخدود على شكل J يحتوي على مناطق أعمى أقل بنسبة 50 ٪ من الأخدود على شكل V (متطلب EN ISO 17635) ، وهو أكثر ملاءمة للكشف

  (3) الحل

  ✔ probe prope (على سبيل المثال ، صفيف paut pharay) يعدل ديناميكيًا زاوية شعاع الصوت
  ✔ يتطابق بشكل متكرر مع زاوية الأخدود مع زاوية الانكسار المسبار (على سبيل المثال 60 درجة أخدود مع 60 درجة مسبار)

  2. الاختبار الشعاعي (RT) - الانتثار وجودة الصورة

  (1) طفرة السماكة تسبب ضوضاء الانتثار

  يوفر Groove من النوع X تصويرًا فائقًا لأخدود V-type لأن:

  • سماكة الاختراق ثابت وتقلل الانتثار بنسبة 30 ٪ (متطلبات ASME V القياسية)
  • يكتشف مؤشر جودة الصورة (IQI) بنسبة مئوية أعلى (تصل إلى 2-2T)
  • حالة سلبية: زاوية خط الأنابيب غير موحدة ، ويحتوي فيلم RT على شريط طفرة رمادي ، يتم تشخيصه بشكل غير صحيح على أنه اختراق غير مكتمل.

  (2) تؤثر منطقة الانتقال المائل على اكتشاف العيوب

  • إذا كان السطح المائل خشنًا (RA> 6.3μm) ، فإن التصوير RT سيؤدي إلى إنتاج إشارات عيب زائفة.
  • تتطلب خطوط أنابيب الطاقة النووية انحرافًا شطراً ≤0.5 درجة (ASME III NB-5120) ، أو يجب إجراء تصوير إضافي.

  (3) الحل

  ✔ تفضل الأخدود X-type أو double V-type (تقليل طفرة السمك)
  ✔ تنظيم نعومة السطح المائل (RA≤3.2μm)

  3. اختبار تيار الدوامة (ET) - تشويه المجال الكهرومغناطيسي

  (1) خلل في تأثير الجلد لحواف الحواف

  إذا لم يتم تقريب منطقة الانتقال المائل (r <1mm) ، فسيتم تشويه حقل تيار الدوامة ، مما يؤدي إلى:

  • تقليل نسبة الإشارة إلى الضوضاء بواسطة ≥6db (انخفاض حساسية الكشف)
  • زيادة إشارات العيوب الخاطئة (على سبيل المثال ، الأنابيب الهيدروليكية للطيران التي تسبب الإنذارات الخاطئة ET بسبب الحواف الحادة)

  (2) حلول

  ✔ تقريبًا من حافة Bevel R 5mm (معيار AMS 2647B)
  ✔ استخدم تقنية تيار الدوامة متعددة التردد (للتعويض عن التأثير المائل)

  4. المتطلبات الخاصة بالصناعة

  الصناعة	المتطلبات الرئيسية	المعايير
  الطاقة النووية	rt+ut dual incsion ، الانحراف المائل ≤0.5 درجة	asme iii nb-5000
  supmarine Pipe	AUT Inspection ، Groove Surface RA≤6.3μm	DNV-OS-F101
  الطيران	et inspection ، fillet radius r≥2mm	AMS 2647B

  تحذير هندسي: أخطأ مشروع غاز الطبيعي المسال بعض الشقوق أثناء تفتيش UT بسبب اختلال 1.5 درجة في زاوية الشطبة. حدث التسرب بعد التكليف ، مما أدى إلى خسائر تزيد عن 5 ملايين دولار. الهندسة المائلة ليست "مشكلة صغيرة" ولكنها متغير رئيسي لنجاح أو فشل NDT!

  

  كيفية تحسين البيئات ذات التآكل العالي؟

  نظام حماية من ثلاثة مستويات

  1.Geometry Optimization:

  استخدم أخدود زاوية كبير 55 درجة لتقليل الاحتفاظ المتوسط ​​(انخفاض معدل التآكل بنسبة 70 ٪ عندما يكون معدل التدفق> 3M/s)

  تعيين فيليه R2MM في الجذر للتخلص من Crevice Corrosion

  2. Surface Treatment:

  طلاء HVOF WC-10CO4CR (المسامية <0.8 ٪)

  التلميع الكهروكيميائي يجعل Ra <0.8μm

  3. الترقية المادية:

  حدد سلك اللحام UNS N06625 (Pitting Resistance Pren≥ 45)

  يستخدم الأنبوب المركب التيتانيوم/tantalum/الزركونيوم لوحة مركبة المركب

  الحالة: يتبنى خط أنابيب حمض الشرق الأوسط وخط أنابيب الغاز 55 درجة+HVOF ، ويتم تمديد عمر الخدمة إلى 15 عامًا

  ما هي الحيل الموفرة للتكاليف في عمليات المشطبة؟

  طرق لخفض التكاليف

  Dimension	الحل التقليدي	solution Optimized	Saving Effect
  material	قطع شطرة لأنبوب سبيكة متكاملة	قطع بعد السطح المحلي للأنبوب المركب	تخفيض تكلفة المواد بنسبة 60 ٪
  Process	CNC Plasma Cutting	القطع المركبة للطائرة بالليزر والمياه (انخفاض استهلاك الطاقة بنسبة 45 ٪)	تكلفة الطاقة 0.8 دولار/م
  Manpower	المستوى 3 عملية لحام	برمجة الروبوت غير المتصلة بالإنترنت (شخص واحد يراقب 3 وحدات)	انخفض العمالة بنسبة 75 ٪
  scrap	8 ٪ REWORK READ	AI نظام التصحيح في الوقت الحقيقي	معدل الخردة <0.5 ٪

  حالة الابتكار: AR-Basested تم استخدام القطع اليدوي في مشروع EPC ، وتم اختصار وقت التدريب بنسبة 80 ٪

  لماذا يهم المسألة في الأنابيب المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟

  التصميم المائل للطباعة ثلاثية الأبعاد (التصنيع الإضافي) يؤثر بشكل مباشر على القوة الهيكلية وموثوقية الاتصال وأداء السوائل والمعالجة اللاحقة. فيما يلي العوامل المؤثرة الرئيسية ومواصفات الصناعة:

  1. القوة الهيكلية وتحسين الترابط بين الطبقة البينية

  (1) اتجاه طبقة الطباعة ومطابقة الأخدود

  ① يمكن أن يؤدي التوازي المائل إلى اتجاه طبقة الطباعة (مثل أخدود 45 درجة) إلى تحسين قوة الترابط بين الطبقة (متطلبات ASTM F3122).

  (2) تقليل تركيز الإجهاد

  ① تباين الجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد يؤدي إلى الإجهاد المتبقي الداخلي العالي. يمكن أن يقلل الانتقال المائل من عامل تركيز الإجهاد بنسبة 40 ٪ (مقارنة مع اتصال الزاوية اليمنى). بعد التغيير إلى انتقال بنسبة 30 درجة ، اجتاز اختبار الاهتزاز MSFC-STD-3029.

  2. موثوقية الاتصال واللحام/التكيف مع الآلات

  (1) بدل محمية الأخدود لحام

  ① أنابيب طباعة Titanium ثلاثية الأبعاد تحتاج إلى حجز بدل بسمات مكونة بمقدار 0.5 ملم. تصميم على شكل حرف V 2680 ، وإلا فإن عمق اختراق اللحام سيكون غير كافٍ.

  (2) تكييف الاتصال الشفة/الخيوط

  ① تؤثر خشونة السطح على المطبعة المطبوعة ثلاثية الأبعاد (ra≤6.3μm) تؤثر على أداء الختم وتتطلب ما بعد المعالجة والتلميع (ISO 21920-2

  3. تحسين أداء السوائل

  (1) تقليل الاضطراب وانخفاض الضغط

  ① يمكن أن يقلل الجدار الداخلي للأنبوب المطبوع ثلاثي الأبعاد (مثل زاوية تحويل 15 درجة) . زاد النظام الهيدروليكي للطيران بنسبة 12 ٪ عن طريق تحسين ميل الطباعة (SAE AS4059 التحقق).

  (2) منع الترسب والتآكل

  ① إذا كان الجدار الداخلي لأنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ في الزوايا اليمنى ، فمن السهل إنتاج منطقة ميتة للسائل ، مما يؤدي إلى تآكل محلي (يتطلب ASTM A967 انتقالًا منحدرًا).

  4. المتطلبات الخاصة بالصناعة

  حقل التطبيق	المتطلبات الرئيسية لـ Bevel	الأساس القياسي
  Aerospace	تتطلب أخاديد سبيكة التيتانيوم تصميمًا متوافقًا مع لحام الإلكترون	AMS 2680
  أنبوب الطاقة	inner wall bevel rawnness ra≤3.2μm	asme b31.3
  المعدات الطبية	316L أنبوب طباعة الفولاذ المقاوم للصدأ يتطلب 15 درجة دليل التدفق	ISO 13485

  5. ملخص النقاط الرئيسية لتصميم طباعة ثلاثية الأبعاد

  • أولوية القوة: الاتجاه المائل بالتوازي مع الطبقة المطبوعة (ASTM F3122) + فيليه R ≥ 1mm (لتجنب تركيز الإجهاد).
  • التكيف المعالجة: تحفظات سبيكة التيتانيوم 0.5 ملم (ASTM F3001) ، تم تصميم BeLding Bevel وفقًا لـ AMS 2680.
  • تحسين السوائل: يعتمد الجدار الداخلي دليل تدفق 15 درجة (يتم تقليل انخفاض الضغط بنسبة 20 ٪).
  • حالة الفشل: لم ينظر أنبوب وقود الأقمار الصناعية في اتجاه الطبقة المطبوعة ، وكانت قوة الترابط المترابطة غير كافية ، وسربت الوقود أثناء الإطلاق ، وفشل المهمة (فقدان 120 مليون دولار). طباعة ثلاثية الأبعاد ليست "اختيارية" ولكن لا بد منها!

  

  ملخص

  pipe beveling هي عملية أساسية في معالجة خط الأنابيب . يؤثر بشكل مباشر على جودة اللحام والقوة الهيكلية وأداء السوائل. يجب أن تتبع دقتها بدقة معايير الصناعة (مثل GB 50540 ، ASME B31.3 ، إلخ). سواء كان ذلك تقليديًا أو طباعة ثلاثية الأبعاد ، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار كل من الدقة الهندسية وخصائص المواد لتجنب تركيز الإجهاد والكشف. لا يمكن أن يؤدي إتقان التكنولوجيا المبللة إلى تحسين الكفاءة الهندسية ، ولكن أيضًا القضاء على الأخطار الخفية مثل التسرب والكسر. إنه الرابط الأساسي لضمان التشغيل الآمن على المدى الطويل لنظام الأنابيب.

  

  📞 الهاتف: +86 185 6675 9667
  📧 البريد الإلكتروني: info@longshengmfg.com
  🌐 الموقع الإلكتروني: https://lsrpf.com/

  إخلاء المسئولية

  محتوى هذه الصفحة مخصص لأغراض إعلامية فقط. ls series لا توجد أي تمثيلات أو ضمانات من أي نوع ، صريحة أو ضمنية ، فيما يتعلق بدقة المعلومات أو اكتمالها أو صحة المعلومات. لا ينبغي استنتاج أن معلمات الأداء والتحمل الهندسي وميزات التصميم المحددة وجودة المواد ونوعها أو صنعة التي سيوفرها المورد أو الشركة المصنعة من الطرف الثالث من خلال شبكة Longsheng. هذه هي مسؤولية المشتري اطلب اقتباسًا عن الأجزاء لتحديد المتطلبات المحددة لهذه الأجزاء.

  فريق LS

  LS هي شركة رائدة في الصناعة التركيز على حلول التصنيع المخصصة. مع أكثر من 20 عامًا من الخبرة في خدمة أكثر من 5000 عميل ، فإننا نركز على الدقة العالية Machining CNC ، LS Technology إنها تعني اختيار الكفاءة والجودة والكفاءة المهنية.

  الأسئلة الشائعة

  1. ما هو الفرق بين شطبة الأنابيب والقطع العادي؟

  الفرق الأكبر بين شطبة الأنابيب والقطع العادي هو التحكم في زاوية القطع. يتطلب التشطيب وجه نهاية الأنابيب لتكوين زاوية ميل محددة بالمحور (عادةً 0.5 درجة -45 درجة) ، في حين أن القطع العادي يحتاج فقط لضمان العمودي. تتطلب عملية التشطيب معدات خاصة (مثل آلة قطع أنابيب CNC أو آلة شطبة البلازما) لتحقيق التحكم الدقيق للزاوية ، وهو أمر بالغ الأهمية للأداء اللاحق لحام وديناميات السوائل. لا يمكن للقطع العادي تلبية هذه المتطلبات الهندسية.

  2. لماذا يؤثر انحراف زاوية الشطبة على جودة اللحام؟

  سيؤدي انحراف زاوية الشطب إلى حدوث اختلال أو فجوة غير متساوية عند نهايات الأنبوب. عندما يتجاوز الانحراف المعيار (مثل ± 1 ° المحددة في ASME B31.3) ، لا يمكن ملء تجمع اللحام بالتساوي ، مما يؤدي إلى عيوب مثل الاختراق غير المكتمل وإدراج الخبث. على سبيل المثال ، سيؤدي انحراف زاوية 2 درجة من أنبوب DN200 إلى اختلال 3.5 مم ، والذي ينتهك مباشرة قيمة الاختلال المسموح بها من API 1104 (.61.6 مم) ويجب إعادة صياغتها.

  3. ما هي الصناعات التي لديها المتطلبات الأكثر صرامة لتطوير الأنابيب؟

  صناعات خطوط أنابيب الطاقة النووية والفضاء والغواصة لديها المتطلبات الأكثر صرامة للمشاركة. يجب أن تلبي خطوط أنابيب الطاقة النووية تسامح زاوية 0.5 درجة وخشونة سطح RA3.2μm لـ ASME III في نفس الوقت ؛ تتطلب أنابيب وقود الطيران اختبار تغلغل 100 ٪ (AMS 2644) بعد التشويش ؛ ويجب أن تستخدم خطوط أنابيب الغواصة معايير الرطبة الآلية وفقًا لمعايير DNV-OS-F101 ، والحفاظ على سجلات معلمات القطع الكاملة للرجوع إليها.

  4. كيف تختار معدات شطبة الأنابيب؟

  يتطلب اختيار المعدات دراسة شاملة لنوع الأنابيب (الصلب الكربوني/الصلب غير القابل للصدأ/سبيكة التيتانيوم) ، ومدى قطر الأنابيب والمعايير الهندسية. لأقطار الأنابيب الصغيرة أدناه DN80 ، يمكن أن يفي قاطع الأنابيب الهيدروليكية اليدوي بالمتطلبات ؛ يجب استخدام قطع أنابيب CNC (دقة ± 0.1 درجة) للمعالجة على نطاق واسع ؛ تتطلب مواد خاصة مثل سبائك الزركونيوم قواطع أنابيب الليزر المجهزة بوظائف القطع الباردة. تشمل المؤشرات الرئيسية التكرار زاوية (ضمن ± 0.5 درجة) ، خشونة السطح القطع (RA≤12.5μm) وما إذا كان يتم دعم تتبع البيانات.