የማተሚያ ጋርዲያን በ -200°ሴ ፈሳሽ ናይትሮጅን እና 20MPa ከፍተኛ ግፊት፡ ለ110×3.2ሚሜ የብረት ማተሚያ ቀለበቶች የምርጫ መመሪያ

በሁለቱም ክራዮጂኒክ የሙቀት መጠኖች እና እጅግ በጣም ከፍተኛ ግፊት በሚኖርባቸው አስቸጋሪ አካባቢዎች - መካከለኛው ፈሳሽ ናይትሮጅን (የመፍላት ነጥብ፡ -196°ሴ)፣ የአሠራር የሙቀት መጠን ወደ -200°ሴ ይወርዳል፣ እና ግፊቱ ወደ 20MPa (~200 atm) ይደርሳል - የማንኛውም የማተሚያ ክፍል ውድቀት አስከፊ መዘዝ ሊያስከትል ይችላል። 110ሚሜ ውስጣዊ ዲያሜትር እና 3.2ሚሜ የሽቦ ዲያሜትር ላላቸው የብረት ማተሚያ ቀለበቶች፣ የቁሳቁሶች እና የመዋቅር ዲዛይን ሳይንሳዊ ምርጫ ወሳኝ ይሆናል።

.I. በአስቸጋሪ ሁኔታዎች ውስጥ ዋና ዋና ተግዳሮቶች.

• .ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው የኤብሪትልመንት ወጥመድ፦በ-200°ሴ፣ የአብዛኛዎቹ ቁሳቁሶች ጥንካሬ ይቀንሳል፣ ብስባሽነቱ ደግሞ ይጨምራል። የማሸጊያ ቀለበቶች በጭንቀት ክምችት ወይም በትንሽ ተጽዕኖ ምክንያት ከባድ ስብራት ሊፈጥሩ ይችላሉ።
• .የከፍተኛ ግፊት ለውጥ ስጋት፦20MPa ግፊት ከመጠን በላይ መጭመቅ፣ ከፍላንጅ ክፍተቶች መውጣት ወይም መዋቅራዊ አለመረጋጋት የሚመጣ ውድቀትን ለመከላከል እጅግ በጣም ከፍተኛ የሆነ የምርት ጥንካሬ እና የፀረ-መበላሸት ጥንካሬን ይፈልጋል።
• .የሙቀት መኮማተር አለመመጣጠን አደጋ፦በማሸጊያ ቀለበት ቁሳቁሶች (ለምሳሌ፣ አይዝጌ ብረት) እና በፍላንጅ ቁሳቁሶች መካከል ባለው የሙቀት ማስፋፊያ ኮፊሸንት (CTE) መካከል ያለው ልዩነት የማኅተም ግንኙነት መጥፋት፣ የግፊት መፍሰስ ወይም አካባቢያዊ የጭንቀት ጫና ሊያስከትል ይችላል።
• .የፈሳሽ ናይትሮጅን ተኳሃኝነት፦ፈሳሽ ናይትሮጅን የኬሚካል ንዝረት ቢኖርም፣ የማተሚያ ቁሳቁሶች በ -200°ሴ ሙሉ በሙሉ መረጋጋት አለባቸው፣ ይህም የመበታተን፣ የደረጃ ሽግግሮች ወይም የመበታተን አደጋዎችን ያስወግዳል።
• .የማኅተም ጥገና አቅም፦ቁሳቁሶች ጥቃቅን የፍላንጅ ጉድለቶችን ለመሙላት እና የመጀመሪያ ማሸጊያ ለማግኘት መካከለኛ የፕላስቲክ ፍሰት ("ቀዝቃዛ ፍሰት") ያስፈልጋቸዋል። የግፊት መለዋወጥን ወይም የሙቀት ዑደቶችን ለመቋቋም በቂ የመለጠጥ መልሶ ማግኛ ሊኖራቸው ይገባል።

.II. ዋና ዋና ምክሮች፡ ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት እና ልዩ ቅይጥ.

የአፈጻጸም ሚዛንን፣ የወጪ ቆጣቢነትን እና የአቅርቦት ሰንሰለት ብስለትን ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ የሚከተሉት ቁሳቁሶች ከ -200°ሴ/20MPa በታች ለሆኑ 110×3.2ሚሜ ቀለበቶች ቅድሚያ ተሰጥቷቸዋል፡

1. .የተሻሻለ ኦስቴኒቲክ አይዝጌ ብረት (ዋና ምርጫ):.
   • .ደረጃዎች፡304 ሊትር / 316 ሊትርእጅግ በጣም ዝቅተኛ የካርቦን ይዘት በመገጣጠሚያ ወይም በሙቀት ዑደት ወቅት የካርቦይድ ዝናብ አደጋን ይቀንሳል፣ ይህም ክሪዮጂኒክ ጥንካሬን ያረጋግጣል።ለመበስበስ በጣም ጥሩ የመቋቋም ችሎታ፣ ጥሩ የማሽን አቅም እና የፈሳሽ ናይትሮጅን ተኳሃኝነት በጣም ጥሩ ያደርጋቸዋል። 304 ሊትር ጥንካሬ በ20MPa በቂ ነው፤ የዝገት ቆሻሻዎች ካሉ ወደ ሞ-የያዘ 316L ያሻሽሉ።
   • .ቁልፍ ጥቅሞች፡የኢንዱስትሪ ብስለት፣ የወጪ ቁጥጥር፣ የላቀ ክሪዮጂኒክ ጥንካሬ (Charpy V-notch impact > 100J በ -196°ሴ)።
   • .የክልል ምክር፡በፈሳሽ የተነከረ ቀዝቃዛ ሽቦ ከክሪዮጀኒክ ህክምና እና ትክክለኛ መፍጨት ጋር።
2. .የአሉሚኒየም ነሐስ (ወሳኝ አማራጭ):.
   • .ደረጃዎች፡​C95400 (CuAl10Fe3) / C95500 (CuAl11Fe6Ni6)።
   • .ቁልፍ ጥቅሞች፡ያልተመጣጠነ ክሪዮጂኒክ ጥንካሬ (እስከ -269°ሴ ድረስ ተለዋዋጭነትን ይይዛል)፣ ከፍተኛ ጥንካሬ/ጠንካራነት፣ የገጽታውን ወጥነት ለማሸግ በጣም ጥሩ ቀዝቃዛ ፍሰት እና ከአይዝጌ ብረት የተሻለ የሙቀት ማስተላለፊያ።
   • .ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸው ነገሮች፦ለተለዋዋጭ ግጭት/ተደጋጋሚ መበታተን ተስማሚ። በንጹህ ፈሳሽ ናይትሮጅን ውስጥ ዝቅተኛ አደጋ ግን ሊኖር የሚችል የኦክስጅን ተኳሃኝነትን ይገምግሙ። ከአይዝጌ ብረት የበለጠ ወጪ።
3. .በኒኬል ላይ የተመሰረቱ አሎይዎች (ከፍተኛ አፈጻጸም ምትኬ)፦.
   • .ደረጃዎች፡ኢንኮኔል 718 (ከፍተኛ ጥንካሬ)፣ ሃስቴሎይ ሲ-276/ሲ-22 (የዝገት መቋቋም)።
   • .ጥቅሞች፡ኢንኮኔል 718 በ -253°ሴ እና እጅግ በጣም ከፍተኛ ጥንካሬ (>20MPa) ላይ ተለዋዋጭነትን ይሰጣል። ሃስቴሎይ በቆርቆሮ ቆሻሻዎች (ለምሳሌ፣ አሲዶች፣ ክሎር ion) የላቀ ነው።
   • .ገደቦች፡ከፍተኛ ወጪ እና የማምረቻ ውስብስብነት፤ ለከፍተኛ ጫናዎች/ዝገት አደጋዎች የተያዘ።

.ወሳኝ ቁሳቁስ፡ የ304L የአፈጻጸም መረጃ በ-200°ሴ.

.III. ለ110×3.2ሚሜ ቀለበቶች መዋቅራዊ ማመቻቸት.

• .የሽቦ ዲያሜትር ትንተና፦​ 3.2ሚሜ የሽቦ ዲያሜትር (ከ110ሚሜ መለያ ጋር ሲነጻጸር) የ20MPa ግፊት እና መበላሸት ለመቋቋም የሚያስችል በቂ የመስቀለኛ ክፍል ይሰጣል። ቀጫጭን ሽቦዎች ይሰበራሉ።
• .የተመረጡ የማኅተም ዲዛይኖች፡.
  • .ሲ-ሪንግ፦ቀላል የC ቅርጽ ያለው የመስቀለኛ ክፍል። መካከለኛ መጭመቂያ (ከ15–25% የሽቦ ዲያሜትር)። እስከ 70MPa+ አስተማማኝ። ዝቅተኛ ዋጋ፣ ለስታቲክ ማኅተሞች ተስማሚ።
  • .ኢ-ሪንግ፦የተገለበጠ የኢ-ቅርጽ መስቀለኛ ክፍል (ባለሁለት ማሸጊያ መስመሮች)። ለሙቀት ዑደት/ንዝረት የተሻለ የመቋቋም አቅም። ለፍላንግ የተሳሳተ አቀማመጥ ከፍተኛ መቻቻል።
• .የገጽታ ማሻሻያ፡የማሸጊያ ቦታዎች የመስታወት አጨራረስ ላይ መድረስ አለባቸው (ራ ≤ 0.8µm፣ በሐሳብ ደረጃ≤0.4µm) ቀጭን የብር ሽፋን ይተግብሩ (<5µሜ) የሙቀት ንክኪ/ክሪዮጀኒክ ማሸጊያን ለማሻሻል።

.IV. ማኑፋክቸሪንግ፣ መጫኛ እና የጥራት ቁጥጥር.

1. .የቁሳቁስ ምንጭ፦​ ሊከታተል የሚችል ክሪዮጀኒክ-ሰርተፊኬት ያለው ሽቦ (ለምሳሌ፣ ASTM A276/A479)። ቁጥጥር P≤0.015%፣ S≤0.003%።
2. .ትክክለኛ ማኑፋክቸሪንግ፡.
   • በጭንቀት የሚቆጣጠር ቅዝቃዜ + የጭንቀት እፎይታ።
   • ብየዳ፡ ከፍተኛ ንፅህና ያለው የ AR TIG + 100% RT ፍተሻ + ክሪዮ-ብስክሌት።
   • የመለኪያ ትክክለኛነት፡ ±0.02ሚሜ ዲያሜትር፣ ሞላላነት ≤0.03ሚሜ።
3. .የወለል አጨራረስ፦ጥቃቅን ስንጥቆችን ለማስወገድ የመጨረሻ ኤሌክትሮላይቲክ/ኬሚካል ማጥራት (ራ ≤0.4µm).
4. .የመጫኛ ፕሮቶኮል፦.
   • የፍላንጅ መስፈርቶች፡ራ ≤1.6µm, ትይዩነት ≤0.05ሚሜ።
   • ቦልት ቅድመ-ውጥረት፡- የተስተካከለ የሃይድሮሊክ ውጥረቶችን ይጠቀሙ። ቀድመው ለመጫን ክሪዮጂኒክ ማካካሻ ይጠቀሙ።በፍፁም ተጽዕኖ አታጥብቁ!
   • የማቀዝቀዣ ፕሮቶኮል፡ የራምፕ ማቀዝቀዣ≤5°ሴ/ደቂቃየሙቀት ድንጋጤን ለማስወገድ።

.ቪ. መደምደሚያ.

ፈሳሽ ናይትሮጅን በ -200°ሴ/20MPa፣በክሪዮ የታከመ 304L/316L አይዝጌ ብረትለ Ø110×3.2ሚሜ ማኅተሞች ተስማሚ ጥንካሬ፣ ጥንካሬ እና ወጪ ቆጣቢነት ይሰጣል።የአሉሚኒየም ነሐስ (C95500)በአለባበስ/ተደጋጋሚ ጥገና ሁኔታዎች ውስጥ በጣም ጥሩ ነው፣ ነገር ግንየኒኬል ቅይጥ (ኢንኮኔል 718/ሃስቴሎይ)ከፍተኛ ግፊት/ዝገት ይፍቱ።
.የመጨረሻው አስተማማኝነት የሚወሰነው በ:.

• የማይበገር የቁሳቁስ ምንጭ
• ትክክለኛ የማምረቻ (በተለይም የወለል አጨራረስ)
• ጥብቅ የመጫኛ ዲሲፕሊን።