பரஸ்பர அமுக்கி சிலிண்டர் பொருள் தேர்வின் தொழில்நுட்ப பகுப்பாய்வு: வார்ப்பிரும்பு / வார்ப்பு எஃகு / வார்ப்பு துருப்பிடிக்காத எஃகு பல பரிமாண ஒப்பீடு மற்றும் பொறியியல் பொருள் தேர்வு

முன்னுரை: பெட்ரோலியம், ரசாயனம், இயற்கை எரிவாயு, குளிர்பதனம் மற்றும் காற்றைப் பிரிப்பதில் ஒரு முக்கிய அழுத்த சாதனமாக, பரஸ்பர அமுக்கி உருளை என்பது வாயு அழுத்தம், பிஸ்டன் பரஸ்பர உராய்வு மற்றும் மாற்று வெப்பச் சுமைகளை நேரடியாகத் தாங்கும் முக்கிய அழுத்தம் தாங்கும் கூறு ஆகும். தவறான பொருள் தேர்வு, அசாதாரண உடைகள், நடுத்தர கசிவு, அடிக்கடி பணிநிறுத்தங்கள், அல்லது உடையக்கூடிய விரிசல், அபாயகரமான நடுத்தர தப்பித்தல், உயிரிழப்புகள் மற்றும் பெரிய உபகரண விபத்துகளுக்கு வழிவகுக்கும். கணிசமான அளவு திட்டமிடப்படாத கம்ப்ரசர் பணிநிறுத்தங்கள் சிலிண்டர்/லைனர் உடைகள், அரிப்பு மற்றும் தவறான பொருள் தேர்வு ஆகியவற்றுடன் நேரடியாக தொடர்புடையவை என்பதை தொழில்துறை அனுபவம் சுட்டிக்காட்டுகிறது. எனவே, அறிவியல் மற்றும் முறையான சிலிண்டர் பொருள் தேர்வு நீண்ட கால பாதுகாப்பான செயல்பாட்டை உறுதி செய்வதற்கும் வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவைக் குறைப்பதற்கும் தீர்க்கமானதாகும்.

இந்தக் கட்டுரையானது பொறியியலில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மூன்று வகையான வார்ப்புப் பொருட்களை முறையாக விரிவுபடுத்தி ஒழுங்கமைக்கிறது - சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு / டக்டைல் இரும்பு, கார்பன் எஃகு / குறைந்த அலாய் வார்ப்பு எஃகு மற்றும் வார்ப்பு எஃகு (ஆஸ்டெனிடிக் CF தொடர் மற்றும் மார்டென்சிடிக் மழை-கடினப்படுத்துதல் 17-4PH போன்றவை) - உற்பத்தித்திறன் மற்றும் முழு சுழற்சி பொருளாதாரம் மற்றும் பொருள் தேர்வு முறை. வழக்கமான தொழில் பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளுடன் இணைந்து, சிலிண்டர் பொருள் தேர்வுக்கான நடைமுறை குறிப்பு கட்டமைப்பை இது உருவாக்குகிறது.

சிலிண்டர் பொருள் தேர்வு பல, சில நேரங்களில் முரண்பட்ட, நோக்கங்களை சமநிலைப்படுத்த வேண்டும்:

• பாதுகாப்பு: அதிக அழுத்தம், திரவ மந்தநிலை மற்றும் வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்கள் போன்ற தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் பேரழிவு தோல்வி இல்லை;

• ஆயுள் மற்றும் சேவை வாழ்க்கை: உடைகள், அரிப்பு மற்றும் சோர்வு ஆகியவற்றிற்கு எதிர்ப்பு, மாற்றியமைக்கும் இடைவெளிகளை நீட்டித்தல்;

• பொருளாதாரம்: ஆரம்ப உற்பத்திச் செலவை முழுச் சுழற்சியின் செயல்பாட்டுச் செலவுகள், வேலையில்லா நேரம் மற்றும் மாற்றீடு ஆகியவற்றுடன் சமநிலைப்படுத்துதல்;

• உற்பத்தித்திறன் மற்றும் பராமரிப்பு: வார்ப்பு, எந்திரம், வெல்ட் பழுதுபார்ப்பு மற்றும் அழிவில்லாத சோதனை ஆகியவற்றின் சாத்தியம்.

இந்த நோக்கங்களை எதிர்கொள்ள, பொறியியல் நடைமுறையில் மூன்று முக்கிய வார்ப்பு பொருள் குடும்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன: வார்ப்பிரும்புகள் (சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு HT மற்றும் டக்டைல் இரும்பு QT), வார்ப்பிரும்புகள் (கார்பன் வார்ப்பு இரும்புகள் மற்றும் ZG தொடரின் குறைந்த-அலாய் வார்ப்பு இரும்புகள்), மற்றும் வார்ப்பு துருப்பிடிக்காத இரும்புகள் (CF8M/CF3M ஆஸ்டெனிடிக் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் மற்றும் 17. எஃகு). பின்வரும் பிரிவுகள் ஒவ்வொன்றையும் விரிவாக ஒப்பிட்டு, இறுதியில் சேவை நிபந்தனையின்படி ஒரு விரிவான முடிவெடுக்கும் அட்டவணையை வழங்குகின்றன.

அமுக்கி சிலிண்டர்

2. அமுக்கி சிலிண்டர் சேவை நிபந்தனைகள் மற்றும் வழக்கமான தோல்வி முறைகள்

2.1 அமுக்கி சிலிண்டரில் செயல்படும் பல சுமைகள்

1. வாயு அழுத்த சுமைகள்: துடிப்பு மற்றும் சமச்சீரற்ற சுழற்சி சுமைகள்; பணிநிறுத்தம்/தொடக்கம், வால்வு குறைபாடுகள் அல்லது கீழ்நிலை அடைப்பு ஆகியவற்றின் போது அழுத்தம் கூர்முனை மற்றும் திரவ ஸ்லாக்கிங் ஏற்படலாம்.

2. உராய்வு மற்றும் தேய்மான சுமைகள்: பிஸ்டன் வளையங்கள், ஆதரவு வளையங்கள் மற்றும் சிலிண்டர் சுவர் ஆகியவற்றுக்கு இடையே சறுக்கும் உராய்வு, குறிப்பாக எண்ணெய் இல்லாத அல்லது மோசமாக உயவூட்டப்பட்ட நிலையில் கடுமையானது.

3. மாற்று வெப்ப சுமைகள்: மாற்று சுருக்க வெப்பமாக்கல் மற்றும் வெளியேற்ற குளிரூட்டல் வெப்ப அழுத்தங்கள் மற்றும் வெப்ப சோர்வை உருவாக்குகின்றன.

4. அரிக்கும் ஊடகம்: H₂S, CO₂, Cl⁻, இலவச நீர், அமிலக் கூறுகள் போன்றவை நடுத்தரத்துடன் ஊடுருவி, சீரான அரிப்பு, குழிகள் அல்லது அழுத்த அரிப்பை ஏற்படுத்துகின்றன.

2.2 வழக்கமான தோல்வி முறைகள்

தோல்வி பயன்முறை	தூண்டுகிறது	விளைவுகள்	பொருள் தொடர்பான தடுப்பு நடவடிக்கைகள்
உடைகள் தோல்வி (சறுக்கல், சகிப்புத்தன்மைக்கு வெளியே லைனர்)	போதிய உயவு, துகள் உட்செலுத்துதல், மோசமான உடை எதிர்ப்பு பண்பு	குறைந்த சுருக்க திறன், ஊதுகுழல், அதிகரித்த மின் நுகர்வு	சுய-உயவூட்டும் வார்ப்பிரும்பு அல்லது பொருந்தக்கூடிய உடைகள்-எதிர்ப்பு லைனர்கள்/மேற்பரப்பு கடினப்படுத்துதல்
அரிப்பு தோல்வி (சீரான அரிப்பு/குழி)	ஈரமான அமில வாயு, Cl⁻, கந்தகம் கொண்ட ஊடகம்	சுவர் மெலிதல், துளையிடுதல், கசிவு	அரிப்பை எதிர்க்கும் துருப்பிடிக்காத எஃகு தேர்வு செய்யவும் அல்லது உள் பூச்சு / அரிப்பு எதிர்ப்பு சிகிச்சையைப் பயன்படுத்தவும்
விரிசல் தோல்வி (மிருகுதல் / சோர்வு / ஹைட்ரஜன் உடையுதல்)	அதிக அழுத்தம், உச்சநிலை அழுத்த செறிவு, ஹைட்ரஜன் உட்செலுத்துதல்	திடீர் கசிவு, பாதுகாப்பு சம்பவம்	அழுத்தம் தாங்கும் பிரதான சிலிண்டருக்கு சாம்பல் வார்ப்பிரும்பைத் தவிர்க்கவும்; எஞ்சிய அழுத்தம் மற்றும் வெப்ப சிகிச்சையை கட்டுப்படுத்தவும்
உருமாற்றம்/தவழும்	நீடித்த அதிக வெப்பநிலை, போதுமான வலிமை இல்லை	அனுமதி இழப்பு, வலிப்பு	வெப்பநிலைக்கு வார்ப்பிரும்பு அல்லது துருப்பிடிக்காத எஃகு தேர்ந்தெடுக்கவும்; இயக்க வெப்பநிலையை கட்டுப்படுத்தவும்

3. மூன்று பொருள் வகைகளின் அடிப்படை பண்புகள்

3.1 வார்ப்பிரும்பு சிலிண்டர்கள்

வார்ப்பிரும்பு அதன் கிராஃபைட் உருவ அமைப்பிலிருந்து தனித்துவமான பண்புகளைப் பெறுகிறது. சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு (HT200/HT250) இல், ஃபிளேக் கிராஃபைட் மேட்ரிக்ஸை வெட்டுகிறது, ஆனால் தற்செயலான லூப்ரிகேஷன் மற்றும் அதிர்வுத் தணிப்பை வழங்குகிறது, இருப்பினும் கிட்டத்தட்ட டக்டிலிட்டி இல்லை. டக்டைல் ​​இரும்பில் (QT400‑15, QT500‑7, QT600‑3), ஸ்பீராய்டல் கிராஃபைட் கணிசமான கடினத்தன்மை மற்றும் நீர்த்துப்போகும் தன்மையை வழங்குகிறது, அதே நேரத்தில் சில உராய்வுக் குறைப்பு மற்றும் தணிப்பு ஆகியவற்றைத் தக்கவைத்து, நடுத்தர-குறைந்த அழுத்தத் தாங்கும் உருளைக்கு சிறந்த வார்ப்பிரும்பு தேர்வாக அமைகிறது. வார்ப்பிரும்பு நல்ல திரவத்தன்மை, அதிக மகசூல், எளிதான எந்திரம் மற்றும் குறைந்த ஒட்டுமொத்த செலவைக் கொண்டுள்ளது.

3.2 வார்ப்பு எஃகு சிலிண்டர்கள்

கார்பன் வார்ப்பு இரும்புகள் (எ.கா., ZG230‑450, ZG270‑500) மற்றும் குறைந்த அலாய் வார்ப்பிரும்புகள் (எ.கா., ZG20CrMo) வார்ப்பிரும்பை விட கணிசமான அளவு அதிக வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை கொண்ட முத்து-ஃபெரைட் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. அவற்றின் எலும்பு முறிவு முறை நீர்த்துப்போகும் (கசிவுக்கு முன் உருமாற்றம்), மேலும் அவை வெல்ட்-சரிசெய்யக்கூடியவை மற்றும் குறைபாட்டை நீக்கக்கூடியவை. அவற்றின் பலவீனங்கள் மோசமான சுய-உயவு மற்றும் மிதமான அரிப்பு எதிர்ப்பு மட்டுமே, எனவே அவர்களுக்கு அணிய-எதிர்ப்பு லைனர்கள் அல்லது மேற்பரப்பு கடினப்படுத்துதல் மற்றும் கந்தகம், Cl⁻‑ அல்லது ஈரமான-அமில சேவையில் உள் பூச்சு / அரிப்பு எதிர்ப்பு சிகிச்சை தேவைப்படுகிறது.

3.3 வார்ப்பு துருப்பிடிக்காத எஃகு சிலிண்டர்கள்

ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு வார்ப்புகள் (CF8 ≈ 304, CF8M ≈ 316, CF3M ≈ 316L) பெரும்பாலான ஊடகங்களில் துருப்பிடிக்காத மற்றும் மாசுபடுத்தாதவை, இரசாயன, மாசுபடுத்தாதவை, உணவுப் பொருட்களுக்கு ஏற்றது. மார்டென்சிடிக் மழை-கடினப்படுத்துதல் துருப்பிடிக்காத எஃகு (எ.கா., 17-4PH, ZG0Cr17Ni4Cu4Nb உடன் தொடர்புடையது) வயதானதன் மூலம் பலப்படுத்தப்படலாம், அதிக வலிமை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை இணைக்கிறது, ஆனால் குறைந்த பற்றவைப்பு மற்றும் ஹைட்ரஜன் உடையக்கூடிய தன்மை கொண்டது; குறிப்பிட்ட வெப்ப-சிகிச்சை நிலையில் (H நிலை) கண்டிப்பாகப் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு வார்ப்புகள் அதிக குளோரைடு சூழல்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அதிக செலவு மற்றும் செயல்முறை தேவைகளுடன்.

3.4 வழக்கமான தரங்கள் மற்றும் தொழில்நுட்ப தரவு ஒப்பீடு

பொருள்	வார்ப்பிரும்பு (HT250 / QT500‑7)	வார்ப்பு எஃகு (ZG270-500 / ZG25)	வார்ப்பு துருப்பிடிக்காத எஃகு (CF8M / CF3M / 17‑4PH)
வகை	சாம்பல் / நீர்த்துப்போகும் வார்ப்பிரும்பு	கார்பன் / குறைந்த அலாய் வார்ப்பு எஃகு	ஆஸ்டெனிடிக் / மார்டென்சிடிக் மழைப்பொழிவு-கடினப்படுத்துதல்
வழக்கமான தரநிலை	ஜிபி/டி 9439 / ஜிபி/டி 1348	GB/T 11352 (ZG)	GB/T 12230 / ASTM A351
இழுவிசை வலிமை	250-600 MPa	450-700 MPa	485-1100 MPa (தரம் வாரியாக)
மகசூல் வலிமை	சாம்பல் பூஜ்யம்; டக்டைல் ​​250-420 MPa	230-500 MPa	ஆஸ்டெனைட் ≥205; 17‑4PH ≥750 MPa
நீளம் δ	சாம்பல் ≈0; நீர்த்துப்போகும் 5%-18%	≥18%	ஆஸ்டெனைட் ≥30%; 17‑4PH ≥10%
கடினத்தன்மை HB	170-250	130-210	ஆஸ்டெனைட் ≤200; 17-4PH 300-400
அரிப்பு எதிர்ப்பு	ஏழை (எளிதில் துருப்பிடிக்கும்)	சிகப்பு (பூச்சு/முலாம் தேவை)	சிறப்பானது (பல ஊடகங்களை எதிர்க்கிறது)
சுய உயவு	சிறந்த (கிராஃபைட்)	ஏழை	நியாயமான

4. சேவை நிலை ஏற்பு பகுப்பாய்வு

4.1 வார்ப்பிரும்பு சிலிண்டர்கள்

• இதற்கு ஏற்றது: நடுத்தர-குறைந்த அழுத்தம் (≤ 4 MPa), துருப்பிடிக்காத, சுத்தமான வாயுக்கள் (காற்று, நைட்ரஜன், மந்த/சுத்தமான செயல்முறை வாயுக்கள்), நடுத்தர-குறைந்த வெப்பநிலை.

• நன்மைகள்: கிராஃபைட் சுய-உயவு சிலிண்டர் சுவர் மற்றும் பிஸ்டன் மோதிரங்கள் இடையே உடைகள் குறைக்கிறது; நல்ல தணிப்பு மற்றும் குறைந்த சத்தம்; குறைந்த வார்ப்பு மற்றும் இயந்திர செலவுகள்.

• வரம்புகள்: குறைந்த கடினத்தன்மை, உச்சநிலை உணர்திறன்; அதிக அழுத்தம் அல்லது திரவ ஸ்லாக்கிங் / துகள் உட்செலுத்தலின் கீழ் விரிசல் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது; மோசமான அரிப்பு எதிர்ப்பு; ஈரமான வாயு அல்லது Cl⁻‑ கொண்ட ஊடகத்தில் விரைவான துருப்பிடித்தல்.

4.2 வார்ப்பு எஃகு சிலிண்டர்கள்

• இதற்கு ஏற்றது: நடுத்தர-உயர் அழுத்தம் (4-35 MPa), பெரிய துளை அளவுகள், தாக்க சுமைகள் அல்லது சிறிய திரவ/துகள் உள்ளடக்கம் கொண்ட சேவை.

• நன்மைகள்: வார்ப்பிரும்பை விட கணிசமாக அதிக வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை, அழுத்தம் தாங்கும் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது; வெல்ட்-சரிசெய்யக்கூடிய; வெப்பநிலை மாறுபாடுகளுக்கு (‑20 முதல் 400°C வரை) சிறந்த தழுவல்.

• வரம்புகள்: சுய உயவு இல்லை; அணிய-எதிர்ப்பு லைனர்கள் அல்லது மேற்பரப்பு கடினப்படுத்துதல் பொருத்தப்பட்டிருக்க வேண்டும்; மிதமான அரிப்பு எதிர்ப்பு; கந்தகம், Cl⁻‑, அல்லது ஈர-அமில வாயுக்களுக்கு உள் பூச்சு அல்லது அரிப்பு எதிர்ப்பு சிகிச்சை தேவைப்படுகிறது.

4.3 வார்ப்பு துருப்பிடிக்காத எஃகு சிலிண்டர்கள்

• இதற்கு ஏற்றது: அரிக்கும் ஊடகம் (H₂S, CO₂+Cl⁻, ஈர வாயு, இரசாயன/கடல் சூழல்கள்), சுகாதார தரங்கள் (உணவு/மருந்து), உயர் அழுத்தம் மற்றும் நீண்ட ஆயுள் பராமரிப்பு இல்லாத பயன்பாடுகள்.

• நன்மைகள்: பொது மற்றும் அழுத்த அரிப்புக்கு சிறந்த எதிர்ப்பு; துருப்பிடிக்காத, மாசுபடுத்தாத, சுத்தமான/கடுமையான ஊடகங்களுக்கு ஏற்றது; வலிமை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை இணைக்க 17-4PH தரங்கள் வயதாகலாம்.

• வரம்புகள்: அதிக விலை (தோராயமாக 3-6 மடங்கு வார்ப்பிரும்பு, 2-3 மடங்கு வார்ப்பிரும்பு); ஆஸ்டெனிடிக் தரங்கள் வேலை-கடினமானவை மற்றும் இயந்திரம் கடினமாக உள்ளது; மார்டென்சிடிக் கிரேடுகள் வரையறுக்கப்பட்ட பற்றவைப்பு மற்றும் ஹைட்ரஜன் எம்பிரிட்டில்மென்ட் உணர்திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன.

4.4 மீடியா-சேவை நிலை ஏற்புத்திறன் மேட்ரிக்ஸ்

வழக்கமான நடுத்தர / சேவை	பரிந்துரைக்கப்பட்ட பொருள் திசை	முக்கிய பகுத்தறிவு
சுத்தமான காற்று, நைட்ரஜன் (நடுத்தர-குறைந்த அழுத்தம்)	குழாய் இரும்பு QT / சாம்பல் இரும்பு HT	சுய உயவு, குறைந்த விலை; நீர்த்துப்போகும் இரும்பு கடினத்தன்மையை வழங்குகிறது
CO₂ (உலர்ந்த, நடுத்தர உயர் அழுத்தம்)	வார்ப்பு எஃகு + அணிய-எதிர்ப்பு லைனர்	அதிக வலிமை, மிதமான செலவு
H₂S / CO₂ உடன் ஈரமான இயற்கை எரிவாயு	வார்ப்பு எஃகு (CF8M) அல்லது வார்ப்பு எஃகு + உள் பூச்சு	சல்பைட் அழுத்த அரிப்பு மற்றும் CO₂ அரிப்புக்கு எதிர்ப்பு
Cl⁻ உடன் கடல் / உப்பு தெளிக்கவும்	ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத CF3M / டூப்ளக்ஸ் ஸ்டீல்	குழி மற்றும் அழுத்த அரிப்புக்கு எதிர்ப்பு
உணவு, மருந்து, எண்ணெய் இல்லாத லூப்ரிகேஷன்	ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத CF8M/CF3M	மாசுபடுத்தாத, சுகாதாரமான, சுத்தம் செய்யக்கூடியது
உயர்-வெப்பநிலை (>300°C) செயல்முறை வாயு	குறைந்த அலாய் வார்ப்பு எஃகு / வெப்ப-எதிர்ப்பு வார்ப்பு எஃகு	உயர் வெப்பநிலை வலிமை மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்ப்பு

5. செயல்திறன் ஒப்பீடு (முக்கிய குறிகாட்டிகள்)

இயந்திர வலிமை தவிர, வெப்ப கடத்துத்திறன், வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குணகம் மற்றும் அடர்த்தி போன்ற இயற்பியல் பண்புகள் வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் அனுமதி வடிவமைப்பை கணிசமாக பாதிக்கின்றன. பின்வரும் அட்டவணை மூன்று பொருள் வகைகளின் விரிவான ஒப்பீட்டை வழங்குகிறது (குறிப்புக்கான வழக்கமான மதிப்புகள்; உண்மையான பொருள் தரநிலைகள் மற்றும் MTC நிலவும்).

பரிமாணம்	வார்ப்பிரும்பு (HT/QT)	வார்ப்பு எஃகு (ZG)	வார்ப்பு எஃகு
இழுவிசை வலிமை σb	250-600 MPa	450-700 MPa	485-1100 MPa
நீளம் δ	சாம்பல் ≈0; நீர்த்துப்போகும் 5%-18%	≥18%	ஆஸ்டெனைட் ≥30%; 17‑4PH ≥10%
தாக்க கடினத்தன்மை	சாம்பல் மிகவும் குறைந்த; நீர்த்துப்போகும் நல்லது	சிறப்பானது (≥30 ஜே)	ஆஸ்டெனைட் சிறந்தது; மார்டென்சைட் நிலைமையைப் பொறுத்தது
கடினத்தன்மை HB	170-250	130-210	ஆஸ்டெனைட் ≤200; 17-4PH 300-400
வெப்ப கடத்துத்திறன் W/(m·K)	45-55	45-50	15-22 (கணிசமான அளவு குறைவாக)
வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குணகம் ×10⁻⁶/K	10-11	12-13	ஆஸ்டெனைட் 16-17; மார்டென்சைட் 10-12
அடர்த்தி g/cm³	7.1-7.3	7.8	7.7-7.9
சுய உயவு	சிறந்த (கிராஃபைட்)	ஏழை	நியாயமான
அரிப்பு எதிர்ப்பு	ஏழை	நியாயமான	சிறப்பானது
வெல்டபிலிட்டி / பழுது	கடினம் (சாம்பல் எளிதில் விரிசல்)	எளிதானது	ஆஸ்டெனைட் நல்லது; மார்டென்சைட் கடினம்
வெப்பநிலை தகவமைப்பு	≤300°C வரை நிலையானது	பரந்த -20-400 டிகிரி செல்சியஸ்	பரந்த (குறிப்பிட்ட தரத்தின்படி)

வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் விரிவாக்கத்தின் நடைமுறை தாக்கங்கள்: துருப்பிடிக்காத எஃகு வார்ப்பிரும்புகளின் வெப்ப கடத்துத்திறனில் மூன்றில் ஒரு பங்கை மட்டுமே கொண்டுள்ளது, எனவே வெப்பச் சிதறல் மெதுவாகவும், வெப்பக் குவிப்பு எளிதாகவும் இருக்கும்; எனவே துருப்பிடிக்காத எஃகு சிலிண்டர்களுக்கு பெரும்பாலும் அதிக பழமைவாத வெப்பநிலை உயர்வு கட்டுப்பாடு அல்லது மேம்படுத்தப்பட்ட குளிரூட்டும் வடிவமைப்பு தேவைப்படுகிறது. அதன் அதிக வெப்ப விரிவாக்கத்திற்கு, வெப்ப வலிப்புத்தாக்கத்தைத் தவிர்க்க பிஸ்டன்-லைனர் அனுமதி வடிவமைப்பில் இழப்பீடு தேவைப்படுகிறது. வார்ப்பிரும்பு, அதன் கிராஃபைட் சுய-உயவு மற்றும் நல்ல வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்ட, சுத்தமான நடுத்தர-குறைந்த அழுத்த பயன்பாடுகளில் சிறந்த tribological செயல்திறனை வழங்குகிறது.

6. பாதுகாப்பு பகுப்பாய்வு

அழுத்தம் தாங்கும் பாகங்களாக, சிலிண்டர் பொருள் தேர்வுக்கு பாதுகாப்பு ஒரு முழுமையான முன்நிபந்தனை. மூன்று குடும்பங்களின் பாதுகாப்பு தர்க்கங்கள் வேறுபடுகின்றன:

1. வார்ப்பிரும்பு: மிகப்பெரிய ஆபத்து உடையக்கூடிய எலும்பு முறிவு மற்றும் அழுத்தம்-கட்டுப்பாட்டு தோல்வி. சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு, அதிக அழுத்தம் அல்லது திரவ ஸ்லக்கிங்கின் கீழ் எலும்பு முறிவுக்கு முன் பிளாஸ்டிக் சிதைவு எச்சரிக்கை இல்லை, பணியாளர்கள் மற்றும் சுற்றியுள்ள உபகரணங்களுக்கு அதிக ஆபத்தை ஏற்படுத்துகிறது. டக்டைல் ​​இரும்பு (QT), அதன் கடினத்தன்மை காரணமாக, கணிசமாக பாதுகாப்பானது மற்றும் நடுத்தர-குறைந்த அழுத்த சிலிண்டர்களுக்கு சிறந்த வார்ப்பிரும்பு தேர்வாகும்; இருப்பினும், உயர் அழுத்த முக்கிய அழுத்தம் தாங்கும் சிலிண்டர்களுக்கு இது இன்னும் பரிந்துரைக்கப்படவில்லை.

2. வார்ப்பு எஃகு: குழாய் முறிவு முறை - அதிகப்படியான அழுத்தத்தின் கீழ் எலும்பு முறிவுக்கு முன் சிதைவு மற்றும் கசிவு எச்சரிக்கை - உயர் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது; உள் குறைபாடுகளை NDT (UT/MT) மூலம் நம்பத்தகுந்த முறையில் கண்டறிய முடியும், இது உயர் அழுத்த சிலிண்டர்களுக்கான பிரதான பாதுகாப்பான தேர்வாக அமைகிறது.

3. வார்ப்பு துருப்பிடிக்காத எஃகு: பாதுகாப்பு அரிப்பு எதிர்ப்பு நம்பகத்தன்மையால் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. ஆஸ்டெனிடிக் இரும்புகள் Cl⁻‑கொண்ட சூழல்களில் அழுத்த அரிப்பு விரிசல் (SCC) அபாயத்தைக் கொண்டுள்ளன; எஞ்சிய அழுத்தம் மற்றும் Cl⁻ செறிவு கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். மார்டென்சிடிக் மழை-கடினப்படுத்தும் இரும்புகள் (எ.கா., 17-4PH) அதிக வயதான அல்லது ஹைட்ரஜனால் தூண்டப்பட்ட தாமதமான விரிசல்களைத் தவிர்க்க, குறிப்பிட்ட வெப்ப-சிகிச்சை நிலையில் கண்டிப்பாகப் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். தவறான தேர்வு மற்றும் வெப்ப சிகிச்சை உண்மையில் மறைக்கப்பட்ட ஆபத்துக்களை அறிமுகப்படுத்தலாம்.

6.1 NDT மற்றும் சரிபார்ப்பு தேவைகள்

1. பொருள் சோதனை சான்றிதழ் (MTC): இரசாயன கலவை, இயந்திர பண்புகள் மற்றும் வெப்ப-சிகிச்சை நிலை ஆகியவை கண்டறியக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும்.

2. அழிவில்லாத சோதனை (NDT): வார்ப்பு எஃகு மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு அழுத்த சிலிண்டர்கள் மீயொலி சோதனை (UT), காந்த துகள் ஆய்வு (MPI) அல்லது சுருங்குதல், விரிசல்கள் மற்றும் சேர்த்தல்களைக் கண்டறிய ஊடுருவல் சோதனைக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும்.

3. அழுத்தம் சோதனை: அழுத்த ஒருமைப்பாட்டை சரிபார்க்க ஒரு துண்டு அல்லது ஒரு தொகுதிக்கு ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அல்லது நியூமேடிக் சோதனை.

4. குறியீடு இணக்கம்: GB/T 150 (அழுத்தக் கப்பல்கள்), API 618 (பெட்ரோலியம் மற்றும் இயற்கை எரிவாயு பரிமாற்றக் கம்பரஸர்கள்) போன்ற பொருந்தக்கூடிய தரநிலைகள், குறிப்பிட்ட தொழில்துறையின் தேவைக்கேற்ப பூர்த்தி செய்யப்பட வேண்டும்.

நியூமேடிக் சோதனை

7. உற்பத்தி மற்றும் பொருளாதாரம்

7.1 உற்பத்தி பண்புகள்

• வார்ப்பிரும்பு: நல்ல திரவத்தன்மை, அதிக மகசூல், எளிதான எந்திரம்; குறைந்த ஒட்டுமொத்த உற்பத்தி செலவு.

• வார்ப்பு எஃகு: பெரிய திடப்படுத்துதல் சுருக்கம், விரிசல் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது; பொதுவாக மன அழுத்த நிவாரணத்திற்காக அனீலிங் தேவைப்படுகிறது; நடுத்தர செலவு.

• வார்ப்பு எஃகு: கடுமையான உருகும் மற்றும் வார்ப்பு கட்டுப்பாடு, குறைந்த மகசூல்; எந்திரம் (ஆஸ்டெனைட் வேலை-கடினப்படுத்துதல்) மற்றும் ஆய்வு செலவுகள் அதிகம்.

7.2 வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவு (LCC) முன்னோக்கு

மூல வார்ப்பு விலைகளை மட்டும் ஒப்பிடுவது தேர்வை தவறாக வழிநடத்தும். மிகவும் பகுத்தறிவு அணுகுமுறையில் ஆரம்ப உற்பத்தி செலவு மற்றும் செயல்பாடு, பராமரிப்பு, மாற்றீடு மற்றும் LCC இல் இடர் செலவுகள் ஆகியவை அடங்கும். கீழே உள்ள அட்டவணை ஒப்பீட்டு செலவு மதிப்பீடுகளைக் காட்டுகிறது (வார்ப்பு இரும்பு அடிப்படை 1.0). கடுமையான சேவையின் கீழ், துருப்பிடிக்காத எஃகு, ஆரம்பத்தில் விலை உயர்ந்ததாக இருந்தாலும், பராமரிப்பு இல்லாத நீண்ட ஆயுள் காரணமாக முழு சுழற்சியில் வார்ப்பிரும்பை விட அதிகமாக உள்ளது.

விலை பொருள்	வார்ப்பிரும்பு	வார்ப்பு எஃகு	வார்ப்பு எஃகு
பொருள் + வார்ப்பு ஒப்பீட்டு செலவு	1.0	1.5-2.5	3.0-6.0
இயந்திர செலவு	குறைந்த	நடுத்தர	உயர் (வேலை கடினப்படுத்துதல்)
ஆய்வு செலவு	குறைந்த	நடுத்தர	உயர்
பராமரிப்பு/மாற்று அதிர்வெண்	நடுத்தர-உயர்	குறைந்த நடுத்தர	மிகக் குறைவு (பராமரிப்பு இல்லாதது)
கடுமையான சேவையில் எல்.சி.சி	சாத்தியமான மிக உயர்ந்தது	சிறந்தது	பெரும்பாலும் உகந்தது

8. சிலிண்டர் பொருள் தேர்வு முடிவு முறை

8.1 முடிவெடுக்கும் நடைமுறை

1. வாயு கலவை, அழுத்தம், வெப்பநிலை, திரவம்/துகள் உள்ளடக்கம் மற்றும் இலக்கு சேவை வாழ்க்கை ஆகியவற்றை வரையறுக்கவும்.

2. மேலாதிக்க தோல்வி அபாயத்தை அடையாளம் காணவும் (உடைகள் / அரிப்பு / உயர் அழுத்த முறிவு / அதிக வெப்பநிலை).

3. அதற்கேற்ப பொருள் குடும்பத்தை முன்கூட்டியே தேர்ந்தெடுத்து, தரநிலைகள் மற்றும் உற்பத்தித்திறனை சரிபார்க்கவும்.

4. எடையுள்ள ஸ்கோரிங் மேட்ரிக்ஸைப் பயன்படுத்தி மாற்றுகளை அளவிடவும், தேவைப்பட்டால் LCC சரிபார்ப்பை செய்யவும்.

5. சரிபார்ப்பு தேவைகளை குறிப்பிடவும் (MTC, வெப்ப சிகிச்சை, NDT, அழுத்தம் சோதனை).

8.2 எடையுள்ள ஸ்கோரிங் மேட்ரிக்ஸ் எடுத்துக்காட்டு

H₂S/CO₂ மற்றும் Cl⁻ ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஈரமான இயற்கை எரிவாயு சேவையை சுமார் 15 MPa இல் எடுத்து, நீண்ட கால பராமரிப்பு-இல்லாத செயல்பாடு தேவை, எடையுள்ள அளவுகோல்களுடன் (எடைகளின் கூட்டுத்தொகை 1) ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் 1‑5 அளவில் (5 = சிறந்தது) மதிப்பெண் பெறவும். கணக்கிடப்பட்ட முடிவுகள்:

மதிப்பீட்டு அளவுகோல் (எடை)	வார்ப்பிரும்பு	வார்ப்பு எஃகு	வார்ப்பு எஃகு
அழுத்தம் பாதுகாப்பு (0.22)	2	4	4
அரிப்பு எதிர்ப்பு (0.25)	1	3	5
உடைகள் எதிர்ப்பு (0.13)	5	2	3
உற்பத்தித்திறன் (0.10)	5	4	3
செலவு பொருளாதாரம் (0.10)	5	3	2
வெப்பநிலை ஏற்புத்திறன் (0.10)	3	4	4
பராமரிப்பு/சேவை வாழ்க்கை (0.10)	2	4	5
எடையிடப்பட்ட மொத்த மதிப்பெண்	2.84	3.39	3.92

இந்த சேவையின் கீழ், வார்ப்பு துருப்பிடிக்காத எஃகு, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் நீண்ட ஆயுளுக்கான அதிக எடைகள் காரணமாக, பொறியியல் நடைமுறைக்கு இசைவாக வெற்றி பெறுகிறது. சுத்தமான காற்று, குறைந்த அழுத்தம், செலவு உணர்திறன் சேவை, செலவு மற்றும் உற்பத்தித்திறன் எடைகள் உயரும் மற்றும் டக்டைல் ​​இரும்பு உகந்ததாக மாறும் - மேட்ரிக்ஸ் ஒரு சேவைக்கு எடையை சரிசெய்ய வேண்டும் என்பதை நிரூபிக்கிறது, இது அனுபவ ரீதியான தீர்ப்பை வெளிப்படுத்துகிறது.

9. வழக்கமான தொழில் பயன்பாட்டு வழக்குகள்

தொழில் / காட்சி	சேவை பண்புகள்	வழக்கமான பொருள் தேர்வு	தேர்வு தர்க்கம்
நீண்ட தூர இயற்கை எரிவாயு பூஸ்டர் நிலையம்	உயர் அழுத்தம், CO₂ / சிறிய H₂S உடன் ஈர வாயு	வார்ப்பு எஃகு சிலிண்டர் + துருப்பிடிக்காத லைனர் அல்லது ஒருங்கிணைந்த CF8M	சமநிலை CO₂ அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் உயர் அழுத்த பாதுகாப்பு
சுத்திகரிப்பு ஆலையில் FCC எரிவாயு அமுக்கி	நடுத்தர அழுத்தம், கந்தக-தாங்கும் செயல்முறை வாயு	குறைந்த அலாய் காஸ்ட் ஸ்டீல் ZG + அணிய-எதிர்ப்பு லைனர்	வலிமை மற்றும் மிதமான கந்தக அரிப்பு எதிர்ப்பு, சரிசெய்யக்கூடியது
உணவு / மருந்து எண்ணெய் இல்லாத அமுக்கி	சுகாதாரமான, மாசுபடுத்தாத	ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத CF8M/CF3M	துருப்பிடிக்காத, சுத்தம் செய்யக்கூடிய, சுத்தமான ஊடகம்
சிறிய காற்று அமுக்கி / குளிர்பதன துணை	நடுத்தர-குறைந்த அழுத்தம், சுத்தமான காற்று	டக்டைல் ​​QT / சாம்பல் HT	சுய உயவு, குறைந்த விலை, குறைந்த சத்தம்
ஆஃப்ஷோர் இயங்குதள அமுக்கி	அதிக Cl⁻, ஈரப்பதம், இடம்-கட்டுப்படுத்தப்பட்டவை	டூப்ளக்ஸ் / ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காதது	குழி மற்றும் அழுத்தம் அரிப்பு எதிர்ப்பு, குறைந்த பராமரிப்பு

10. தொழில்நுட்ப போக்குகள் மற்றும் வளர்ச்சிகள்

• பைமெட்டாலிக் காம்போசிட் காஸ்டிங்: உடைகள்/அரிப்பை-எதிர்ப்பு லைனிங், பாதுகாப்பு மற்றும் ட்ரிபோலாஜிக்கல் செயல்திறன் ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைத்து வலிமைக்கான காஸ்ட் ஸ்டீல் பாடி.

• மேற்பரப்பு வலுப்படுத்துதல்: லேசர் உறைப்பூச்சு, வெப்ப தெளித்தல் (டங்ஸ்டன் கார்பைடு, முதலியன), அயன் நைட்ரைடிங், தூண்டல் கடினப்படுத்துதல் ஆகியவை சுவர் கடினத்தன்மை மற்றும் உடைகள்/அரிப்பு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கின்றன.

• எண்ணெய் இல்லாத மற்றும் சுய-மசகு பொருட்கள்: பொறியியல் பிளாஸ்டிக் ஆதரவு வளையங்கள் மற்றும் சுய-மசகு பூச்சுகள் உலோக-உலோக உராய்வைக் குறைக்கின்றன, வார்ப்பிரும்பு / எஃகு பயன்பாட்டு எல்லைகளை விரிவுபடுத்துகின்றன.

• சேர்க்கை உற்பத்தி (3D பிரிண்டிங்): விரைவான உதிரி பாக உற்பத்தி மற்றும் சிக்கலான குளிரூட்டும் சேனல்கள், விநியோக நேரத்தை குறைக்கிறது.

• புதிய தரங்கள் மற்றும் இலகு எடை: அதிக வலிமை கொண்ட டக்டைல் ​​இரும்பு, மேம்பட்ட டூப்ளக்ஸ்/சூப்பர்-ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத இரும்புகள் மிகவும் கடுமையான சேவையில் பாரம்பரிய பொருட்களை மாற்றுகிறது.

11. பொருள் வேறுபாடுகள் மற்றும் விரிவான தேர்வு பரிந்துரைகளின் சுருக்கம்

மேலே உள்ள பகுப்பாய்வை ஒருங்கிணைத்து, பின்வரும் முடிவு அட்டவணையானது சேவை நிபந்தனையின்படி பரிந்துரைக்கப்பட்ட பொருட்களை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது:

சேவை பண்புகள்	விருப்பமான பொருள்	துணை நடவடிக்கைகள்
சுத்தமான, நடுத்தர-குறைந்த அழுத்தம், துருப்பிடிக்காத வாயு	டக்டைல் ​​இரும்பு QT (சாம்பலை விட விரும்பப்படுகிறது)	அழுத்தம் தாங்கும் பிரதான சிலிண்டருக்கு சாம்பல் வார்ப்பிரும்பைத் தவிர்க்கவும்
நடுத்தர-உயர் அழுத்தம், திரவம்/துகள்கள், உயர் பாதுகாப்பு விளிம்பு	வார்ப்பு எஃகு ZG + அணிய-எதிர்ப்பு லைனர் / மேற்பரப்பு கடினப்படுத்துதல்	கந்தகம்/ஈர அமில வாயுவுக்கான உள் பூச்சு/அரிப்பு எதிர்ப்பு
அரிக்கும் ஊடகம், சுகாதாரம், நீண்ட ஆயுள் பராமரிப்பு இல்லாதது	வார்ப்பு எஃகு (CF8M/CF3M அல்லது 17‑4PH)	எஞ்சிய அழுத்தம் மற்றும் Cl⁻ கட்டுப்படுத்தவும்; குறிப்பிட்ட எச்-கண்டிஷன் வெப்ப சிகிச்சையைப் பயன்படுத்தவும்
உயர்-வெப்பநிலை (>300°C) செயல்முறை வாயு	குறைந்த அலாய் / வெப்ப-எதிர்ப்பு வார்ப்பிரும்பு	உயர் வெப்பநிலை வலிமை மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்ப்பை சரிபார்க்கவும்

முக்கியமான கொள்கைகள் மீண்டும் வலியுறுத்தப்பட்டன:

• ஒவ்வொரு அழுத்தம் தாங்கும் சிலிண்டரும் MTC, வெப்ப-சிகிச்சை பதிவுகள், UT/MT NDT மற்றும் அழுத்தம் சோதனை ஆகியவற்றுடன் இருக்க வேண்டும், மேலும் பொருந்தக்கூடிய அழுத்தக் கப்பல்/கம்ப்ரசர் தரநிலைகளுக்கு இணங்க வேண்டும்.

• அழுத்தம் தாங்கும் பாகங்களுக்கு சாம்பல் வார்ப்பிரும்புக்கு பதிலாக டக்டைல் ​​இரும்பு விரும்பப்படுகிறது; வார்ப்பு எஃகு உடைகள்-எதிர்ப்பு நடவடிக்கைகளை உள்ளடக்கியிருக்க வேண்டும்; துருப்பிடிக்காத எஃகு ஒரு தரத்திற்கு அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் ஹைட்ரஜன் சிதைவு மற்றும் வெப்ப-சிகிச்சை நிலைக்கு கண்டிப்பாக கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

• பொருள் தேர்வு முடிவுகள் 'சேவை-ஆதிக்கம் செலுத்தும் ஆபத்து + முழு-சுழற்சி செலவு' அடிப்படையிலானதாக இருக்க வேண்டும், மேலும் எடையுள்ள ஸ்கோரிங் மெட்ரிக்குகள் போன்ற கருவிகளைப் பயன்படுத்தி வெளிப்படையாகவும் கண்டறியக்கூடியதாகவும் இருக்க வேண்டும்.