Das problem der thermischen behandlung in geschlossenen räumen

Der Ausgangspunkt für die Vertiefung eines Problems bei der Wärmebehandlung von Details, die nicht ausreichend perforierte Räume haben, stammt aus einem praktischen Beispiel aus unserem Unternehmen. Die Hitzebehandlung eines 172 cm langen hohlen Metallzylinders mit einem Durchmesser von 17,5 cm, der vom Hersteller nicht in geeigneter Weise mit Entlüftungslöchern versehen war, verursachte die Explosion des Rohrs selbst mit Schäden sowohl an der Beschickung als auch an der Ofeninfrastruktur.

Quantifiziert man den Schaden, glücklicherweise nur Materialien, so blieb die Priorität, die Ursachen der Explosion bei einer Hitzebehandlung in der Luft (ohne kontrollierte Atmosphäre und ohne Vorhandensein von Brenngas oder explosiven Gemischen) zu vertiefen.

Die Fakten

Während einer Glühung im Ofen bei 580 ° C kam es in verschiedenen Bereichen zu einer Unterbrechung des Ofens mit Beschädigung der Innenwände bis zum Bruch einer Zone, insbesondere zu einer schweren Beschädigung einer Walze ohne die beiden verschweißten Stopfen mit einem Ende, das für mehr als die Hälfte seines Umfangs in Gänseblümchen gerissen ist.

La problematica del trattamento termico di camere chiuse

Berücksichtigung

Auf der Grundlage der in den Fotos dargestellten Beobachtungen der Rohr- und Ofenschäden, die auf jeden Fall zu einem Druckanstieg in der Walze auf die Glühladung führen, könnten die Ursachen sein:

1- Anwesenheit von explosiven Substanzen,

2- Explosion der gasförmigen Mischung (Gase, Dämpfe, Nebel),

3- Bersten, um den maximalen Widerstandsdruck zu erreichen, der durch das Vorhandensein von Flüssigkeiten in der Röhre verursacht wird,

4- Anwesenheit von reaktiven Substanzen

Die Studie, die von einer auf „explosive Phänomene“ gegründeten Körperschaft durchgeführt wurde, hat gezeigt, dass die wahrscheinlichste Ursache die von Punkt 3 ist. Unten ist ein Auszug aus dieser Studie, der die Ursachen des Ereignisses detailliert aufführt.

Um zu verstehen, wie der Vorfall mit der Beschädigung des Rohres und des Glühofens hätte geschehen können, berichten wir über die Ereignisfolge, die wahrscheinlich stattgefunden hat:

das Rohr enthält Flüssigkeit und / oder Pulver, die nach dem Zufallsprinzip darin enthalten sind,

die fortschreitende Erhöhung der Ofentemperatur um bis zu etwa 580 ° C erzeugt die Verdampfung der Flüssigkeit mit dem dem Dampfdruck entsprechenden Druckwert. Unter Berücksichtigung der aus den Spuren im Rohr berechneten Flüssigkeitsmenge (3578 cm³) kann ein Druckwert von mehreren hundert Bar (mindestens über 160 bar bei 345,7ºC) unter Berücksichtigung des spezifischen Volumens an gesättigtem Dampf von 0 erreicht werden. 00955 m3 / kg berechnet unter der Annahme, dass die Flüssigkeit aus Wasser besteht, das Volumen der Röhre 34163 cm3 und das Gewicht des Wassers 3578 g entspricht),
die Pulver aus Aluminium und Eisenoxid im Inneren des Rohres, können auch zwischen der Kappe und dem Flansch lokalisiert worden sein, werden durch die hohe Temperatur des Ofens ausgelöst, wobei die Zündung der Pulver unter Berücksichtigung der Temperatur von ungefähr 2700 ° C, die das erreicht Reaktion zwischen den Pulvern erzeugt einen signifikanten Druckanstieg, der die Kappen zum Springen bringt,

der Druckanstieg zwischen dem Stopfen und dem Flansch erreicht Werte, die die umgekehrte Schirmverformung des Stopfens und des Flansches unter Berücksichtigung der in diesem Bereich befindlichen Pulver bewirken, wobei der Druck innerhalb des Rohres den Widerstand der beiden Stopfen überstiegen hat Ausschluss derselben, das Entweichen der inneren Gasatmosphäre bestimmt die Verdrängung des Rohres durch Reaktion. Das Rohr bewegt sich in die entgegengesetzte Richtung zu dem Schnitt der Wand, da das Ende in Richtung der Schnittwunde vollständig frei ist, während das andere Ende nicht vollständig frei für die Ausbildung des Steckers ist, während es ausgestoßen wird und die Fläche nicht verfügbar machen kann Entlüftung aufgrund der Nähe eines anderen Metallartefaktes zusätzlich zur Befestigung des Flansches,

der hohe Wert des Drucks in dem Bereich zwischen der Kappe und dem Flansch einen Moment vor dem Bruch der Kappen erzeugt die Gänseblümchenöffnung der Extremität, die auch durch die Bewegung der Röhre erleichtert wird, die, wenn sie andere Teile berührt, einige Brüche ausgelöst hat,

die Kappe des zerrissenen Endes nach der Vertreibung prallt auf das Nachbarstück, wie deutlich die Eindrücke zeigen,

die andere nicht heftig gerissene Endkappe schlägt auf den unteren Teil des Gegenstandes in der Form eines Behälters auf, der wiederum mit dem gegenüberliegenden unteren Teil den Schnitt an der Wand des Ofens erzeugt,

das Entweichen der gasförmigen Atmosphäre aus dem Rohr erzeugt eine Reaktion des Rohres, dh eine Kraft, die das Walzenbündel bewegt, das seinerseits folglich alle benachbarten Artefakte verschiebt, die es in der Nähe der Wände des Ofens leicht machen, das feuerfeste Material der Wände zu brechen,

der kräftige Gasstrom aus dem Rohr vervollständigt das Brechen und Fallen der Feuerfestplatten mit den relativen Widerständen.

Empfehlungen:
– Vermeiden Sie unbedingt die geschlossenen Bereiche an den Teilen, die Wärmebehandlungen bei hohen Temperaturen unterzogen werden müssen.

– Es ist eine Verpflichtung aller Konstrukteure, sich der Gefahr bewusst zu sein und folglich zu prüfen, dass keine Teile mit komplett geschlossenen Bereichen zur Wärmebehandlung geliefert werden.

Bibliographie und Referenzen:

[1] Technischer Bericht über beschädigte Hohlzylinder – Ing. Nicola Mazzei

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