المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT) والمزدوجات الحرارية

المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT) هي عملية تعزز الخواص الميكانيكية للمواد التي تم لحامها، مثل التشقق والفشل في الهياكل الملحومة باللحام. قد تساعد المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT) على تقليل التشقق والفشل مع زيادة القوة.

ولتحسين معلمات PWHT، جمع هذا البحث بين التعلم الآلي والإستراتيجيات الوصفية. استُخدمت نماذج التعلم الآلي كوظائف موضوعية بينما استُخدمت خوارزميات انحدار ناقلات الدعم وخوارزميات الجار الأقرب K كطرق تحسين.

التحكم في درجة الحرارة

تُعد المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT) عملية أساسية لتحرير الإجهاد، حيث تستخدم تسخين منطقة اللحام بعد اللحام لتخفيف التوترات المتبقية من اللحام، مما يضمن لحامات عالية الجودة. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT) غير السليمة إلى خلق إجهادات متبقية تزيد من احتمالية الفشل سواء من حيث اللحام نفسه أو من حيث قوة المادة - يمكن أن تتحد هذه الإجهادات المتبقية مع إجهاد التحميل لتتجاوز قيود تصميم المادة، مما يؤدي إلى التشقق والإجهاد مما يؤدي إلى تشقق أو إجهاد وصلات اللحام.

ينطوي PWHT على إعادة تسخين المعدن الملحوم باستخدام ملف تعريف منحدر منحدر يتم التحكم فيه بعناية للحفاظ على التحكم الدقيق في درجة حرارته. يجب أن تكون درجات حرارة إعادة التسخين أقل من درجات حرارة التحويل الأولي للمادة لتجنب تكوين تشققات مع تخفيف الضغوط في نفس الوقت دون إحداث تشققات فيها.

تعتمد متطلبات وقت التسخين ووقت النقع لتطبيقات PWHT على كل من إجراء اللحام ومتطلبات كود اللحام والخصائص المرغوبة للمنتج النهائي. لتلبية هذه الأهداف، يجب استخدام جهاز تحكم دقيق في درجة الحرارة مع مسجل درجة الحرارة لتتبع عملية PWHT.

تقدم Libratherm وحدات تحكم في النقع المنحدر أحادية ومتعددة المناطق مصممة لتنظيم عمليات المعالجة الحرارية PWHT بدقة. تستقبل هذه الوحدات المزدوجات الحرارية المؤرضة أو غير المؤرضة مباشرةً وتخرج مخرجًا تناظريًا/مستوى تناظريًا مع إجراء تحكم PID لعمليات PWHT دقيقة. تتوفر وحدات فردية أو خيارات الوضع التعاقبي (Master-Slave)، وكلاهما يتميز بواجهات MODBUS عبر واجهات RS 485 للربط مع SCADA أو PLC أو أنظمة تسجيل البيانات.

التحكم في المؤقت

تستهلك دورات PWHT طاقة كبيرة، مما يؤدي إلى انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وغيرها من المخاوف البيئية. وعلاوة على ذلك، قد تؤدي الدورات المتكررة على مدى عمر المعدات إلى تراكم الإجهادات الحرارية التي تؤدي إلى كسور هشة - وهي إجهادات قد لا تصبح واضحة على الفور، ولكنها تصبح عوامل مهمة مع تقادم المعدات.

ولمكافحة هذا الخطر، تتميز ماكينات pwht الخاصة بنا بجهاز تحكم في المؤقت لمزيد من راحة البال. يمكن للمشغلين ضبط درجة حرارة ومدة النقع المرغوبة؛ ومن ثم ستنتقل ماكيناتنا تلقائيًا من درجة الحرارة الحالية إلى نقطة الضبط بمعدلات محددة؛ مما يترك للمشغلين حرية التركيز على المهام الأخرى أثناء اتخاذ الخطوات اللازمة لمنع التقصف المزاجي في اللحامات.

تتميز ماكينات PWHT التي نقدمها بأكثر من مجرد أجهزة تحكم في المؤقت: فهي مبردة بالهواء لتوفير أقصى قدر من الراحة، مما يجعل التشغيل بسيطًا، ويتطلب الحد الأدنى من التدريب، وتسخن أسرع من المتوسط، وتتميز بشاشات عرض كبيرة - مثالية للتطبيقات الصناعية!

المزدوجات الحرارية

المزدوجات الحرارية هي مستشعرات درجة الحرارة التي تحوّل الاختلافات في سبيكتين معدنيتين موجودتين داخلها إلى تيار كهربائي، وذلك بفضل اكتشاف توماس يوهان سيبك عام 1821 لتأثير سيبك. وتتكون المزدوجة الحرارية من سلكين معدنيين غير متشابهين متصلين في أحد طرفيهما بوصلات؛ ويجب وضع إحدى الوصلات مباشرة على جسم ما لقياسه بينما تظل الأخرى عند مصدر درجة حرارة ثابت يُعرف باسم الوصلة المرجعية.

عندما تكون درجات الحرارة بين الوصلات متماثلة، لا تتولد قوة دافعة كهرومغناطيسية (EMF) وبالتالي لا يتدفق أي تيار. ولكن عند التعرض لدرجات حرارة مختلفة، تتشكل قوة دافعة كهرومغناطيسية تسمح بتدفق التيار عبر المستشعر وقياسه باستخدام مقياس درجة الحرارة؛ ومن ثم يمكن تحويل هذا التيار إلى قراءة درجة الحرارة باستخدام معادلة سهلة.

توجد مجموعة من المزدوجات الحرارية في السوق بمستويات دقة ونطاقات درجات حرارة مختلفة لتلبية الاستخدامات المختلفة. وغالبًا ما يعتمد اتخاذ القرار بشأن أحدها للاستخدام الخاص بك على عوامل مثل تركيبة السبيكة وتصميم المجس بالإضافة إلى طرق التوصيل - المكشوفة مقابل المغلفة وما إلى ذلك. تستخدم بعض النماذج معادن أساسية مثل الحديد والنحاس والنيكل بينما تستخدم نماذج أخرى سبائك أكثر غرابة مثل البلاتين والروديوم والتنغستن التي يمكنها التعامل مع درجات حرارة أعلى بشكل أكثر فعالية.

السلامة

ينطوي PWHT على تسخين اللحام حتى أقل بقليل من درجة حرارة التحول الأولية من أجل تخفيف الإجهاد وتقليل الصلابة ومقاومة التشقق بالإضافة إلى زيادة المتانة والليونة؛ مما يحسن مقاومة التحميل الديناميكي في المادة.

قبل تشغيل ماكينة الغسيل الكهربائي، تأكد من ارتداء جميع معدات السلامة اللازمة والتواجد في منطقة ذات تهوية كافية. احتفظ أيضاً بمطفأة حريق في متناول يديك تحسباً لوقوع حادث.

يمكن أن تكون المعالجة الحرارية الحرارية الفائقة PWHT طريقة فعالة لإصلاح أوعية الضغط، ولكن قد تتسبب عملياتها الحرارية في حدوث تشوهات أو مشاكل في الاعوجاج. تقدم المواد المركبة بديلاً عن المعالجة الحرارية الحرارية الفائقة PWHT في هذه الحالات، مما يتيح لك استعادة سلامة الوعاء دون اللجوء إلى العمليات الحرارية.