Мундариҷа
2. Хусусиятҳои моддии чархҳои идоракунии пӯлоди карбон
3. Таъсири ҳарорат ба хосиятҳои механикии чархҳои идоракунии пӯлоди карбон
6. Пешниҳодҳо барои мубориза бо муҳитҳои гуногуни ҳарорат
Дар байни бисьёр тачхизот дар истехсолоти саноатй.чархҳои назорати пӯлоди карбонҷузъи маъмули амалиётӣ мебошанд, ки дар клапанҳои гуногун, дастгоҳҳои механикӣ ва ғайра ба таври васеъ истифода мешаванд ва вазифаҳои калидиро ба монанди назорати ҷараён ва танзими фишор иҷро мекунанд. Бо вуҷуди ин, иҷрои он статикӣ нест ва тағирёбии ҳарорати муҳити атроф ба он таъсири назаррас мерасонад. -тадқиқоти амиқи тағирёбии кори дастҳои пӯлоди карбон дар ҳарорати гуногуни муҳити зист барои таъмини кори муътадили таҷҳизот, баланд бардоштани самаранокии истеҳсолот ва таъмини бехатарии истеҳсолот аҳамияти бузург дорад. Ин мақола таҳлили муфассалро аз андозаҳои гуногун, аз қабили хосиятҳои моддии пӯлоди карбон, таъсири ҳарорат ба хосиятҳои механикӣ, мушкилоти хастагии гармӣ ва ҳолатҳои воқеии татбиқ хоҳад кард.
2. Хусусиятҳои моддии чархҳои идоракунии пӯлоди карбон
(1.) Таркиби пӯлоди карбон ва таъсири асосӣ ба иҷроиш
Пӯлоди карбон асосан аз оҳан (Fe) ва карбон (C) иборат буда, таркиби карбон аз 0,0218% то 2,11% мебошад. Мазмуни карбон омили калидие мебошад, ки ба иҷрои пӯлоди карбон таъсир мерасонад. Мазмуни ками карбон пӯлоди карбонро пластикӣ ва сахтии хуб медиҳад ва коркард ва шаклаш осон аст. Масалан, пӯлоди оддии кам-карбон, ки таркиби карбонаш одатан камтар аз 0,25% аст, аксар вақт барои истеҳсоли қисмҳое истифода мешавад, ки қувваи баландро талаб намекунанд, вале иҷрои хуби коркардро талаб мекунанд. Дар баробари зиёд шудани таркиби карбон, сахтӣ ва мустаҳкамии пӯлоди карбон ба таври назаррас меафзояд. Пӯлоди карбонии миёна (мазмуни карбон аз 0,25% то 0,60%) ва пӯлоди карбонӣ (мазмуни карбон бештар аз 0,60%) аксар вақт барои истеҳсоли қисмҳои механикӣ, ки бояд ба бори калон ва фарсуда тоб оваранд, истифода мешаванд. Бо вуҷуди ин, дар айни замон, афзоиши таркиби карбон низ боиси паст шудани устуворӣ ва кафшери пӯлоди карбон мегардад. Ҳангоми кафшери пӯлоди карбон баланд-тадбирҳои махсуси равандӣ бояд андешида шаванд, то камбудиҳо ба монанди тарқишҳо пешгирӣ карда шаванд. Илова ба карбон, пӯлоди карбон метавонад миқдори ками кремний (Si), марганец (Mn), фосфор (P), сулфур (S) ва дигар элементҳоро дар бар гирад, ки ба кори пӯлоди карбон низ таъсири муайяне доранд. Масалан, кремний ва марганец қувват ва сахтии пӯлоди карбонро беҳтар карда метавонанд, дар ҳоле ки фосфор ва сулфур ифлосиҳои зараровар мебошанд, ки сахтӣ ва муқовимат ба зангзании пӯлоди карбонро коҳиш медиҳанд. Фосфор боиси шикастани пӯлоди карбон мегардад ва сулфур боиси шикастани гарм мешавад.
(2.) Иҷрои чархи назорати пӯлоди карбон дар ҳарорати хонагӣ
Дар ҳарорати хонагӣ (одатан тақрибан 25 дараҷа), чархи идоракунии пӯлоди карбон кори нисбатан устуворро нишон медиҳад. Қувваи механикии он метавонад талаботи аксари амалиёти анъанавиро қонеъ гардонад ва моменти корӣ нисбатан устувор аст. Истифодабаранда метавонад бо гардиши чархи дастӣ таҷҳизотро ба осонӣ идора кунад. Сахтии рӯи чархи дастӣ мӯътадил аст, ки метавонад ба дараҷаи муайяни фарсудашавӣ тоб оварда, эътимоднокӣ дар давоми истифодаи дарозмуддат-ро таъмин кунад. Дастаки назорати пӯлоди карбон дар ҳарорати хона устувории хуби андозагирӣ дорад ва аз сабаби омилҳои ҳарорат ба таври назаррас васеъ намешавад ё коҳиш намеёбад ва дақиқии мувофиқро бо дигар ҷузъҳои таҷҳизот таъмин мекунад. Барқӣ ва гармии пӯлоди карбон низ дар ҳарорати хонагӣ дар ҳолати нисбатан устувор мебошанд. Барои баъзе сенарияҳои барномае, ки барои иҷрои барқ ё интиқоли гармӣ талаботи муайян доранд, бинобар тағирёбии ҳарорат ҳеҷ гуна нофаҳмиҳо ба амал намеояд.
3. Таъсири ҳарорат ба хосиятҳои механикии чархҳои идоракунии пӯлоди карбон
Муносибати байни коэффисиенти чандирӣ ва ҳарорат
Коэффисиенти чандирии Е (модули Янг) ва модули буриши металлҳо G бо афзоиши ҳарорат кам мешаванд. Вақте ки чархи идоракунии пӯлоди карбон дар муҳити ҳарорати баланд қарор дорад, қувваи пайванди байни атомҳои мавод суст мешавад ва ҳангоми дучор шудан ба қувва деформатсияи чандирӣ осонтар мешавад. Вакте ки намунаи пӯлоди карбонро дар печи ҳарорати баланд озмоиши боркунӣ (усули статикӣ) мегузоранд, равшан мушоҳида кардан мумкин аст, ки баробари баланд шудани ҳарорат шиддати эластикӣ дар ҳамон як бори зиёд меафзояд, яъне коэффисиенти чандирӣ кам мешавад. Натиҷаҳои шабеҳро бо истифода аз усули ларзиш ё усули ултрасадоӣ (усули динамикӣ) ба даст овардан мумкин аст. Бо чен кардани басомади ларзиши чандирии намуна дар ҳароратҳои гуногун ё суръати паҳншавии мавҷҳои ултрасадо тағйирёбии коэффисиенти чандириро бо ҳарорат ҳисоб кардан мумкин аст. Таъсири ин хусусият ба чархи идоракунии пӯлоди карбон дар он аст, ки дар муҳити ҳарорати баланд чархи дастӣ метавонад "нармтар" шавад ва ҳангоми кор деформатсияи чандирии бештар ба амал омада, ба дақиқӣ ва эҳсоси амалиёт таъсир мерасонад.
Муносибати байни коэффисиенти гармӣ ва ҳарорат
Коэффисиенти тавсеаи хаттии пӯлоди карбон умуман бо афзоиши ҳарорат ба таври хаттӣ зиёд мешавад, ки ин маънои онро дорад, ки андозаи чархи назорати пӯлоди карбон бо афзоиши ҳарорат тадриҷан васеъ мешавад. Дар татбиќи амалї, агар диапазони њарорат калон бошад, васеъшавии чархи дастї метавонад бо дигар ќисмњо мушкилот ба бор орад, масалан, часпида, нармшавї ва ѓайра. Кобилияти гармигузаронї k бо баланд шудани њарорат паст мешавад, ки ин ба кори дастї њангоми интиќоли гармї таъсир мерасонад. Дар баъзе мавридҳо, ки паҳншавии босуръати гармӣ ё табодули гармӣ лозим аст, коҳиш додани гармӣ дар ҳарорати баланд метавонад боиси хеле баланд шудани ҳарорати маҳаллии чархи дастӣ гардад ва ба ин васила ба хосиятҳои механикӣ ва мӯҳлати хидматрасонии он таъсир расонад. Иқтидори гармии хоси пӯлоди карбон бо афзоиши ҳарорат зиёд мешавад, ки ин маънои онро дорад, ки дар муҳити ҳарорати баланд баландшавии ҳарорати дастӣ аз пӯлоди карбон ҳангоми азхудкунии ҳамон миқдори гармӣ нисбатан хурд аст, ки то андозае нақши муайяни буферии гармиро мебозад, аммо ин инчунин маънои онро дорад, ки ҳангоми гармкунӣ ё хунуккунӣ барои расидан ба ҳарорати гармии дастӣ вақти зиёдтар мегирад.
Тағирот дар қувват ва сахтӣ
Бо баланд шудани харорат қувват ва сахтии пӯлоди карбон тадриҷан кам мешавад. Дар муҳити ҳарорати паст, қувват ва сахтии пӯлоди карбон зиёд мешавад, аммо сахтӣ кам мешавад ва он боз ҳам шикастан ва сахттар мешавад. Вақте ки ҳарорат ба сатҳи муайян паст мешавад, пӯлоди карбон хунук ва шикаста мешавад. Дар айни замон, муқовимат ба зарбаи чархи идоракунии пӯлоди карбон хеле кам карда мешавад ва ҳангоми таъсири қувваҳои беруна шикастан осон аст. Дар муҳитҳои ҳарорати баланд, аз ҳисоби ҳаракати гармии пуршиддати атомҳо, ҳаракати дислокатсия осонтар аст, ки дар натиҷа қувваи ҳосилнокӣ ва тобоварии пӯлоди карбон коҳиш меёбад. Ҳангоми дучор шудан ба қувваҳои зиёди корӣ чархи дастӣ метавонад ба деформатсияи пластикӣ бештар майл кунад. Ин тағирёбии қувват ва сахтӣ ба кор ва мӯҳлати хидмати чархҳои идоракунии пӯлоди карбон мустақиман таъсир мерасонад. Ҳангоми истифода дар муҳитҳои гуногуни ҳарорат, усули кор ва стратегияи нигоҳдорӣ бояд мувофиқи тағйироти иҷрои он ба таври оқилона танзим карда шавад.
● Механизми хастагии гармӣ
Вақте ки чархи идоракунии пӯлоди карбон дар муҳити дорои тағйироти калон ва такрории ҳарорат кор мекунад, хастагии гармӣ ба вуҷуд меояд. Аз сабаби васеъшавии гармӣ ва кашиши мавод, ҳангоми тағирёбии ҳарорат дар дохили чархи дастӣ фишори алтернативӣ ба вуҷуд меояд. Ҳангоме, ки маводи мулоим бо ҳарорати баланд боло меравад, ҳатто агар фишор аз нуқтаи ҳосил зиёд бошад, он фавран нобуд намешавад, аммо дар зери тағирёбии ҳарорат такрорӣ, дар ниҳоят аз хастагӣ кафида ва боиси вайрон шудан мегардад. Фарз мекунем, ки чӯбчаи озмоишӣ дар ҳар ду канори он ҷойгир карда шудааст ва ба давраҳои гармидиҳии такрорӣ байни ҳарорати баландтарин ва пасттарин дучор мешавад. Тасаввур кунед, ки дар оғози санҷиш асо дар ҳарорати баландтарин собит карда мешавад, сипас хунук карда мешавад, то фишори кашиш ба вуҷуд ояд ва сипас дубора гарм карда шавад, хати шиддат- як қатор тағйиротҳоро аз сар мегузаронад. Ҳар як давраи хунуккунӣ -каҷи гистерезисро кашида мегирад ва шиддати такрории пластикии бо он алоқаманд сабаби хастагии гармӣ мебошад. Баландтарин ва пасттарин њарорати давраи њароратї, њарорати миёна, мўњлати нигоњдории њарорати баландтарин, суръати такроршавї, хосиятњои чандири{8}}пластикии мавод ва ѓайра омилњое мебошанд, ки ба хастагии њароратї таъсир мерасонанд.
● Зарари хастагии гармӣ ба чархҳои идоракунии пӯлоди карбон
Хастагии гармӣ метавонад боиси тарқишҳои хурд дар рӯи он гардадЧархи дасти пӯлоди карбон. Бо зиёд шудани шумораи давраҳои гармӣ, ин тарқишҳо тадриҷан васеъ мешаванд ва дар ниҳоят метавонанд ба чархи дастӣ осеби сохторӣ расонанд ва онро дуруст кор накунанд. Зарари хастагии гармӣ ба чархи дастӣ на танҳо ба кори муътадили таҷҳизот таъсир мерасонад, хароҷоти нигоҳдорӣ ва бекористиро зиёд мекунад, балки метавонад ба бехатарии истеҳсолот таҳдид кунад. Дар баъзе со-хахои саноат, аз кабили энергиям химия ва электр, агар дастгохи идоракунй аз сабаби хастагии термикй ногахон аз кор монад, он метавонад боиси фалокатхои чиддии истехсолот гардад. Аз ин рӯ, ҳангоми тарҳрезӣ ва истифодаи чархҳои идоракунии пӯлоди карбон, бояд масъалаҳои хастагии гармӣ пурра баррасӣ карда шаванд ва барои беҳтар кардани муқовимат ба хастагии гармии онҳо чораҳои дахлдор андешида шаванд.
● Тадбирҳо оид ба пешгирии хастагии гармӣ
Бо мақсади пешгирии хастагии гармииАндозаи чархи пӯлоди карбон,мо метавонем аз интихоби мавод, тарҳрезии сохторӣ ва муҳити истифода оғоз кунем. Дар робита ба интихоби мавод, пӯлоди хӯлаи дорои муқовимати хуби хастагии гармиро интихоб кардан мумкин аст ё пӯлоди карбон метавонад ба коркарди гармии мувофиқ, ба монанди коркарди хомӯшкунӣ ва гармкунӣ, барои беҳтар кардани кори ҳамаҷонибаи мавод дучор шавад. Дар робита ба тарҳрезии сохторӣ, сохтори чархи дастӣ оптимизатсия кунед, нуқтаҳои консентратсияи стрессро кам кунед, каналҳои паҳншавии гармиро ба таври оқилона тарҳрезӣ кунед ва градиентҳои ҳароратро кам кунед. Дар робита ба муҳити истифода, кӯшиш кунед, ки чархи дастӣ дар муҳити бо тағирёбии босуръати ҳарорат кор карданро пешгирӣ кунед. Барои тағироти ногузир ҳарорат бояд чораҳои изолятсия ва буферӣ андешида шаванд. Санҷиши мунтазам ва нигоҳдории чархи дастӣ барои сари вақт ошкор ва таъмири тарқишҳои барвақти хастагии гармӣ инчунин як воситаи муҳими дароз кардани мӯҳлати хизмати чархи дастӣ мебошад.
Истифода дар саноати химия
Дар истеҳсоли кимиёвӣ, бисёр равандҳои реаксия назорати дақиқи ҳарорат ва фишорро талаб мекунанд ва чархҳои идоракунии пӯлоди карбон аксар вақт барои идора кардани клапанҳои гуногун истифода мешаванд. Як ширкати кимиёвӣ чархҳои назорати пӯлоди карбонро дар клапанҳои лӯлаи реактори баланд-ҳарорати баланд ва фишор- истифода бурд. Дар муҳити ҳарорати баланд дар фасли тобистон аз сабаби таъсири дуҷонибаи ҳарорати муҳити атроф ва ҳарорати процесс, кор кардани чархи дастӣ душвор буд. Баъди санчиш маълум шуд, ки деформациям эластикии чархи дастй зиёд шуда, дар васлшавй бо клапан як дара-чаи муайяи сустй пайдо мешавад. Ин ба сабаби ҳарорати баланд буд, ки боиси кам шудани коэффисиенти чандирии пӯлоди карбон ва афзоиши коэффисиенти васеъшавии хатӣ гардид. Корхона барои зиёд кардани изолятсия ва мунтазам мустаҳкам ва танзим кардани чархи дастӣ барои бартараф кардани ин мушкилот чораҳо андешид. Аммо, пас аз кори тӯлонӣ-, чархи дастӣ ҳанӯз тарқишҳои хастагии гармӣ дошт ва дар ниҳоят бояд бо чархи хӯлаи дорои муқовимати беҳтари ҳарорати баланд иваз карда шавад.
Истифода дар саноати энергетикӣ
Дар системаи идоракунии турбинаи саноати энергетикӣ чархи идоракунии пӯлоди карбон барои танзими ҷараёни буғ истифода мешавад. Дар шароити сарди зимистон ҳарорати таҷҳизоти берунӣ дар баъзе минтақаҳо метавонад то даҳ дараҷа ва ҳатто поинтар шавад. Дастаки турбинаи идоракунандаи нерӯгоҳи барқӣ мушкилоти эҳсоси вазнин ва камшавии чандириро ҳангоми кор дар муҳити ҳарорати паст дорад. Зеро харорати паст кувва ва сахтии пулоди карбонро зиёд мекунад, вале сахтии онро кам мекунад ва ин боиси соиши кисмхои механикии дохили чархи дастй мегардад. Дар баробари ин, падидаи шикастани хунук дар ҳарорати паст хатари шикастани чархи дастӣ низ меафзояд. Бо максади халли ин проблема станцияи электрики коркарди изолятсияро дар чархи дастак анчом дод ва ба равгани молиданй агенти антифризи паст-ро илова намуд, то ки кори кор ва бехатарии чархи дастиро бехтар намояд.
6. Пешниҳодҳо барои мубориза бо муҳитҳои гуногуни ҳарорат
●Маслиҳатҳо оид ба интихоби мавод
Мувофиқи муҳитҳои гуногуни ҳарорати корӣ, маводи чархи идоракунии пӯлоди карбонро оқилона интихоб кунед. Дар муҳитҳои ҳарорати паст, пӯлоди ҳарорати пасти дорои унсурҳо ба монанди никел ва марганецро интихоб кардан мумкин аст. Ин унсурҳо метавонанд устувории пӯлоди карбонро дар ҳарорати паст беҳтар кунанд ва тамоюли шикастани сардро коҳиш диҳанд. Дар муҳитҳои ҳарорати баланд, истифодаи пӯлоди ба гармӣ тобовар ё коркарди рӯизаминӣ, аз қабили карбюризатсия ва нитридкунии пӯлоди карбон барои беҳтар кардани устувории ҳарорати баланд ва муқовимати оксидшавиро баррасӣ кунед. Барои ҳолатҳое, ки ҳарорат зуд-зуд тағйир меёбад ва амплитудаи он калон аст, бояд ба маводе, ки муқовимати хуби хастагии гармиро доранд, афзалият дода шавад.
●Пешниҳодҳои оптимизатсияи тарроҳӣ
Ҳангоми тарҳрезии чархи идоракунии пӯлоди карбон, таъсири омилҳои ҳароратро ба кори он пурра ба назар гиред. Шакли сохтории чархи дастӣ оптимизатсия кунед, майдони консентратсияи стрессро кам кунед ва гузариши оқилонаи филе ва тарҳи якхелаи ғафсии деворро қабул кунед. Барои паст кардани ҳарорати чархи дастӣ дар муҳитҳои ҳарорати баланд сохторҳои паҳнкунандаи гармӣ, ба монанди қабурғаҳои паҳнкунандаи гармӣ ё сӯрохиҳои паҳнкунандаи гармиро илова кунед. Барои қисмҳое, ки метавонанд аз сабаби тағирёбии ҳарорат андозаашон тағир ёбад, холигии мувофиқро захира кунед ё пайвастҳои танзимшавандаро истифода баред, то боварӣ ҳосил кунед, ки чархи дастӣ бо дигар ҷузъҳо дар ҳарорати гуногун кор карда метавонад.
● Пешниҳодҳо оид ба истифода ва нигоҳдорӣ
Ҳангоми истифода ба тағирёбии ҳарорати муҳити атроф диққати ҷиддӣ диҳед ва усули кор ва қувваро мувофиқи шароити ҳарорат оқилона танзим кунед. Ҳангоми якбора тағир ёфтани ҳарорат аз зиёда-кор кардани чархи дастӣ худдорӣ намоед, то аз фишори гармӣ осеб надиҳед. Мунтазам тафтиш ва нигоҳ доштани чархи дастӣ, аз ҷумла тафтиши намуди зоҳирӣ, нигоҳдории молидан ва мустаҳкам кардани қисмҳои пайвастшавӣ. Дар муҳитҳои ҳарорати баланд, басомад ва сифати молиданиро зиёд кунед, то аз сабаби баландшавии ҳарорат аз шикасти молидан пешгирӣ кунед. Дастакҳоро, ки аломатҳои тарқишҳои хастагии гармӣ ё дигар осебҳоро нишон медиҳанд, сари вақт таъмир кунед ё иваз кунед.
Тағйирёбии кори чархи идоракунии пӯлоди карбон дар ҳарорати гуногуни муҳити зист як раванди мураккабест, ки тағирот дар хосиятҳои гуногуни физикӣ ва механикии маводро дар бар мегирад. Ҳарорат ба коэффисиенти чандирӣ, коэффисиенти гармӣ, қувват ва сахтии пӯлоди карбон таъсири назаррас дорад ва инчунин метавонад мушкилоти хастагии гармиро ба вуҷуд орад. Ин таѓйиротњо бевосита ба иљрои кор, эътимоднокї ва мўњлати хизмати чархи дастї таъсир мерасонанд. Тавассути -дарки амиқи хосиятҳои моддии пӯлоди карбон, механизми таъсири ҳарорат ба хосиятҳои механикии он таҳлил карда мешавад ва дар якҷоягӣ бо ҳолатҳои воқеии татбиқ, мо пешниҳодҳои ҷавобии мувофиқро пешниҳод мекунем, аз ҷумла интихоби оқилонаи мавод, тарҳи оптимизатсияшуда, усулҳои илмии истифода ва нигоҳдорӣ. Дар истеҳсолоти саноатии оянда, бо такмили пайвастаи талабот ба устуворӣ ва эътимоднокии кори таҷҳизот, тадқиқоти амиқи-дар бораи тағирёбии самаранокиичархҳои назорати пӯлоди карбондар муҳити мураккаби ҳарорат ва такмили пайваста ва такмили технологияҳои марбута аҳамияти муҳими амалӣ ва арзиши татбиқ хоҳанд дошт. Танхо бо хамин рох мо метавонем кори бехавф ва самараноки тачхизоти гуногуни саноатиро бехтар таъмин намуда, ба тараккиёти устувори истехсолоти саноат мусоидат кунем.
