موڑنے کے بعد ٹائٹینیم شیتھ ہیٹر کی ٹیوب اویلیٹی (0.5% بمقابلہ. 2%) مقامی ہیٹ فلوکس ڈسٹری بیوشن اور بینڈ اپیکس پر تھرمل تھکاوٹ کے کریکنگ کے انکیوبیشن ٹائم کو کیسے متاثر کرتی ہے؟

موڑنے کے بعد ٹیوب کا انڈاکار - مکمل طور پر سرکلر کراس- سیکشن سے تغیر - موڑ کے اوپری حصے پر حرارت کے بہاؤ کو مرتکز کرتا ہے۔ زیادہ بیضوی پن (2% بمقابلہ 0.5%) بیرونی رداس پر دیوار کی چھوٹی موٹائی کی وجہ سے مقامی حرارت کے بہاؤ میں 10-25% اضافے کا سبب بنتا ہے۔ زیادہ گرمی کا بہاؤ مقامی درجہ حرارت کو 10-25 ڈگری تک بڑھاتا ہے، اور اس وجہ سے تھرمل تھکاوٹ کے کریکنگ میں اضافہ ہوتا ہے۔ زیادہ تر درخواستوں کے لیے 0.5% کی اوولٹی قابل قبول ہے۔ 2% کی اوولٹی تھرمل تھکاوٹ کے کریکنگ کے لیے انکیوبیشن کے وقت کو 50-70% تک کم کرتی ہے۔ موڑ کا چوٹی سب سے زیادہ کمزور علاقہ ہے کیونکہ اس میں سب سے زیادہ بیضوی اور موڑنے سے سب سے زیادہ بقایا تناؤ ہوتا ہے۔

بیضہ دانی کا طریقہ کار گرمی کے بہاؤ کے ارتکاز کو متاثر کرتا ہے۔

جب ایک ٹیوب کو موڑا جاتا ہے تو، دیوار بیرونی رداس (ایکسٹراڈو) پر پتلی اور اندرونی رداس (انٹراڈو) پر موٹی ہوجاتی ہے۔ موڑ کی چوٹی پر مقامی دیوار کی موٹائی کو t_apex=t_nominal x (1-0.5xovalitiy) کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے۔ برائے نام 1.5 ملی میٹر دیوار کے لیے جس کا بیضہ 2 % ہوتا ہے، چوٹی پر دیوار کی کم از کم موٹائی 1.38–1.41 ملی میٹر ہے۔ مقامی حرارت کا بہاؤ دیوار کی موٹائی کے الٹا متناسب ہے: qapex/ qnominal=tnominal / tapex۔ مقامی درجہ حرارت میں اضافہ ∆Tapex=qapextapex/k ہے۔ کم موٹائی اور زیادہ بہاؤ کا مشترکہ اثر وکر کی چوٹی کے قریب ایک گرم جگہ بناتا ہے۔

مقداری حرارت کا بہاؤ، درجہ حرارت میں اضافہ، اور اوولٹی

20 ملی میٹر OD ٹیوب کے لیے برائے نام 1.5 ملی میٹر دیوار اور 5D موڑ رداس 20 W/cm² کے برائے نام ہیٹ فلوکس پر درج ذیل تعلقات قائم کیے گئے ہیں۔ 0% انڈاکار (مثالی ٹیوب) کے لیے موڑ کی چوٹی پر کم از کم دیوار 1.50 ملی میٹر ہے، مقامی حرارت کے بہاؤ میں اضافہ 0% ہے اور سیدھے حصے کے حوالے سے چوٹی پر درجہ حرارت میں اضافہ 0 ڈگری ہے۔ اوولٹی 0.5% ہے، کم از کم دیوار 1.47–1.49 ملی میٹر ہے، گرمی کے بہاؤ میں اضافہ 2–5% ہے، اور درجہ حرارت میں اضافہ 2–5 ڈگری ہے۔ اوولٹی %1.0 کے لیے، کم از کم دیوار 1.44–1.47 ملی میٹر، 5–10 % اضافہ، درجہ حرارت میں اضافہ 5–10 ڈگری . 1.5% بیضوی کم از کم دیوار 1.41-1.44 ملی میٹر، اضافہ 10-15%، اور درجہ حرارت میں اضافہ 10-15 ڈگری ہے۔ 2.0% اوولٹی پر کم از کم دیوار 1.38-1.41 ملی میٹر ہے اضافہ 15-25% درجہ حرارت میں اضافہ 15-25 ڈگری ہے۔ 3.0% انڈاکار پر کم از کم دیوار 1.32-1.36 ملی میٹر ہے، اضافہ 25-40% ہے، درجہ حرارت میں اضافہ 25-40 ڈگری ہے۔

تھرمل تھکاوٹ انکیوبیشن ٹائم کی اوولٹی انحصار

10,000 سائیکلوں پر 100 ڈگری (50 ڈگری سے 150 ڈگری) کے درجہ حرارت کے جھول کے ساتھ سائکلک ٹیسٹنگ نے گریڈ 2 ٹائٹینیم کے لیے کریک اسٹارٹ کرنے کے لیے درج ذیل سائیکل دکھائے ہیں: 0.5% کی اوولٹی کے لیے، کریک انیشیٹیشن کے لیے سائیکلوں کی تعداد 8,000–12,000 ہے اور اس کے مقابلے میں %000 سے 12,000 تک کا وقت ہے۔ بیس لائن اوولٹی %1.0 ہے۔ سائیکل 5,000-8,000 ہیں۔ کمی 30-40%. 3,000-5,000 سائیکلوں میں 1.5% بیضوی اور 50-60% کمی. 2.0% بیضوی، 2,000-3,500 سائیکل، 65-70% کمی ہے۔ سائیکل 1,000-2،000. 3.0% اوولٹی۔ کمی 80-85%

موڑنے کا طریقہ اور اوولٹی کنٹرول پر گائیڈ لائن

نیچے دی گئی جدول متوقع تھرمل سائیکل اور تجویز کردہ موڑنے کے طریقے کے لیے ٹائٹینیم شیتھ ہیٹر کے لیے زیادہ سے زیادہ قابل اجازت بیضوی پن کو ظاہر کرتی ہے۔

زیادہ سے زیادہ قابل اجازت اوولٹی (%) متوقع تھرمل سائیکل سروس لائف سے زیادہ تجویز کردہ موڑنے کا طریقہ کار شروع کرنے کے لیے متوقع سائیکل<1,000 (low cycle) 2.0 Compression bending >1,000 1,000–5,000 (moderate cycle) 1.5 Mandrel bending 3,000–5,000 5,000–20,000 (high cycle) 1.0 Mandrel + internal support 5,000–8,000 20,000–50,000 (very high cycle) 0.5 Rotary draw bending 8,000–12,000 >50,000 (انتہائی سائیکل)<0.5 Rotary draw + mandrel >12,000
Ovoidity کنٹرول سے پرے انجینئرنگ

ٹائٹینیم کا معیار تھرمل تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کو متاثر کرتا ہے۔ گریڈ 7 بیضہ دانی کے لیے نسبتاً حساسیت کو ظاہر کرتا ہے لیکن ایک اعلیٰ اندرونی تھکاوٹ کی طاقت، جس کی وجہ سے اسی بیضہ دانی کے لیے 20-30% کے چکروں میں اضافہ ہوتا ہے۔ گریڈ 12 ایک انٹرمیڈیٹ اضافہ ہے۔ دیوار کی موٹائی برائے نام درجہ حرارت میں اضافے کو تبدیل کرتی ہے۔ موٹی دیوار ( 2.0 ملی میٹر ) کی بنیادی لائن ΔT زیادہ ہوتی ہے لیکن بیضوی پن کی وجہ سے نسبتہ اضافہ چھوٹا ہوتا ہے۔ موڑ کا رداس بیضہ پن کو بھی متاثر کرتا ہے، ایک بڑے موڑ کا رداس (10D) سخت موڑ (3D) سے کم بیضوی ہوگا۔ 30 منٹ کے لیے 540 ڈگری پر موڑنے کے بعد تناؤ سے نجات کی اینیل بقایا تناؤ کو کم کرتی ہے لیکن بیضوی حالت کو درست نہیں کرتی ہے۔

عقلی تصریح لکھنا

3. Specify a maximum ovality of 1.0% for a titanium sheath heater with a bent section that will be subjected to more than 5,000 thermal cycles. This ovality has to be bent on a mandrel with internal support. Using a set of calipers or an optical comparator, measure the ovality at the bend apex at four angles. For high cycle applications (>20,000 سائیکل) 0.5% بیضوی اور روٹری ڈرا موڑنے فراہم کرتے ہیں۔ 1.5% سے زیادہ اوولٹی والے موجودہ ہیٹر کے لیے، گرم جگہ کو درست کرنے یا ہیٹ اسپریڈر بنانے کے لیے ہیٹ فلوکس کو 20% کم کریں۔ ایک یکساں ہیٹ فلوکس ڈسٹری بیوشن اور موڑ کی چوٹی پر ایک توسیع شدہ تھرمل تھکاوٹ لائف اوولٹی کنٹرول <1.0% کے ساتھ حاصل کی جاتی ہے۔