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發布時間:2021-10-15 09:22  
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擠壓過程中食品級不銹鋼管的應力狀況
通過對食品級不銹鋼管預應力的計算,擠壓生產過程中坯料對食品級不銹鋼管內壁的內壓力以及食品級不銹鋼管在不同狀態下的應力分析、溫度分析及其耦合分析,得到如下結論:
(1)擠壓過程中食品級不銹鋼管內襯的溫度隨擠壓過程的進行不斷升高,擠壓結束時在內襯內壁靠近擠壓模的區域溫度,達到631℃。而中襯和外筒的溫度變化不大。
(2)在非工作狀態下,食品級不銹鋼管等效應力值為243MPa,主要集中在食品級不銹鋼管內壁。在預熱狀態下,其值為286MPa,分布在內襯內壁表面中間部位。在工作狀態下,其等效應力為952MPa,主要分布在內壁的上端高溫區域。食品級不銹鋼管內部的應力集中區域主要分布在高溫區,其分布和溫度分布情況基本相同。溫度差產生的熱應力對食品級不銹鋼管內部應力分布影響較大。
(3)食品級不銹鋼管所受徑向應力,在非工作狀態,食品級不銹鋼管主要受外部預應力提供的預應力作用,食品級不銹鋼管徑向呈壓應力狀態,其中值為113MPa,分布在食品級不銹鋼管外壁。在預熱狀態,其徑向壓力為124MPa,主要集中在上下端面處。在工作狀態,其徑向壓力為337MPa,主要集中在食品級不銹鋼管上端部分區域。
(4)食品級不銹鋼管所受切向應力,在非工作狀態,切向應力沿徑向由內到外梯次降低,其中值為250MPa,主要分布在食品級不銹鋼管內壁。在預熱狀態,其中食品級不銹鋼管切向應力為301 MPa,主要集中在食品級不銹鋼管內壁中間區域。在工作狀態,其中食品級不銹鋼管切向應力為1110MPa,主要集中在食品級不銹鋼管內壁上端高溫區域。

我國食品級不銹鋼管生產工藝與國外的差距
改革開放以來,為了掌握和引進國外先進的食品級不銹鋼管生產裝備和技術。以便進一步提高我國食品級不銹鋼管生產的裝備和技術水平,自1982年開始,上鋼五廠多次組團先后對美國、法國、德國、瑞典、奧地利、意大利、比利時等國家的食品級不銹鋼管生產進行了考察,發現我國的食品級不銹鋼管生產技術與國外先進工業國家相比,存在著很大的差距,其中體現在以下幾個方面。
我國食品級不銹鋼管生產的供壞幾乎是的采用模鑄后鍛軋的工藝。如 130mm以下穿孔機所用的食品級不銹鋼管坯,其典型的生產工藝是:模鑄成508mm (20”)鋼錠一鍛軋成直徑 150mm的由初軋機提供,160 ~190mm的由(800mm初軋機提供,190mm的由鍛造提供)。而長城鋼管廠31.5MN擠壓機生產食品級不銹鋼管時管坯也是采用模鑄加鍛軋的工藝(對干直徑<260mm的擠壓坯采用模鑄3錠加825mm初軋機開坯的工藝;對于直徑<345mm的擠壓坯采用模鑄3 ~5t錠加20MN快鍛的工藝)。近年來,也有一些廠家采用進口的連鑄方坯軋制成管坯的“半連鑄坯”工藝。攀鋼集團成都無縫鋼管有限責任公司曾作過采用自產的水平連鑄坯生產食品級不銹鋼管的嘗試,并取得了一定的成果。
國外食品級不銹鋼管生產普遍采用擠壓工藝,這為連鑄坯的采用提供了極為有利的條件。與傳統的模鑄相比較,采用連鑄管坯比軋制管坯成材率提高10%~15% ,能源費用節省40%~50%,采用連鑄管坯生產食品級不銹鋼管收得率提高17% ,勞動力減少60%,噸鋼節能0.125x10 16kJ,總加工時間減少25%連鑄管坯比軋制管坯的成本低40~50美元/t。
連鑄管坯的采用是食品級不銹鋼管生產技術的一大進步,它使食品級不銹鋼管的生產實現了“短流程'工藝,使生產成本大大降低,從而在市場上增強了競爭能力。

室內給水系統采用食品級不銹鋼管的好處
1.保護水質 安全健康
食品級不銹鋼管是一種公認的可植入人體的健康材料,在浸泡水試驗中,其各項指標均符合國家有關飲用水標準要求。另外,食品級不銹鋼管內壁光滑,長期使用不會積垢、不易被細菌污染,杜絕水的二次污染,保障水質安全健康。
2.抗腐抗壓 經久耐用
食品級不銹鋼管具有良好的抗腐蝕和耐高溫的特性,不會析出有害物質,在保護水質的同時,也大程度地延長了管道的使用壽命。強度高、抗高壓是食品級不銹鋼管的另一大優勢,銅管的強度是PP-R管的3-4倍,食品級不銹鋼管更是達到8-10倍,可承受每秒30米的高速水流沖擊,顯著降低了水的滲漏率,使得管道連接更加緊固安全。
3.節能降阻 綠色環保
食品級不銹鋼管內壁光滑,水阻非常小,減少了壓力損失,不僅優化了日常用水體驗,也降低了輸送成本。在環境保護上,廢舊食品級不銹鋼管均可回爐重復使用,無任何廢棄物污染環境,相比PP-R管終以白色廢物(難以分解的高分子廢物)污染環境,使用食品級不銹鋼管是一項利國利民、意義深遠的英明決定。

