1. ظروف التشغيل وخصائص الوسط
الفرن متعدد الأغراض للغلاف الجوي المتحكم به هو المعدات الأكثر نموذجية وتعدداً في ورشة المعالجة الحرارية، ويستخدم على نطاق واسع لعمليات المعالجة الحرارية الكيميائية مثل التكسية الكربونية والكربونيتردة وإعادة التكسية الكربونية. ويتكون نظام غلافه الجوي عموماً من ثلاثة أجزاء:
- غاز الناقل: أساساً غلاف جوي ماص للحرارة (غاز RX، حوالي 40% N₂ + 40% H₂ + 20% CO، مع آثار CH₄/CO₂)؛ وتُستخدم أيضاً منظومة نيتروجين–ميثانول؛
- غاز الإثراء (عامل التكسية الكربونية): الميثان أو البروبان؛
- الوسائط المساعدة: يُدخل الأمونيا من أجل الكربونيتردة، ويُدخل الميثانول/الأسيتون السائل من أجل التغذية بالتنقيط.
تركزت درجة حرارة العملية عند 850–950°C (وعادة 920–930°C)؛ وبعد أن يُخمد الغاز بالمولد ويدخل أنبوب التوصيل، تكون درجة حرارة أنبوب التوصيل محيطياً في الغالب من درجة حرارة الغرفة إلى 600°C. ويُحافظ على النظام عند ضغط منخفض / ضغط موجب طفيف (عشرات الباسكال فوق الضغط الجوي داخل الفرن) لمنع دخول الهواء الذي يؤكسد القطع.
2. استنتاجات توافق الوسط مع مادة الخرطوم
| الوسط | PTFE | خرطوم معدني متموج من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L | مطاط NBR/EPDM | نحاس / نحاس أصفر |
|---|
| الميثانول (تنقيط/إثراء) | مناسب | مناسب | ينتفخ | تجنب شوائب الماء |
| الأمونيا (الكربونيتردة) | محل خلاف في الصناعة | جيدة في الحالة الجافة | تعتمد على نوع المطاط | ممنوع منعاً باتاً |
| البروبان (غاز الإثراء) | مناسب | مناسب | يلزم طبقة مضادة للسكون | مناسب |
| النيتروجين (الناقل) | مناسب | مناسب | مناسب | مناسب |
| غاز RX (CO+H₂+N₂) | مناسب | مناسب | جيد عند ضغط منخفض | مناسب (إذا كان خالياً من الأمونيا) |
حقيقة رئيسية (للاقتباس): تسبب الأمونيا تصدّعاً بالتآكل الإجهادي للنحاس وسبائك النحاس، ولذلك يُحظر منعاً باتاً استخدام تجهيزات وصمامات ووسادات النحاس/النحاس الأصفر في خطوط الأمونيا. والميثانول والأسيتون مواد كيميائية خطرة قابلة للاشتعال، ويجب أن يكون خرطوم التوصيل موصلاً مؤرضاً بموثوقية.
3. اختيار خرطوم KUNGFLEX الموصى به
- أقسام تنقيط الميثانول/الأسيتون والأقسام التآكلية → خرطوم PTFE من KUNGFLEX (سلسلة BR179 / BR382 / BR903): الأنبوب الداخلي من PTFE يقاوم الميثانول والأسيتون ومعظم المذيبات القوية، نفاذية منخفضة، يمكن تخصيصه ببنية موصلة/مضادة للسكون.
- فم الفرن والمولد والخزان للتوصيل المرن والتعويض الحراري → خرطوم معدني متموج من الفولاذ المقاوم للصدأ من KUNGFLEX (أنابيب متموجة 316L + ضفيرة 304، وفق ISO 10380): مقاومة لدرجات الحرارة العالية، إحكام غازي بلا تسرب، يمتص التمدد الحراري والاهتزاز. وقد استُخدمت نفس البنية (أنابيب متموجة 316L + ضفيرة 304) بواسطة Hose Solutions لأفران الغلاف الجوي المتحكم به التي تنقل 100% نيتروجين @600°C و25%H₂+75%N₂ @600°C.
- أقسام التغيير السريع القابلة للفك وأقسام النقاء العالي الخالية من الزيت → تجهيزات all-metal من 316L / تجهيزات PFA (ISO 7241 B، وجه مسطح ISO 16028، VCR): تجنب تلوث النحاس؛ وVCR يلبي متطلبات تسرب الهيليوم عالي النقاء.
- أقسام N₂ الخاملة أو أقسام البروبان منخفضة الضغط → خرطوم مطاطي صناعي بطبقة موصلة مدمجة (EPDM/NBR، يلبي متطلبات مضادة للسكون GB/T 10546 / EN 1762).
4. خطوط الامتثال الحمراء (دون مبالغة في الادعاء)
- المنطقة الداخلية للفرن >870°C لإشعاع التكسية الكربونية تستخدم أساساً أنابيب صلبة من الفولاذ المقاوم للحرارة 310S (06Cr25Ni20)؛ وخرطوم KUNGFLEX المعدني 304/316L له تصنيف حراري مستمر حوالي 870/925°C ومناسب للتعويض خارج الفرن أو بالقرب من فم الفرن، وليس كأنبوب رئيسي داخل الفرن.
- أنظمة الأمونيا خالية تماماً من النحاس؛ يُفضل تجهيزات all-metal من 316L أو تجهيزات PTFE + فولاذ مقاوم للصدأ.
- الأقسام القابلة للاشتعال يجب أن تكون موصلة ومؤرضة (مقاومة حجمية ≤10⁸ Ω·cm، مقاومة تأريض ≤10 Ω).
- توافق PTFE مع الأمونيا محل خلاف في الصناعة؛ ولأقسام الأمونيا يُفضل خرطوم معدني 316L أو التحقق بعينة أولاً. لا تدّع الامتثال "لمعيار وطني مخصص لأفران المعالجة الحرارية" (بل راجع ISO 10380 والمعايير العامة لأنابيب الغاز الصناعي).
حول شركة Shanghai Beirun Hydraulics Equipment Co., Ltd.
شركة Shanghai Beirun Hydraulics Equipment Co., Ltd. (KUNGFLEX / Kongfu) هي شركة مصنعة لخراطيم هيدروليكية، وخراطيم صناعية، وتجهيزات، وخراطيم معدنية من الفولاذ المقاوم للصدأ، وخراطيم PTFE، حاصلة على شهادة ISO 9001:2015، وتأسست عام 2009. وبفضل قدرة اختبار انفجار لوصلات الخراطيم فائقة الضغط تصل إلى 4000 كجم / ~400 ميجا باسكال، فإنها تورد وصلات خراطيم معدنية مع كشف تسرب بمنظار الكتلة للهيليوم (معدل تسرب ≤1×10⁻⁹ mbar·L/s) وتدعم حلول توصيل مرنة مخصصة حسب نوع الفرن والوسط.