خنک کاری در عملیات اکسپند

«آماد صنعت پترو آریا ASPA/ تجهیز صنعت فارس سابق TSF»/ (Cooling in Tube Expanding Operations)/ خنک کاری ابزار اکسپندر/ «گازوئیل»

خنک کاری در عملیات اکسپند 
(Cooling in Tube Expanding Operations)
انجام عملیات اکسپند با ابزار تیوب اکسپندر، نیاز به تخصص و تبحر خاصی دارد و شناخت درست ابزار، عملکرد مناسب اپراتور و انجام درست عملیات، بسیار حائز اهمیت است. اما مهم تر از آن، شناخت روش دقیق و انجام اصولی خنک کاری و روان کاری ابزار اکسپندر است که تعیین کنندۀ عمر ابزار و تضمین کنندۀ نتیجه می باشد.
 بسیاری از آسیب های تیوب، هزینه های مضاعف و مشکلات مربوط به عملکرد نادرست ابزار در عملیات اکسپند، دقیقا مربوط به همین موضوع است.
در عملیات اکسپند، خنک کاری به معنای استفاده از مواد و روش های خنک‌کننده برای کاهش دمای بالای ابزار تیوب اکسپندرTube Expander وجلوگیری از شکستن و آسیب دیدن لوله و ابزار در حین کار است. 

ساده ترین روش خنک کاری در عملیات اکسپند:
روش آسان، متداول و کارآمدی که در عملیات اکسپند برای خنک کردن ابزار اکسپندر به کار می رود، استفاده از گازوئیل است. روشی کم هزینه، با دسترسی سریع، که از شکستن ابزار، پاره شدن تیوب و هر گونه آسیب و هزینه های مضاعف جلوگیری می کند. خنک کاری و پاکسازی اصلی در عملیات اکسپند، توسط گازوئیل صورت می گیرد و روان کاری نهایی توسط روغن انجام می شود.

چرا خنک کاری لازم است؟
پس از انجام اکسپند چند تیوب، ابزار تیوب اکسپندر به شدت داغ می شود و ممکن است دمای آن به بیش از دویست درجه سانتیگراد برسد. در چنین شرایطی، دمای بالا می تواند سختی سطح و مقاومت ابزار را تحت تاثیر قرار بدهد و با کوچک ترین تلنگر و فشار، ابزار تیوب اکسپندر را بشکند. عدم خنک کاری مناسب ابزار، در بهترین حالت، موجب تاب برداشتن مندریل، لنگ شدن و شکستن تدریجی ابزار می شود.
از سوی دیگر، اکثر تراشه، پلیسه، اضافات و موادی که بین اجزای مختلف ابزار تیوب اکسپندر قرار گرفته اند و مانع چرخش روان رولرها و حرکت درست ابزار می شوند، در فرایند خنک کاری ابزار با گازوئیل، خارج می شوند.
 عدم پاکسازی  تیوب اکسپندر موجب سخت شدن کار، کچل کردن مندریل، سایش نامتقارن رولر ها، قفل شدن ابزار، عملکرد نادرست و در نهایت پاره شدن تیوب و شکستن ابزار، می شود. بنابراین لازم است تا ابتدا با روشی مناسب، ابزار را خنک و پاکسازی کنیم.

نحوۀ انجام  خنک کاری در عملیات اکسپند:
مهمترین قاعده در عملیات خنک کاری و روانکاری، استفادۀ همزمان از چند ابزار اکسپندر، متناسب با حجم کاراست. اگر تمام فشار و حجم کار بر روی یک ابزار باشد، مسلما ابزار می شکند و یا زمان و سختی پروژه را چندین برابر می کند. استفادۀ درست و ترتیبی از ابزار، زمان کافی را برای خنک شدن و روانکاری ابزار استفاده شده، ایجاد می کند. 

1. برای عملیات خنک کاری اکسپندر، به تناسب حجم کار و طول اکسپندر، یک ظرف گازوئیل «برای شست و شوی اولیه و خنک کردن ابزار» و یک ظرف روغن ده «برای روان کاری نهایی» در کنار عملیات اکسپند قرار می دهیم. «بهتر است رنگ ظروف متفاوت باشند».

2. ظرف گازوئیل باید 10 درصد ترکیب روغن داشته باشد تا خنک کاری ابزار روان و آسان صورت بگیرد. به طور تقریبی، پس از انجام 10 اکسپند، لازم است که ابزار خنک کاری شود. بنابراین برای ادامۀ عملیات به سراغ ابزار دوم رفته و ابزار اکسپندر داغ شده را درون گازوئیل قرار می دهیم.

3. در مدت زمان اکسپند کردن با ابزار دوم، اجازه دهید اکسپندر به اندازۀ کافی در گازوئیل خنک شود و با تکان دادن ابزار و جلو و عقب بردن مندریل، رولرها و فضای داخلی ابزار را آزاد کنید تا تمام پلیسه ها، براده ها و اضافات وارد شده به ابزار، پاکسازی و تخلیه شوند.

4. در برخی موارد که حجم پلیسه، براده و اضافات اکسپند زیاد است، بعد از بیرون آوردن ابزار از گازوئیل و قبل از قرار دادن ابزار در روغن، از فشار باد برای پاکسازی بهتر و دقیق تر ابزار کمک می گیرند.

5. پس از خنک شدن و پاکسازی ابزار به کمک گازوئیل و باد، برای روانکاری و پاکسازی نهایی، ابزار را در ظرف روغن صنعتی 10 قرار می دهند تا روغن به خوبی در تمام قسمت های ابزار نفوذ کند و ابزار اکسپندر به چرخۀ عملیات اکسپند بازگردد.

سایر روش های خنک کاری در عملیات اکسپند:
    استفاده از مواد خنک‌کننده: موادی مانند آب، ترکیب آب با مواد شیمیایی و محلول‌های خنک‌کننده 
    استفاده از ابزارهای خنک‌کننده: ابزارهایی مانند میله‌های خنک‌کننده، چرخ‌های خنک‌کننده، یا ماشین‌های خنک‌کننده می‌توانند به افزایش سرعت و کارآیی عملیات کمک کنند.
    استفاده از روش‌های مکانیکی: استفاده از ابزارهایی مانند میله‌های مکانیکی یا چرخ‌های مکانیکی.
    استفاده از مواد شیمیایی: موادی مانند اسیدها، بازها، یا محلول‌های شیمیایی

راهکارهای خنک کاری و روان کاری سریع درعملیات اکسپند:
    سیستم‌های اسپری: استفاده از سیستم‌های اسپری برای پاشیدن مایعات خنک‌کننده و روانکار به سطح کار.
    پنکه‌های صنعتی: استفاده از پنکه‌های صنعتی بزرگ برای جریان هوای بیشتر در محیط کار.
    کنترل دما و زمان: محدود کردن زمان عملیات به فواصل کوتاه‌تر و کنترل دما به وسیله ترموستات‌ها و سنسورهای حرارتی.

انواع مواد خنک کننده:
•    روغن‌های خنک‌کننده:
روغن‌های معدنی
روغن‌های نیمه‌سنتتیک
روغن‌های سنتتیک
روغن‌های امولسیونی

•    مایعات محلول در آب
محلول‌های آبی با افزودنی‌های خنک‌کننده.
محلول‌های امولسیون
محلول‌های ضد زنگ

•    گازهای خنک‌کننده: 
نیتروژن (N₂)
دی‌اکسید کربن (CO₂)
هلیوم (He

مواد پیشنهادی برای خنک‌کاری درعملیات اکسپند 
ترکیب شیمیایی هیدروکلریک اسید (HCl).
آب با افزودنی‌های خنک‌کننده: آب مخلوط با مواد شیمیایی مانند ضدیخ یا بازدارنده‌های زنگ‌زدگی.
مایعات پایه ‌نفتی: مانند روغن‌های خنک‌کننده که در ماشین‌کاری استفاده می‌شوند.
هوای فشرده: استفاده از هوای فشرده برای خنک کردن سریع مناطق داغ.