Кольцевых направляющих

ла. Роль растягивающих кольцевых напряжений в стенке трубы сводится к дискретному механическому разрушению металла по достижении определенной концентрации напряжений, образовавшейся в результате предшествующей электрохимической коррозии. Механическое продвижение трещины вызывает обнажение ювенильной поверхности, и коррозионная среда за счет капиллярных сил быстро проникает к этой поверхности. Далее наступает стадия продвижения трещины в результате интенсивной электрохимической коррозии.

[64], исследуемый магистральный нефтепровод в условиях корро-зионно-усталостного нагружения не смог бы обеспечить работу в течение нормативного срока службы. Величины растягивающих кольцевых напряжений в рассмотренных случаях при внутренних давлениях Р = 5,5 МПа и Р = 4,8 МПа составляли 0,8 стт и 0,7ат соответственно. Итак, для магистральных нефтепроводов, работающих в условиях малоцикловой коррозионной усталости, может быть введено ограничение предельной величины кольцевых растягивающих напряжений, равное 0,7сгт [30]. Близкие значения величин кольцевых растягивающих напряжений оговорены в стандартах ряда зарубежных стран, например в Американском стандарте ASME B31.4 она составляет 0,72 <тт [107, 108]. Повышение рабочего давления выше указанного уровня при требовании обеспечения нормативного срока службы магистрального трубопровода возможно только в случае ужесточения отклонения геометрических размеров трубы и сварного соединения.

На основании полученных результатов были построены номограммы для различных марок сталей (рис. 39), позволяющие выбирать для наиболее распространенных диаметров трубопроводов соответствующие величины допустимых давлений или толщин стенок при установленном ограничении кольцевых напряжений.

При расчете малоцикловой коррозионно-усталостной долговечности для магистрального нефтепровода, не имеющего катодную защиту (т > 0,5), даже при полученном уровне растягивающих кольцевых напряжений (0,7стт) трубопровод не выдерживает нормативного срока эксплуатации (при m = 0,5, N = 8 396). Таким образом, кроме своего прямого назначения катодная защита, входящая в состав комбинированной противокоррозионной защиты, предусмотренной СНиП 2.05.06-85, способствует также обеспечению коррозионно-усталостной долговечности магистрального нефтепровода.

Одновременное воздействие на металл коррозионных сред и механических напряжений вызывает коррозионно-механическое разрушение оборудования, связанное с проявлением взаимосопряженных механохимических явлений. Помимо рассмотренных, наиболее опасных для магистральных трубопроводов видов КМР, таких, как КР и МКУ, следует остановиться на их разрушении в виде общей коррозии, ускоренной воздействием механических напряжений (механохимическая коррозия). Вследствие коррозии стенок сосудов давления и соответствующего их утонения происходит увеличение кольцевых растягивающих напряжений. Согласно теоретическим представлениям механохимии металлов, это вызывает рост скорости коррозии и еще большее утонение стенок. В связи с зтим прогнозирование долговечности сосудов давления, базирующееся на предпосылке постоянства скорости коррозии в течение установленного ресурса, дает изначально завышенное ее значение. Поэтому для реальной оценки долговечности необходимо проанализировать изменение кольцевых напряжений в стенке трубы, связав это изменение с интенсивностью коррозионного воздействия. Впервые подобный подход был реализован в [36]. Однако полученные при этом расчетные зависимости оказываются неудобными для практического использования. Кроме того, предложенный подход не учитывал того факта, что механохимические явления начинают существенно проявляться при напряжениях, превышающих предел текучести стали. Последнее на реальных конструкциях. эксплуатирующихся на общем фоне упругих напряжений и деформаций. может быть достигнуто только в концентраторах напряжения, где и реализуются условия для протекания механохи-мической коррозии.

Принято считать, что в сварных соединениях оболочек вращения наиболее опасными с точки зрения надежности являются продольные швы. Данный вывод делается на основе безмоментной теории напряженного состояния оболочек, согласно которой уровень кольцевых напряжений в два раза выше уровня меридианальных напряжений. Однако данные таблицы 4.5 свидетельствуют о том, что величина мембранных напряжений не является определяющей причиной в возникновении и развитии трещиноподобных дефектов. Вероятно, существенная роль в этом принадлежит и другим факторам: величине остаточных сварочных напряжений; степени стесненности пластических деформаций; наличию застойных зон, приводящему к более интенсивному развитию коррозионных процессов; влияние технологической наследственности, обусловливающей более высокий уровень дефектности сварных швов, выполненных вручную.

где At, Aam, Aar- принятые пороги отличия для температуры, меридиналь-ных и кольцевых напряжений, отнесенных к серединной поверхности КЭ. Два КЭ считаются одинаковыми, если они конструктивно одинаковы и одинаково нагружены, то есть дня них одновременно выполняются условия (4.7) и (4.8).

60, 90% соответственно. Менее интенсивно повышаются при этом уровень кольцевых напряжений. Максимальное напряжение возникает в стыке, по мере удаления от шва в связи с уменьшением изгибающего момента напряжения приближаются к мембранным.

На рис. 3.4,6 показаны распределения кольцевых напряжений в зоне продольного шва со смещением кромок Л= 30%.

кольцевых напряжений (шов продольный), Д=30% область действия изгибных напряжений

растяжения; в) кольцевых напряжений (шов продольный), Л=30% область действия изгибных

2. Износ жестко связанных кольцевых направляющих. Рассмотрим центрально нагруженный стол с двумя парами кольцевых направляющих, расположенных на разных радиусах (рис. 105). При износе направляющих стол будет опускаться. Однако их износ нельзя рассматривать изолированно, определив предварительно реакции в направляющих. Процесс изнашивания возможен лишь при одинаковом износе каждого сопряжения в направлении х—х, т.е. должно выполняться условие ,

Рис, 105. Износ жестко связан-нйх кольцевых направляющих

1. Изменение положения ведомого звена механизма как его выходной параметр. Для многих механизмов основное влияние на изменение выходных параметров оказывает износ сопряжений ведомого звена. Обычно, если требуется осуществить заданное перемещение ведомого звена, то в его формировании участвуют все звенья механизма и их износ может быть учтен или возможна компенсация износа, как это показано в гл. 7, п. 2 и 3. Если же предъявляются требования и к точности положения или траектории движения ведомого звена, то основное значение имеют сопряжения ведомого звена, определяющие его положение и направление движения. Если эти сопряжения обеспечивают постоянный контакт поверхностей трения, т. е. относятся к 1-й и 2-й группам классификации (сод. рис. 85), то основным выходным параметром будет изменение положения ведомого звена в процессе изнашивания его направляющих. При изменении зон касания, как правило, следует рассматривать искажение траектории движения ведомрго звена. Приведем пример расчета изменения положения вращаю-: щейся детали (планшайбы, стола, ротора) при износе кольцевых направляющих и нецентральной нагрузке, точка приложения которой зафиксирована относительно неподвижного основания.

2. Анализ условий изнашивания нецентрально нагруженных кольцевых направляющих. Расчетная схема данного сопряжения приведена на рис. 116, а. При расчете его на износ необходимо учитывать следующее:

Рис. 116. Расчетная схема для определения износа нецентрально нагруженных кольцевых направляющих:

3. Оценка характера эпюры давлений нецентрально нагруженных кольцевых направляющих. Эпюра давлений неравномерно распределена по всей поверхности трения и является функцией радиуса р и угла q>, т. е. р — / (р; <р).

4. Определение износа сопряжения для кольцевых направляющих. Для дальнейшего решения необходимо найти зависимость YI от р. Эпюра давлений неравномерна, неподвижна и «связана» с диском 2. Поэтому каждая точка диска 1, лежащая на радиусе р, проходит через все участки эпюры и происходит суммирование ее воздействий при изнашивании вращающегося диска в данной точке. Согласно законам изнашивания (34)

Еами (328). 2. Износ жестко связанных кольцевых направляющих J28). 3. Совместный износ плоских направляющих (329). 4. Совместный износ наклонных направляющих (331). 5. Анализ конструктивных параметров жестко связанных сопряжений (332) \

1. Изменение положения ведомого звена механизма как его выходной параметр (348). 2. Анализ условий изнашивания нецентрально нагруженных кольцевых направляющих (348). 3. Оценка характера эпюры давлений нецентрально нагруженных кольцевых направляющих (349). 4. Определение износа сопряжения для кольцевых направляющих (351). 5. Определение угла наклона вращающегося стола при износе его направляющих (352)

Тележки устанавливают на верхние направляющие, там же присоединяют их к цепям и с помощью приводной станции пропускают на нижний ярус направляющих. При этом проверяют работу кольцевых направляющих, по которым проходят ролики тележек. Если конвейер имеет механизмы для перемещения тележек вниз без поворота, то настройку его нужно .производить также при заполнении конвейера тележками.

При штамповке заготовки плашмя применяют площадки для расплющивания. При наличии кольцевых направляющих (фиг. 203) необходимо: 1) определить минимально допустимую толщину стенки (см. стр. 357); 2) среа замка в верхнем штампе сделать до толщины sfflin и 3) размеры площадки е и п определить графически так, чтобы обеспечить укладку подсаженной заготовки диаметром d на расстоянии 15 мм от сторон угла штампа и вплотную к подрезанному замку верхнего штампа **.