Преждевременных разрушений

При прогнозировании следует отдавать предпочтение методам, предусматривающим не только оценку отдельных характеристик жаропрочности, но и возможность аналитического описания процесса ползучести в целом. В этом случае возникает ряд преимуществ: возможность построения первичных кривых ползучести и изохромных кривых для разных временных баз, включая заданный ресурс, которые необходимы для расчета на прочность с учетом ползучести [54], оценивать релаксационную стойкость материала (без проведения специальных испытаний), от которой зависит способность нивелирования напряжений в зонах концентрации, и рассчитывать долговечность по заданной величине деформации ползучести, т. е. оценивать степень исчерпания заданного срока службы по величине накопленной деформации ползучести.

ПРОФИЛИ ПРЕССОВАННЫЕ СТАЛЬНЫЕ —• полуфабрикаты, имеющие разнообразную форму поперечного сечения, изготовляемые методом горячего прессования. Прессование как метод обработки металла давлением имеет ряд преимуществ: возможность изготовления на небольшом комплекте гидравлич. прессов различной мощности с легко сменяемыми матрицами большого количества типоразмеров профилей; возможность получения профилей самой сложной формы поперечного сечения; получение готового профиля за один ход пресса; осуществление деформации при наиболее благоприятной схеме напряж. состояния металла — всестороннем неравномерном сжатии, благодаря чему представляется возможным прессовать малопластичные стали, к-рые не обрабатываются прокаткой; возможность изготовления профилей с тонкими полками.

= 3). Эти роторы смещены относительно друг друга по углу на шаг цепи, что позволяет обработать все детали. Главная особенность роторно-кон-вейерной линии и одно из основных преимуществ •— возможность осуществления автоматической смены инструмента. Так как инструмент на некоторой части кинематического цикла не связан с технологическим ротором и движется на свободном участке, то появляется возможность размещения устройств АСИ без усложнения конструкции технологических роторов. Кроме того, роторно-конвейерная линия позволяет обеспечить необходимое время замены инструмента практически при любой производительности,

н а м и в некоторых условиях имеют ряд преимуществ: возможность работы на более высоких скоростях, высокие амортизирующие свойства, уменьшение потерь на самопередвижение, понижение расхода топлива, меньшая чувствительность к изменению нагрузки. Однако в отношении сцепных качеств шины более чувствительны к состоянию почвы, чем

При этом появляется ряд эксплуатационных преимуществ: возможность работы котлов в большом диапазоне изменения нагрузок, уменьшение расхода электроэнергии на собственные нужды, удлинение межремонтного периода, возможность широкого внедрения автоматизации процесса горения, улучшение условий труда и уменьшение числа обслуживающего персонала, снижение себестоимости выработки тепла, повышение культуры и санитарно-гигиенических условий эксплуатации котельных установок.

Клеевые соединения по сравнению с другими видами неразъемных соединений (заклепочными, сварными и др.) имеют ряд преимуществ: возможность соединения различных материалов (металлов и сплавов, пластмасс, стекол, керамики и др.) как между собой, так и в различных сочетаниях; атмосферостойкость и стойкость к коррозии клеевого шва; герметичность соединения; возможность соединения тонких материалов; снижение стоимости производства; экономия массы и значительное упрощение технологии изготовления изделий.

Эти устройства обладают рядом преимуществ: возможность очистки горячих газов, небольшие габариты, пониженная пожаро- и взрывоопасность. В то же время эксплуатация таких аппаратов, особенно в зимнее время года, представляет боль-

Для нормальных температур широко используют тензодатчики. Тензочувствительную решетку (ТР) проволочных (ПКБ, ПКП) и фольговых (ФКПА, ТФРЦ, ТФРЦУ) теизодатчиков изготовляют из константана, в качестве связующего и изолирующего материала для приклейки к детали используют клеи БФ-2, БФ-4, лак ВЛ-9. Проволочные тензодатчики изготовляют с базами 5 ... 30 мм; они допускают при установке на клеевой подложке значительные статические упругопластические деформации (до 10%) с коэффициентом тензочувствительности & = 2±0,2. Тензодатчики из фольги толщиной 3 ... 10 мкм имеют те же характеристики, но обладают рядом преимуществ: возможность получения различной формы и баз (прямоугольные ФКПА, 5=1, 3, 5, 10, 20 мм; розеточные ФКРВ, 5 = = 3, 5, 10 мм; мембранные ФК.МВ, 5=10, 20, 30 мм) допускают большую силу тока; вследствие отсутствия поперечной тензочувствительности некоторые из них (например, малобазные ФК-Ц) не требуют усилительной аппаратуры [34].

Качественно лучше, чем другие, воспроизводит реакцию реальных материалов стандартная модель вязкоупругой среды Пойтинга — Томсона: cr + \ff = Е(е + це). Свойства среды описываются тремя параметрами — мгновенным модулем Е, временами запаздывания и релаксации /i~l и А~1. Количественное соответствие стандартной модели реальному поведению тел, как правило, плохое. Поэтому идут по пути усложнения моделей, включая в закон высшие производные от о1 и ? по времени. Теория вязкоупругости, целиком построенная на модельных представлениях, изложена в монографии Д. Бленда [20]. Такие теории имеют ряд преимуществ: возможность отделить накопленную энергию от рассеянной, выполнение законов термодинамики для соответствующего модельного тела и другие.

ПРОФИЛИ ПРЕССОВАННЫЕ СТАЛЬНЫЕ — полуфабрикаты, имеющие разнообразную форму поперечного сечения, изготовляемые методом горячего ирессования. Прессование как метод обработки металла давлением имеет ряд преимуществ: возможность изготовления на небольшом комплекте гпдравлич. прессов различной мощности с легко сменяемыми матрицами большого количества типоразмеров профилей; возможность получения профилей самой сложной формы поперечного сечения; получение готового профиля за один ход пресса; осуществление деформации при наиболее благоприятной схеме напряж. состояния металла — всестороннем неравномерном сжатии, благодаря чему представляется возможным прессовать малопластичные стали, к-рые не обрабатываются прокаткой; возможность изготовления профилей с тонкими полками.

тельной эксплуатации происходит нивелирование напряжений в зонах их концентрации, что уменьшает вероятность преждевременных разрушений при отклонениях от заданного стационарного температурно-силового режима в процессе эксплуатации.

Определяя срок безаварийной работы, необходимо исключать этап значительного ускорения ползучести, так как на этом этапе повышается вероятность преждевременных разрушений. Изображение кривых в относительных координатах облегчает определение положения точки перехода к опасной стадии ползучести и по ординате этой точки — оценки предельно допустимой величины деформации ползучести, так, для стали Р2М оценку предельно допустимой деформации можно получить по отно-

Более существенное значение имеет катодная поляризация внутренней поверхности трубы, плотность тока которой, как следует из уравнения (338) и рис. 94, в узкой области, прилегающей к месту подключения катодной станции (или электродренажа), может достигать значительных величин и вследствие этого вызывать наводороживание металла с потерей им пластичности (охруп-чивание). Опасность преждевременных разрушений типа водородного растрескивания усугубляется при наличии в транспортируемой среде растворенного сероводорода (что типично для сред нефтегазовой промышленности). Наличие в металле циклически изменяющихся напряжений, способно вызвать водородную усталость металла.

действуют рабочие напряжения, так как при его разрушении разрушится и вся конструкция. При действующих усилиях, направленных таким образом, что соединяемые детали работают совместно (фиг. 24, в, г), в швах действуют связующие напряжения, не оказывающие в большинстве случаев существенного влияния на прочность сварного соединения. Лишь при наличии в сварном соединении хрупких зон связующие напряжения могут привести к возникновению преждевременных разрушений конструкции. •

9. Ляндо И. М., Новая тепловая защита обмуровок паровых котлов от преждевременных разрушений, Передовой .научно-технический и производственный опыт № 110-64-91/4, ГОСИНТИ Государственного комитета Совета Министров РСФСР, 1964.

На основании данных исследований разрушений гибов пароперегревателей мощных энергетических котлов можно утверждать, что термомеханическая малоцикловая усталость совместно с ползучестью и коррозией является одной из широко распространенных причин преждевременных разрушений. Кроме того, ускоренному появлению трещин способствует недостаточная длительная и циклическая пластичность наклепанного материала обогреваемых гибов.

исключает возможность преждевременных разрушений при дли-

Термическая обработка конструкций общего назначения, работающих в природном диапазоне температур (±60° С), производится обычно (схема 2) для снятия сварочных напряжений и восстановления свойств хрупких и иного рода прослоек, возникающих при сварке в шве и на различных участках зоны термического влияния. При термической обработке могут также восстанавливаться свойства материала у различных конструктивных и технологических концентраторов напряжений, расположенных в пластически деформируемой зоне сварного соединения. Все это должно приводить к повышению хрупкой прочности конструкции и устранению опасности преждевременных разрушений при нагрузках ниже расчетных, а для конструкций, подверженных воздействию циклических напряжений — к повышению усталостной прочности.

Развитие преждевременных разрушений сварных конструкций при высоких и комнатных температурах наиболее вероятно при наличии конструктивных и технологических концентраторов напряжений. Для оценки влияния последних может быть рекомендовано испытание на длительную прочность образцов с кольцевым надрезом (рис. 68, а), сделанным при изготовлении образцов. Такие испытания наиболее целесообразно проводить на металле шва, так как осуществить требуемое расположение надреза в различных зонах сварного соединения затруднительно.

Анализируя приведенные данные, можно отметить, что если исходить лишь из условий работы кольцевых стыков под внутренним давлением, то при сохранении высокой длительной пластичности длительная прочность шва или другой мягкой прослойки может быть на 20—30% ниже прочности самой стали. Безаварийная работа большого числа кольцевых стыков паропроводов из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф, сваренных электродами типаЭ-ХМФ, подтверждает это положение. В то же время нельзя не учитывать, что отдельные кольцевые стыки, расположенные у жестких узлов типа корпусов арматуры, у донышек, а также швы сварных тройников подвержены воздействию значительных дополнительных осевых напряжений изгиба, являющихся для этих соединений уже рабочими. В этих условиях пониженная прочность шва или разу-прочненного участка зоны термического влияния может приводить, как это и показывает опыт эксплуатации, к появлению преждевременных разрушений стыков на слабом участке. Вероятность их растет с повышением исходной прочности стали, когда контрастность свойств основного металла и мягкой прослойки наиболее велика. Можно считать, что в таких соединениях разница в уровне прочности стали и мягкой прослойки не должна превышать 10— 15%. Весьма существенным является запас пластичности малопрочного участка, величина которого определяет его работоспособность при контактном упрочнении.

В упруго-пластической стадии поведение сварных соединений будет определяться соотношением прочности и пластичности свариваемых материалов и шва. Особо следует рассмотреть возможность преждевременных разрушений в зоне сплавления разнородных материалов.