Применяемые материалы

разрушающего контроля и диагностики, оборудование предприятий нефтехимии и нефтепереработки удобней разделить на следующие классы, учитывающие конструктивно-геометрические особенности, характер напряженного состояния, применяемые конструкционные материалы, назначение и условия функционирования, а также характерные повреждения (таблица 1.4.1):

Описаны виды и механизм коррозионного разрушения нефтепромыслового оборудования. Рассмотрены применяемые конструкционные материалы и покрытия, методы их термической обработки и легирования для повышения коррозионной стойкости. Показано, что конструктивными методами можно значительно увеличить срок работы оборудования. Даны рекомендации по выбору конструкционных материалов и покрытий. Приведены способы сборки элементов конструкций, увеличивающие коррозионную стойкость оборудования.

Широко применяемые конструкционные материалы — такие, как сталь, чугун, пластмассы, цветные металлы и др. — в пределах практически допустимых для конструкций нагрузок получают настолько малые остаточные деформации, что ими можно пренебречь. Нарушением прочности конструкции считают не только ее разрушение в буквальном смысле слова или появление трещин, но и возникновение остаточных деформаций. Как правило, при проектировании размеры элементов конструкций назначают таким образом, чтобы возникновение остаточных деформаций было исключено.

разрушающего контроля и диагностики, оборудование предприятий нефтехимии и нефтепереработки удобней разделить на следующие классы, учитывающие конструктивно-геометрические особенности, характер напряженного состояния, применяемые конструкционные материалы, назначение и условия функционирования, а также характерные повреждения (таблица 1.4.1):

В — от об. до т. кип. в 1—50%-ной лимонной кислоте (II). Эти стали — наиболее широко применяемые конструкционные материалы. И — реакторы (обычные и вакуумные), прессы; l/Kn — 0,11 мм/год.

В монографии излагаются особенности конструкции турбогенераторов со сверхпроводящей обмоткой возбуждения. Подробно освещаются применяемые конструкционные и активные материалы. Даются особенности выбора сверхпроводящей обмотки возбуждения, расчета узла токоввода, тепловых мостов, экрана, механики ротора, обмотки статора и других специфических элементов. Особо рассматриваются вопросы работы турбогенераторов со сверхпроводящей обмоткой возбуждения в энергосистеме. Книга рассчитана на инженеров и научных работников.

Располагаемая пластичность (деформационная способность) конструкционных материалов. В формировании предельного мало-циклового повреждения при неизотермическом нагружении значима роль характеристик кратковременной и длительной статической прочности и пластичности применяемых материалов, прежде всего длительной пластичности, которая коррелирует с сопротивлением малоцикловой усталости. Срок эксплуатации современных термически высоконагруженных аппаратов и установок в зависимости от их назначения изменяется в широких пределах — от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч часов. Экспериментальные исследования временной зависимости характеристик пластичности при длительном разрыве [2, 29, 56, 109] показали, что они существенно изменяются с течением времени. Характерно, что применяемые конструкционные жаропрочные стали и сплавы для деталей, работающих при высоких температурах, являются деформационно стареющими материалами, охрупчивающимися в диапазоне рабочих температур и в процессе длительной эксплуатации.

Из приведенных выше данных об условиях эксплуатационного нагружения и разрушения конструкций следует, что большое число несущих элементов конструкций и деталей машин в процессе эксплуатации подвергается действию циклических нагрузок (механических, электромагнитных и тепловых) с числом циклов от 1 до 108 при температурах от -250°С до +600°С. При этом время одного цикла нагружения может измеряться от секунд до тысяч часов. Применяемые конструкционные металлические материалы имеют пределы текучести от 150 до 1500 МПа, пределы прочности от 400 до 2000 МПа, относительное сужение от 5 до 70%.

Процесс окисления определяется химическим сродством металла к кислороду и оценивается изменением изобарного потенциала реакции окисления Д00 и значением энтальпии образования окисла А//°, отнесенной к 1 .молю кислорода. Исходя из значений ДЯ° или ДОо при 298 К, наиболее широко применяемые конструкционные металлы н компоненты припоев разделяют на следующие группы:

В — от об. до т. кип. в 1—50%-ной лимонной кислоте (II). Эти стали — наиболее широко применяемые конструкционные материалы. И — реакторы (обычные и вакуумные), прессы; Укп =0,11 ММ/-ГОД.

Для аппаратов, предназначенных для обработки газа, отличительной особенностью является более широкий диапазон толщины стенки (12 — 65 мм). Остальные геометрические параметры находятся в тех же пределах, что и для нефтепромысловых аппаратов. Общими являются также применяемые материалы для их изготовления.

Контроль просвечиванием посредством ионизированного излучения основан на использовании проникающей способности, как правило, рентгеновского и гамма-излучения и возможности регистрации этого излучения на различных детекторах (пленках, бумаге, флюоресцентных экранах, электронных приборах и т п.). Рентгеновское излучение используют при контроле малых и средних толщин в стационарных цеховых условиях. Гамма-излучение используют при просвечивании металла больших толщин, а также в условиях монтажа. При этом применяют следующие изотопы: иридий-192, цезий-157, селен-75, тулий-170, ко-бальт-60. Технология просвечивания, методы расшифровки, применяемые материалы и т.д. регламентируются ведомственными строительными нормами.

Стали и цветные сплавы — традиционно и широко применяемые материалы для изготовления деталей узлов трения самого различного назначения. Упрочняющая модификация этих материалов методами термической обработки применяется очень давно, хорошо отработана и широко освещена в научных и учебных изданиях.

Технологичность деталей машин в основном зависит от материала, формы и способа получения ее заготовки; требуемой точности изготовления и шероховатости обрабатываемых поверхностей. При проектировании всегда следует предпочитать детали цилиндрической или конической формы, как наиболее простые и дешевые для обработки. Применяемые материалы должны быть пригодны для безотходной обработки (штамповка, прокатка и волочение, точное литье, сварка, лазерная обработка и т. п.) и ресурсосберегающей технологии.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА — форма технологической документации, в к-рой записан весь процесс обработки изделия, указаны операции и их составные части, применяемые материалы, производств. оборудование и технологическая оснастка, технологич. режимы и необходимое для

При расчете должны быть известны конструкция всех элементов и узлов, применяемые материалы, условия эксплуатации и режимы работы. ;

Рассмотрим методический подход к решению данной задачи, считая, что скорость изнашивания пропорциональна нагрузке и скорости относительного скольжения и определяется твердостью материала по зависимости, полученной проф. М. М. Хрущевым [см. формулу (11) гл. 5]. Кинематический и силовой расчеты данного механизма показали, что скорости скольжения в сопряжениях незначительно отличаются друг от друга, а основное влияние на соотношение скоростей изнашивания оказывают удельные давления и применяемые материалы. Исходные данные для расчета приведены в табл. 26.

Для аппаратов, предназначенных для обработки газа, отличительной особенностью является более широкий диапазон толщины стенки (12 — 65 мм). Остальные геометрические параметры находятся в тех же пределах, что и для нефтепромысловых аппаратов. Общими являются также применяемые материалы для их изготовления.

Контроль просвечиванием посредством ионизированного излучения основан на использовании проникающей способности, как правило, рентгеновского и гамма-излучения и возможности регистрации этого излучения на различных детекторах (пленках, бумаге, флюоресцентных экранах, электронных приборах и т.п.). Рентгеновское излучение используют при контроле малых и средних толщин в стационарных цеховых условиях. Гамма-излучение используют при просвечивании металла больших толщин, а также в условиях монтажа. При этом применяют следующие изотопы: иридий-192, цезий-157, селен-75, тулий-170, ко-бальт-60. Технология просвечивания, методы расшифровки, применяемые материалы и т.д. регламентируются ведомственными строительными нормами.

Требования, предъявляемые к сварочным электродам и к электрическим контактам, очень близки (высокая тепло- и электропроводность и хорошие механические свойства при повышенных температурах), поэтому и применяемые материалы для сварочных электродов и электрических контактов аналогичны. В табл. 4 приведены наиболее популярные композиционные материалы, используемые при сварке.

В условиях эксплуатации при повышенных температурах большинство материалов, применяемых в энергоустановках, термически нестабильны. Кроме того, применяемые материалы имеют широкую гамму структур в исходном состоянии. В связи с этим при длительной эксплуатации снижение ресурса материала при ползучести и высокотемпературной малоцикловой усталости может произойти за счет падения длительной прочности в результате существенного уменьшения сопротивляемости развитию трещин. Наряду с использованием при оценках ресурса критериев длительной прочности в настоящее время дополнительно разрабатываются критерии трещиностойкости материала [28, 29, 30].