Воздействия химически

Действующие строительные нормы и правила СНиП 2.05.06-85 не предусматривают расчета коррозионно-усталостной долговечности магистральных нефтепроводов, эксплуатирующихся в условиях малоцикловой коррозионной усталости. Для оценки надежности магистральных трубопроводов, эксплуатирующихся в условиях воздействия циклических нагрузок, совместно с Г.И. Насыровой был проведен расчет долговечности магистрального трубопровода для указанных условий. Расчет проводился в соответствии с РД 39-0147103-361-86 с учетом имеющихся на трубе концентраторов напряжений в виде заводских сварных соединений и их дефектов с допустимыми размерами, регламентируемыми указанными строительными нормами и правилами. В указанных условиях металл может работать в упругопластической области.

5.4. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА НА ПРОЧНОСТЬ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ НАГРУЗОК..............................................................................................117

Таким образом, косвенный метод определения предела выносливости позволяет быстро произвести ориентировочную оценку сопротивления металла разрушению от воздействия циклических нагружений. На основании исследований установлено, что микроструктура стали оказывает влияние на сопротивление малоцикловому разрушению. Наиболее высоким сопротивлением разрушению при циклическом разрушении обладает сталь с аустенитной структурой, менее высоким — сталь с фер-рито-перлитной структурой и наименьшим — сталь переходного класса (феррито-мартенситная), что объясняется особенностями их микроструктурных составляющих.

Насосные штанги работают в сложных условиях одновременного воздействия циклических механических нагрузок и коррозионной среды. Поэтому их работоспособность во многом определяется стойкостью стали, из которой они изготовлены, к коррозионной усталости.

На практике часто имеют место случаи, когда детали работают в условиях одновременного воздействия циклических механических напряжений, повышенных температур и периодического контакта с коррозионной средой. Периодическая подача среды на нагретую деталь приводит к возникновению градиента механических напряжений, которые могут быть самостоятельной причиной усталостного разрушения металлов или, суммируясь с напряжениями от внешней нагрузки, — интенсифицировать процесс разрушения. Отрицательное влияние периодической подачи коррозионной среды связывают не только с возникновением термических напряжений, но и, по всей вероятности, с облегчением разрушения пассива-ционных пленок или продуктов коррозии на поверхности детали, что способствует более активному взаимодействию ее со средой.

ческим нагрузкам, и изменения декремента при знакопеременных напряжениях и др.) появилась возможность получить некоторые данные о механизме процесса усталости металлов, о тех процессах, которые происходят в металле под действием знакопеременных напряжений на всех стадиях воздействия циклических нагрузок. Однако большинство этих методов изучения кинетики усталостного разрушения или не позволяют непрерывно и непосредственно в процессе испытаний фиксировать основные стадии циклического разрушения металлов во времени, или не получили распространения при испытании металлов на усталость из-за их

- Для тяжелонагруженных деталей машин, работающих в уело- , виях износа и воздействия циклических изгибных или контактных нагрузок применяют хромоникелевые конструкционные стали,, легированные молибденом, ванадием и вольфрамом: 18Х2Н4ВА, 38ХНЗМА, 34ХН4МА и др.

г) усталостные напряжения от воздействия циклических пульсаций давления, гидравлических ударов, а также автоколебаний, и вибраций, машины; • '

Для элементов современных конструкций, работающих в условиях воздействия температурных и силовых факторов, процессы перераспределения деформаций, накопления повреждений и изменения механических свойств оказывают сопоставимое влияние на кинетику несущей способности, отражая особенности воздействия циклических и статических составляющих нагруженное™. Эта кинетика особенно выражена для условий малоциклового на-гружения при повышенных температурах на стадиях образования и развития трещин.

Более углубленный анализ эксплуатационной нагруженности элементов машин показывает, что наряду с ее схематизацией, рассмотренными в предыдущих параграфах настоящей главы режимами и формами циклов в ряде случаев при проведении исследований оказывается возможным представить реальные условия нагружения в виде полигармонических процессов воздействия циклических нагрузок, которые в свою очередь чаще всего после исключения второстепенных гармоник с малыми амплитудами преобразуются в двухчастотные режимы, характеризуемые наложением на основной процесс циклического изменения напряжений их переменной составляющей более высокой частоты. Основные типы таких режимов показаны на рис. 4.19. Указанный характер

3. В целях обеспечения безопасной эксплуатации, сильфонных компенсаторов тепловых и монтажных перемещений технологических трубопроводов, эксплуатирующихся в условиях воздействия циклических нагрузок и коррози-онно-активных сред, в том числе в поле блуждающих токов, выявить превалирующие причины их разрушений и разработать рекомендации по повышению их долговечности.

ровать процесс взаимодействия химического реагента с каждой обрабатываемой деталью. Из ванны раствор с помощью насоса нагнетается в оросители. Практически, технологический ротор химической обработки потока деталей методом общего орошения можно рассматривать как дисковое транспортное устройство, приспособленное для работы в условиях воздействия химически активной среды. Вращающиеся части ротора, подшипники и т. п. могут быть защищены от вредного воздействия с помощью жидкостных кольцевых затворов или устройств активной вентиляции.

Образование резинотехнических деталей основано на естественном (адгезионном) соединении резины с металлом. Полученные композитные детали сочетают полезные свойства двух материалов. Металлическая основа обеспечивает необходимую прочность и жесткость изделия, а резиновая часть защищает металл от воздействия химически активных и абразивных сред, кавитации, эрозии и выполняет амортизирующие, антифрикционные и другие функции. В целях лучшего сцепления резины с металлом применяют различные прослойки; например, сталь предварительно латунируют, покрывают эбонитом и другими адгезионными прослойками, имеющие повышенную адгезию к металлу и различным видам резины.

Пропитанные прокладки из волокнистого материала. Многими ценными качествами тефлона TFE обладают сравнительно дешевые прокладки, получаемые пропиткой подходящих волокнистых листовых материалов тефлоновой суспензией. Чаще всего используется асбестовая ткань. Тефлоновое покрытие предохраняет асбест от воздействия химически активных веществ. Сочетание голубого асбеста и тефлона TFE дает прокладки высокой кислото-стойкости при умеренной цене.

3 Латунь легко обрабатывается (протяжка и прокатка в холодном состоянии), обладает стойкостью против ржавления и воздействия химически загрязненного пара. Наивысшей допускаемой рабочей температурой считается 200°С.

В качестве насадок в большинстве случаев применяют керамиковые кольца, обладающие большой стойкостью против воздействия химически агрессивных веществ.

Многослойные электролитические покрытия получают, последовательно наращивая на детали разные металлические покрытия в различном сочетании. Многослойные покрытия имеют положительные свойства различных электролитических осадков. Такие покрытия применяют для увеличения прочности связи между поверхностью детали и слоем покрытия, более равномерного отложения покрытия на деталях сложной формы, защиты от воздействия химически активной среды, получения благоприятной микроструктуры и повышения износостойкости. Обычно применяют многослойные покрытия из меди, никеля и хрома.

Пр-ВЗК (ПрН-У10ХК63В5) Пр-ВЗК-Р (ПрН-У20ХК57В10) 41,5 47,5 Наплавка деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания, эрозии, нагрева до 750 °С, воздействия химически активных сред, ударных нагрузок и трения металла по металлу Наплавка деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания, эрозии, нагрева до 800 °С, воздействия химически активных сред, ударных нагрузок и трения металла по металлу

• деталей, работающих в условиях эрозии, нагрева до температуры 750 °С, воздействия химически активных сред и трения металла по металлу (Пр-ВЗК);

• зубьев дереворежущих рамных пил, режущего инструмента, а также деталей, работающих в условиях эрозии, нагрева до температуры 800 "С, воздействия химически активных сред и трения металла по металлу (Пр-ВЗК-Р).

Для конструкций из малоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей, работающих в интервале температур 150—350° С, необходимо учитывать; в определенных условиях опасность хрупких разрушений вследствие проявления эффекта деформационного старения. Она наиболее велика при использовании кипящих сталей, обладающих повышенной чувствительностью к этому эффекту. Примером его проявления является разрушение сварного технологического трубопровода из кипящей малоуглеродистой стали после 5,5 лет эксплуатации при температуре 200° С. Основное количество трещин проходило вдоль спирального шва на расстоянии около 10—20 мм от границы сплавления, т. е. на участке деформационного старения, нагретом при сварке до температур 200—400° С. При длительном осмотре на этом участке были выявлены многочисленные мелкие зародышевые трещины вследствие коррозионного воздействия химически активного продукта. Опыт других разрушений подобного рода также показал, что они возможны, как правило, лишь при наличии различного рода начальных дефектов, например, трещин в сварных швах.

Однако, проницаемость большинства реактопластов все же является достаточно высокой в агрессивных средах. Для решения этих противоречий в настоящее время принята и осуществляется концепция создания многослойных полимерных конструкций. Например, создана система антикоррозионных покрытий «ВИКОР», которые представляют собой толстослойные полимерные покрытия (1—2 мм) и предназначены для защиты внутренней поверхности технологического оборудования, работающего в условиях воздействия химически агрессивных сред.