Внутренние отложения

заключается в том, что на поверхности образца (изделия), находящегося под нагрузкой или имеющего внутренние остаточные напряжения (например, после наклепа) и погруженного в относительно слабую коррозионную среду, образуются тонкие трещины, проходящие главным образом по телу зерна.

Так как напряжения вызываются разными причинами, то различают временные напряжения, обусловленные действием внешней нагрузки и исчезающие после ее снятия, и внутренние остаточные напряжения, возникающие и уравновешивающиеся в пределах тела без действия внешней нагрузки.

Внутренние остаточные напряжения возникают в процессе быстрого нагрева или охлаждения металла вследствие неоднородного расширения (сжатия) поверхностных и внутренних слоев. Эти напряжения называют тепловыми или термическими. Кроме того, напряжения появляются в процессе кристаллизации, при неоднородной деформации, при термической обработке вследствие неоднородного протекания структурных превращений по объему и т. д. Их называют фазовыми или структурными.

Внутренние остаточные напряжения являются опасными, так как складываются с действующими рабочими напряжениями и могут привести к преждевременному разрушению конструкции.

В результате образуется структура мартенсита, имеющая высокую твердость и прочность. Закалка является промежуточной термообработкой, так как при высоких скоростях охлаждения в металле возникают большие внутренние остаточные напряжения, повышается хрупкость. Для снятия остаточных напряжений и получения требуемых эксплуатационных свойств после закалки обязательно проводится отпуск.

никового вкладыша, обычно изготавливаемого из стали). В тонкослойных подшипниках при толщине баббита менее 1 мм он имеет гетерогенную (неоднородную) микроструктуру с крупными твердыми кристаллами химических соединений (SnSb, CuSn, SnPb и т.д.), вследствие чего сопротивляемость усталостным повреждениям под действием циклических нагрузок снижается. В отдельных локальных объемах кристаллов накапливается пластическая деформация, в слое баббита возникают внутренние остаточные напряжения, микротрещины, которые при дальнейшем циклическом нагружении могут стать очагами усталостных трещин. Баббиты применяют для заливки подшипников скольжения при удельных нагрузках не более 10—15 МПа и температуре не выше 100-120°С.

Эксплуатационные причины ошибок. Во время эксплуатации механизмов появляются ошибки, вызываемые деформациями деталей и износом. Причинами деформаций могут быть силы, действующие на детали, нагрев деталей и внутренние остаточные напряжения.

Внутренние остаточные напряжения, возникающие в процессе отливки, сварки, штамповки или термической обработки деталей, с течением времени могут вызвать деформацию (коробление) детали. Для уменьшения этих напряжений применяют отжиг, старение или отпуск.

Считают, что по мере нагружения одна часть кристалла целиком сдвигается относительно другой в направлении линии скольжения. Расстояние между полосами скольжения лежит в пределах 10~s— 10~4 см. Направление скольжения практически всегда совпадает с направлением вектора решетки в плотно упакованной плоскости. Оно начинается в каком-то одном месте тогда, когда касательные напряжения в плоскости скольжения достигают определенной величины, и постепенно распространяется на остальную часть плоскости. При этом нормальная к плоскости скольжения составляющая напряжения оказывает незначительное влияние на начало скольжения. Величина критического касательного напряжения зависит от чистоты металла, температуры и скорости деформирования. По мере нагружеяия кристаллиты разбиваются на фрагменты размером около 10~4 см, а те в свою очередь образуют блоки на два порядка меньше. В процессе разбиения возникают напряжения второго рода, связанные с искажением в решетке. Они соответствуют прочности материала в микро-объеме и пропорциональны пределу текучести. Около микродефектов вследствие локальных упругих напряжений кристаллической решетки возникают значительные по величине ультрамикронапряжения (искажения третьего рода). Внутренние остаточные напряжения сосредоточивают часть остаточной энергии пластического деформиро-

Для целого ряда машин причиной отказа машин может явиться старение материала. Так, например, в процессе естественного старения станочных систем снимаются внутренние остаточные напряжения, что приводит к стабилизации геомет-

Непроклей, расслоение, пористость, повышенная шероховатость поверхности, оголения армирующих материалов, складки слоев армирующего материала, внутренние остаточные напряжения, усадочные явления

Расчет трубопровода как балки кольцевого сечения на неосесимметричные нагрузки не отвечает действительному напряженному состоянию трубопровода, так как при действии на него неосесимметричной нагрузки закон плоских сечений теряет силу. При действии неосесимметричных нагрузок (внутренние отложения пыли, конденсат, ветровая нагрузка, обледенение и т.п.) трубопроводы, имеющие обычно вид тонких оболочек, работают не как плоские конструкции, а как пространственные системы (оболочка с жесткими опорными кольцами), находящиеся в условиях двухосного напряженного состояния. На действие этих нагрузок трубопроводы рассчитывают как оболочки на основе гипотез технической (полубезмоментной) теории оболочек.

Магнитная окись Fe2O3 образуется только из Ре3О4, так как последняя обладает магнитными свойствами. Это обстоятельство может быть полезным при установлении «происхождения» Fe2O3, образующей внутренние отложения в трубах: если она магнитна, то, следовательно, получена из Fe3O4. Превращение Fe3O4 — *Ре2О3 возможно только в присутствии значительных количеств кислорода в питательной воде. Если РезО3 не обладает магнитными свойствами, значит, она получена не из РезО4, а за счет осаждения из раствора соединения, получаемого там же при условии наличия кислорода в котловой воде.

Трубчатые образцы были испытаны с необработанными поверхностями, на которых в значительной степени были сохранены наружные и внутренние отложения. Напряжения в образцах рассчитывали по номинальным размерам. Фактическую толщину стенки определяли по мерным кольцам, примыкающим к концам трубчатого образца. Вследствие развившейся местной ползучести она заметно отличалась от номинальной (в данном случае задача испытания состояла в определении снижения ресурса длительной прочности трубы НРЧ, а не ее металла; поэтому напряжения определяли по номинальному диаметру и толщине труб).

Известно, что внутренние отложения труб — накипи в худшем случае имеют коэффициент теплопроводности

При работе чугунных котлов возможно прекращение подачи электроэнергии в котельную. При этом останавливаются сетевые насосы на водогрейных котлах и питательные на паровых. Складывается обстановка, сложная для безопасности оборудования котельной и обслуживающего персонала. Дело в том, что обмуровка за счет аккумулированной при работе теплоты отдает часть ее воде или пароводяной смеси. На водогрейных котлах из-за отсутствия циркуляции возможны локальное резкое парообразование и гидравлические удары. На паровых котлах образуются свободные уровни котловой воды или опрокидывание циркуляции, что может привести к неконтролируемым температурным разверкам как по секциям, так и в пределах секций. Большое влияние на неравномерность обогрева в различных частях поверхностей нагрева оказывают внутренние отложения. Заносы поверхности стенок достигают 10 мм и более. В результате возможны неравномерные термические расширения, часто приводящие к пережогу металла, образованию трещин, нарушению гидравлической плотности в ниппельных соединениях.

4.3.35. Внутренние отложения из поверхностей нагрева котлов должны быть удалены при водных отмывках во время растолок и остановов или при химических очистках.

Внутренние отложения на стенках поверхностей нагрева, препятствующие отводу тепла от металла, вызывают повышение его температуры. Оно тем больше, чем интенсивнее обогревается поверхность нагрева, и может стать опасным для прочности металла: температура стенки при плохом отводе от нее тепла может приблизиться к температуре дымовых газов, омывающих поверхность нагрева. Особенно опасны, поэтому, внут-

При высокой местной тепловой нагрузке экранной трубы и недостаточно осветленной воде возможны внутренние отложения в этих местах железистой, медистой и алюмосиликатной накипи. Во избежание появления от-дулин и свищей участки труб в зонах усиленного обогрева от мазутных форсунок в высоконапряженных топках защищают иногда огнеупорной обмазкой, в состав которой входят 80—85% хромомагнезита, 10—15% огнеупорной глины и около 5% жидкого стекла. Наряду с этим необходимо уделять большое внимание качеству питательной воды этих котлов, особенно в отношении содержания кремниевой кислоты, железа и меди (см. §3-4).

Как показывает опыт эксплуатации, внутренние отложения, образующиеся в пароводяном тракте котлов СКД, в основном состоят из продуктов коррозии конструкционных материалов. Образование указанных отложений в значительной степени обусловлено загрязнением обессоленного конденсата по тракту подогревателей высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления.

Внутренние отложения на стенках труб вызывают повышение температуры металла, что может привести к их перегреву и разрыву.

После монтажа котлов загрязненность их внутренней поверхности вызвана в основном отложением на ней оксидов эвааеза. Внутренняя поверхность котла может быть загрязнена также сварочным гратом, песком, землей и другими посторонними предметами. На котлах, находящихся в эксплуатации, внутренние отложения состоят в основном из кальциевых соединений и оксидов железа.