Три вида отказов сосудов под давлением
Провалсосуд под давлениемсостояние, при котором повреждение накапливается до определенной степени, а сила, жесткость или функцияне может соответствовать требованиям использования. Так как же произошло повреждение? На самом деле повреждение представляет собой процесс. Под действием внешней механической силы, окружающей среды, теплового воздействия и т. д. характеристики материала ухудшаются, структура становится прерывистой илинесущий грузмощность снижается, а это урон.
Режим отказа является основой проектированиясосуд под давлением, а метод проектирования (руководство) должен быть направлен на режим отказа. Первым шагом при проектировании сосуда высокого давления должно быть определение режима отказа, который может иметь сосуд высокого давления. Для сосуда под давлением класса III проект также должен выдавать отчеты об оценке риска, включая виды основных отказов, средства контроля рисков и т. д. Оценка результатов проверки сосуда под давлением также основывается на характере отказа.
1. Кратковременные режимы отказа
• Хрупкое разрушение. Сосуд высокого давления не имеет значительной пластической деформации, а напряжение в стенке намного меньше предела прочности материала или даже ниже предела текучести материала. Основной причиной хрупкого разрушения является охрупчивание материалов (неправильный выбор материала, неправильная обработка материала, деформационное старение, плохие условия эксплуатации) и дефекты самого материала.
• Вязкий разрыв. Под действием давления и других нагрузок значение генерируемого напряжения достигает или приближается к пределу прочности стены и вызывает разрыв. Как правило, основной причиной вязкого разрушения сосудов под давлением из углеродистой стали является слишком малая толщина стенки (недостаточная расчетная толщина стенки или толщина стенки уменьшается из-за коррозии), слишком высокое внутреннее давление или выбор материала. неправильно, а установка не соответствует требованиям безопасности.
• Утечки в соединениях из-за чрезмерных деформаций. Утечки, вызванные выходом из строя уплотняющей поверхности сосуда высокого давления или ослаблением сопла, могут привести к возгоранию, взрыву и несчастным случаям с отравлением, а также к серьезному загрязнению окружающей среды.
• Образование трещин или пластичный разрыв из-за чрезмерных местных деформаций.
• Неустойчивость – упругая, пластическая или упруго-пластическая. Под действием сжимающего напряжения разрушение, вызванное внезапной потерей исходной правильной геометрии сосуда под давлением, называется разрушением из-за неустойчивости. Важной особенностью упругой неустойчивости сосуда высокого давления является то, что упругий прогиб не пропорционален нагрузке, а критическое давление не зависит от прочности материала, в основном зависит от размера сосуда высокого давления и упругих свойств материала. материала, но когда уровень напряжения в сосуде под давлением превышает предел текучести материала и возникает неупругая неустойчивость, критическое давление также связано с прочностью материала.
2. Режимы долгосрочных отказов
• Разрушение при ползучести. Сосуд высокого давления в течение длительного времени подвергается нагрузке при высокой температуре, и со временем материал подвергается медленной пластической деформации. Пластическая деформация накапливается в течение длительного времени, что приводит к значительному уменьшению толщины или деформации выпучивания, что в конечном итоге приводит к разрушению сосуда высокого давления. Когда сосуд под давлением сползает, температура стенки обычно достигает или превышает 25-35% температуры плавления материала. Величина деформации разрушения при ползучести зависит от ударной вязкости материала, а значение напряжения в момент разрушения ниже предела прочности при температуре, при которой используется материал.
• Ползучесть — чрезмерная деформация механических соединений или приводящая к недопустимой передаче нагрузки.
• Неустойчивость ползучести. Деформация, которая постепенно накапливается с течением времени , называется деформацией ползучести, и когда деформация ползучести развивается до определенной степени, возникает неустойчивость ползучести.
• Эрозия, коррозия. Когда материал сосуда под давлением, такой как резервуар из углеродистой стали, подвергается воздействию агрессивной среды из-за равномерной коррозии, вызванной уменьшением толщины стенки и изменением структуры материала, или локальной коррозией, вызванной ямками, механические свойства материала уменьшается, сосуд высокого давления сломается, так как его несущая способность недостаточна. Механизм коррозии сосуда высокого давления представляет собой химическую коррозию и электрохимическую коррозию. Формы коррозии включают равномерную коррозию, точечную коррозию, межкристаллитную коррозию, коррозию под напряжением, щелевую коррозию, водородную коррозию, биметаллическую коррозию и т. д.
• Растрескивание под влиянием окружающей среды, такое как коррозионное растрескивание под напряжением, растрескивание, вызванное водородом, и т. д.
3. Режимы циклического отказа
• Прогрессирующая пластическая деформация
• Переменная пластичность
• Усталость при упругих деформациях (средне- и многоцикловая усталость) или при упруго-пластических деформациях (малоцикловая усталость).
• Экологическая усталость
Режим отказа является основой проектированиясосуд под давлением, а метод проектирования (руководство) должен быть направлен на режим отказа. Первым шагом при проектировании сосуда высокого давления должно быть определение режима отказа, который может иметь сосуд высокого давления. Для сосуда под давлением класса III проект также должен выдавать отчеты об оценке риска, включая виды основных отказов, средства контроля рисков и т. д. Оценка результатов проверки сосуда под давлением также основывается на характере отказа.
1. Кратковременные режимы отказа
• Хрупкое разрушение. Сосуд высокого давления не имеет значительной пластической деформации, а напряжение в стенке намного меньше предела прочности материала или даже ниже предела текучести материала. Основной причиной хрупкого разрушения является охрупчивание материалов (неправильный выбор материала, неправильная обработка материала, деформационное старение, плохие условия эксплуатации) и дефекты самого материала.
• Вязкий разрыв. Под действием давления и других нагрузок значение генерируемого напряжения достигает или приближается к пределу прочности стены и вызывает разрыв. Как правило, основной причиной вязкого разрушения сосудов под давлением из углеродистой стали является слишком малая толщина стенки (недостаточная расчетная толщина стенки или толщина стенки уменьшается из-за коррозии), слишком высокое внутреннее давление или выбор материала. неправильно, а установка не соответствует требованиям безопасности.
• Утечки в соединениях из-за чрезмерных деформаций. Утечки, вызванные выходом из строя уплотняющей поверхности сосуда высокого давления или ослаблением сопла, могут привести к возгоранию, взрыву и несчастным случаям с отравлением, а также к серьезному загрязнению окружающей среды.
• Образование трещин или пластичный разрыв из-за чрезмерных местных деформаций.
• Неустойчивость – упругая, пластическая или упруго-пластическая. Под действием сжимающего напряжения разрушение, вызванное внезапной потерей исходной правильной геометрии сосуда под давлением, называется разрушением из-за неустойчивости. Важной особенностью упругой неустойчивости сосуда высокого давления является то, что упругий прогиб не пропорционален нагрузке, а критическое давление не зависит от прочности материала, в основном зависит от размера сосуда высокого давления и упругих свойств материала. материала, но когда уровень напряжения в сосуде под давлением превышает предел текучести материала и возникает неупругая неустойчивость, критическое давление также связано с прочностью материала.
2. Режимы долгосрочных отказов
• Разрушение при ползучести. Сосуд высокого давления в течение длительного времени подвергается нагрузке при высокой температуре, и со временем материал подвергается медленной пластической деформации. Пластическая деформация накапливается в течение длительного времени, что приводит к значительному уменьшению толщины или деформации выпучивания, что в конечном итоге приводит к разрушению сосуда высокого давления. Когда сосуд под давлением сползает, температура стенки обычно достигает или превышает 25-35% температуры плавления материала. Величина деформации разрушения при ползучести зависит от ударной вязкости материала, а значение напряжения в момент разрушения ниже предела прочности при температуре, при которой используется материал.
• Ползучесть — чрезмерная деформация механических соединений или приводящая к недопустимой передаче нагрузки.
• Неустойчивость ползучести. Деформация, которая постепенно накапливается с течением времени , называется деформацией ползучести, и когда деформация ползучести развивается до определенной степени, возникает неустойчивость ползучести.
• Эрозия, коррозия. Когда материал сосуда под давлением, такой как резервуар из углеродистой стали, подвергается воздействию агрессивной среды из-за равномерной коррозии, вызванной уменьшением толщины стенки и изменением структуры материала, или локальной коррозией, вызванной ямками, механические свойства материала уменьшается, сосуд высокого давления сломается, так как его несущая способность недостаточна. Механизм коррозии сосуда высокого давления представляет собой химическую коррозию и электрохимическую коррозию. Формы коррозии включают равномерную коррозию, точечную коррозию, межкристаллитную коррозию, коррозию под напряжением, щелевую коррозию, водородную коррозию, биметаллическую коррозию и т. д.
• Растрескивание под влиянием окружающей среды, такое как коррозионное растрескивание под напряжением, растрескивание, вызванное водородом, и т. д.
3. Режимы циклического отказа
• Прогрессирующая пластическая деформация
• Переменная пластичность
• Усталость при упругих деформациях (средне- и многоцикловая усталость) или при упруго-пластических деформациях (малоцикловая усталость).
• Экологическая усталость
English
Español
русский