ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Раздел нерпы и Материалы, применяемые при изготовлении нефтеаппаратуры Выбор материалов из "Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов Издание 2 " К фактором первой группы относятся температура, давление и свойства среды. [c.4] При повышенных давлениях предъявляют более жесткие требования к качеству стали. Например, углеродистые стали обыкновенного качества разрешается применять для аппаратов, работающих под давлением до 5 МПа, при больших давлениях следует использовать стали с лучшими механическими свойствами и пониженным содержанием серы, фосфора и других примесей. [c.4] Увеличение давления обычно приводит к интенсификации коррозии. Так, при значительных давлениях в присутствии водорода углеродистые стали подвергаются водородной коррозии. [c.4] При выборе материалов необходимо учитывать коррозионное и эрозионное воздействие среды. В этой связи часто возникают трудности в выборе сталсй иедефицитпых марок например, нри недостаточно полной очистке сырья от солей и воды в некоторых процессах нефтепереработки для изготовления конденсационно-холодильной аппаратуры пе удается подобрать стали, обеспечивающие достаточно длительный срок службы аппарата. В ряде случаев, особенно в процессах нефтехимических производств, в условиях агрессивных сред целесообразно применять неметаллические материалы [5]. [c.5] Повышенные требования предъявляют при выборе материалов для изготовления аппаратов, предназначенных для работы с взрывоопасными веществами. [c.5] Ко второй группе факторов относятся физико-механические и технологические свойства материалов. [c.5] Наиболее важными характеристиками механических свойств при выборе материалов являются предел прочности пли временное сопротивление а , предел текучести относительное удлиненней, относительное сужение 1 1, модуль упругости при растяжении Е (модуль продольной упругости), коэффициент Пуассона .х, ударная вязкость а . [c.5] Кроме указанных механических характеристик, при выборе сталей для изготовления элементов аппаратуры, работающих при повышеиных температурах, необходимо знать такие свойства, как ползучесть и длительная прочность материала, склонность к тепловой хрупкости, релаксации, чувствительность к старению, стабильность структуры, а для аппаратуры, работающей при пониженных температурах — склонпость к хладноломкости. [c.5] Из физических характеристик для выбора материалов в ряде случаев важно знать температурный коэффициент линейного расширения и коэффициент теплопроводности материала. Последний является важной характеристикой при конструировании теилообменной аппаратуры, особенно с оребренными поверхностями. [c.5] Наиболее важными технологическими свойствами материалов, которые следует учитывать при их выборе, являются свариваемость, обрабатываемость давлением и резанием [6]. [c.5] Помимо указанных факторов, при определении целесообразности применения того пли иного материала необходимо учитывать также и экономические соображения. [c.5] Большая часть аппаратов на нефтеперерабатывающих заводах работает при повышенных температурах. Изменение механических свойств сталей при повышенных температурах следует учитывать при выборе допускаемых напряжений. Так, при повышении температуры предел текучести сталей падает, а поскольку рабочие напряжения не должны превышать предел текучести, и их выбирают с определенным запасом, то при повышении температуры допускаемые напряжения уменьшают. [c.5] Изменение механических свойств различных углеродистых сталей с содержанием углерода до 0,4% при повышенных температурах носит примерно одинаковый характер и может быть представлено в относительных единицах (табл. 1). [c.6] Как вид 10 из табл. 1, предел прочиостн с ростом температуры изменяется, увеличиваясь на 20% при температуре 200°С и падая при дальнейшем увеличении температуры до 60% при 500 С. Следует отметить, что увеличение прочности при 200° С в расчет не принимают. [c.6] С повышением температуры характер диаграммы растяжения углеродистой стали изменяется явление текучести становится менее явным (рис. 1) и при температуре примерно 300° С площадка текучести исчезает. В этом случае свойства оценивают по так называемому условному пределу текучести, который определяют как напряжение, вызывающее заданную степень остаточной деформации (обычно 0,2%). Предел текучести и предел прочности при нормальной температуре для низкоуглеродистых сталей связаны соотношением ст. . = (0,55- 0,60) а . [c.6] При повышении температуры предел текучести падает в большей степени, чем предел прочности, поэтому допускаемое напряжение следует выбирать с учетом предела текучести. [c.6] Если во всех точках поперечного сечения балки (см. рис. 2) будет достигнуто напряжение текучести, то наступит так называемое предельное состояние, при котором образуется шарнир пластичности. Предельный изгибающий момент, который может выдержать балка в этом случае, определяют как произведение предела текучести на пластический момент сопротивления Значение для прямоугольного сечения высотой к и шириной Ь Ь/1 4 момент сопротивления при упругих деформациях, когда напряжения изменяются линейно от нейтральной оси к крайним волокнам в сечении образца, W = Ьк 16. [c.7] Часто берут определенный коэффициент запаса прочности к предельному состоянию и находят размеры элементов, работающих под нагрузкой. [c.7] Вернуться к основной статье