Трубопровод напряжение от температурной деформаци

Для ее оценки в лабораторных условиях может быть использована разработанная в ЦКТИ методика испытания образцов сварных соединений на изгиб с постоянной скоростью деформирования [18]. Условия этого испытания приближаются к реальным условиям работы стыков паропроводов, в которых действуют напряжения изгиба, вызванные температурными деформациями трубопровода. [c.23]

Влияние монтажных напряжений и качества поверхности. Сопротивляемость трубопровода усталостным нагрузкам значительно снижается при наличии монтажных напряжений, которые возникают в основном вследствие несовпадения осей сечений труб и узлов их крепления, а также несоблюдения размерной точности и температурных деформаций. Монтажные напряжения могут также возникнуть при неудачном креплении двух трубопроводов разных диаметров общими колодками. При этом подгибка одного трубопровода создает дополнительные напряжения во втором. [c.575]

Напряжение сжатия (растяжения) от температурной деформации в прямом трубопроводе без компенсации определяется из выражения [c.150]

В пластинчато-ребристых теплообменниках возникают значительные напряжения от давления, а также от температурных деформаций и деформаций, передающихся через соединительные трубопроводы, поэтому при высоких давлениях применяют блоки небольшого поперечного сечения или устанавливают несколько коллекторов малых размеров. [c.388]

К таким деталям в первую очередь относятся быстровращающиеся диски турбин, толстостенные резервуары под высоким давлением, трубопроводы и их узлы, подверженные температурным деформациям. В то же время для деталей, нагруженных главным образом переменными напряжениями, преимущественное значение имеет несущая способность по сопротивлению усталости. [c.71]

Рис. 8.53. На ракете А-4 в соединении трубопроводов подачи жидкого кислорода и спирта с насосами турбонасосного агрегата были установлены переходники малой жесткости. Благодаря этому переходнику термические напряжения не могут быть значительными даже при больших температурных деформациях от резкого снижения- температуры в момент заполнения системы и работы двигателя. Для уменьшения гидравлических потерь внутрь сильфона 3, сваренного с фланцами i и 4, установлен дефлектор 2.

Выравнивание температур газа и грунта позволяет практически исключить влияние газопровода на естественный тепловой и гидравлический режим местности, повысить надежность линейной части трубопровода и увеличить его пропускную способность. В настоящее время ставится вопрос о необходимости круглогодичного охлаждения газа до температуры грунта по всей трассе газопровода, в том числе и за пределами северных районов. Целесообразность такого предложения обосновывается стабилизацией теплового режима работы газопровода в годовом цикле уменьшением линейных деформаций, а следовательно, и температурных напряжений, возникающих в металле труб снижением интенсивности коррозионных процессов. Это должно привести к повышению надежности линейной части, а также к некоторому увеличению подачи товарного газа. Положительные эффекты перекрывают дополнительные затраты, связанные с сооружением холодильных установок на каждой компрессорной станции. [c.70]

Общеизвестно, например, что к основным факторам, ограничивающим маневренность и надежность оборудования на переменных режимах его работы, относятся нестационарные температурные и силовые воздействия рабочих сред на элементы турбоустановки, что вызывает изменение их теплового состояния, переменные напряжения, а также вибрацию, расцентровки, искривления (деформацию) частей машины, относительные перемещения роторов и корпусов, переменное силовое взаимодействие как между элементами турбины, так и со стороны присоединенных трубопроводов [113,136]. [c.183]

В связи с изложенными факторами проводят эксплуатационный контроль температурного режима, термических перемещений и со стояния металла. Эксплуатационный контроль металла включает наблюдение за ростом остаточной деформации, изменениями структуры и механических свойств, состоянием сварных соединений и сохранением сплошности металла в местах конструктивных и эксплуатационных концентраций напряжения. Возможности эксплуатационного контроля металла должны быть предусмотрены при проектировании, монтаже, ремонтах и эксплуатации теплосилового оборудования. При длительной эксплуатации при высоких температурах я давлении свойства металла паропроводов и котлов изменяются, что проявляется в развитии процесса ползучести, окалинообразования, усталости, коррозии, эрозионного износа, а также в снижении работоспособности. Эксплуатационный контроль металла котлов и трубопроводов проводят в соответствии с требованиями Инструкции по контролю за металлом котлов, турбин и трубопроводов И 34-70-013—84 Минэнерго. [c.210]

При определении несущей способности по критериям сопротивления малоцикловому нагружению учитывают силовые и температурные нагрузки внутреннее и наружное давление, собственную массу изделия и его содержимого, массу других присоединенных элементов, реакции опор и трубопроводов, температурные воздействия, вибрации, сейсмические нагрузки. Учитываются также остаточные напряжения (деформации) от сварки однородных и неоднородных материалов, [c.122]

В деталях котлов и трубопроводов при резком наборе или сбросе нагрузки, а также при аварийных остановках могут возникать напряжения, превышающие предел текучести. Повторное многократное приложение таких напряжений приведет к разрушению от малоцикловой усталости. Для этих напряжений обычно свойствен случайный характер изменения во времени при асимметричном цикле. В процессе изменения температурных напряжений возникает упругая деформация, упруго-пластическая статическая или упруго-пластическая деформация по механизму ползучести. Усталость в упругой области — малоцикловая усталость. Усталость в упруго-пластической области — малоцикловая усталость. При упруго-пластической деформации по механизму ползучести накладываются два процесса усталость и ползучесть. Величина термических напряжений и вызываемая ими деформация зависят от степени стеснения деформации. При свободном расширении равномерно нагреваемого стержня степень стеснения деформации отсутствует температурные напряжения равны нулю. [c.49]

Изменения температуры трубопроводов, вызываемые колебаниями температуры внешней среды и рабочего вещества, Приводят к изменению длины труб. Чтобы избежать появления недопустимых температурных напряжений, деформаций и даже разрушения трубопровода с намертво закрепленными трубами, применяют специальные компенсаторы. Компенсаторы имеют конструкцию, допускающую значительную деформацию при температурном изменении длины трубопровода. На рис. 231 приведены варианты компенсаторов лирообразного (рис. 231, а), кольцевого (рис. 231, б), выполненного в виде гнутых труб (рис. 231, в) и сальникового (рис. 231, г), [c.308]

Рассмотрим аргументы тензора напряжений в случае упругой деформации. Компоненты тензора деформаций, определяемые геометрией деформированного трубопровода, характеризуются амплитудой виброперемещения, длиной полуволны и в общем случае частотой вибрации. В используемой для определения компонент тензора напряжений материала трубы цилиндрической системе координат компоненты метрического тензора постоянны. Влияние температурного перепада не связано с геометрическими характеристиками и будет рассмотрено ниже. Физико-химические параметры влияют на физико-химические [c.67]

Как следует из результатов гл. 3-5, обоснованный анализ местных напряжений, оценки прочности и ресурса конструкций АЭС с ВВЭР требует использования уточненных подходов, позволяющих получить распределение напряжений и деформаций в зонах концентрации. Такие подходы оказьшаются необходимыми особенно при температурных нагрузках, когда возникают трудности даже при определении номинальных напряжений вследствие неоднородных температурных полей и теплофизических свойств как по толщине корпуса сосуда давления, так и вдоль их образующей. Эти трудности усугубляются при анализе местной напряженности в зонах концентрации, где при коэффициентах концентрации, превышающих 3 единицы (корпус реактора — патрубковая зона, тройниковые соединения трубопроводов), возможно появление пластических деформаций. В связи с этим условно-упругие напряжения, соответствующие пластическим деформациям, оказьшаются значительно выше упругих, полученных через номинальные напряжения и теоретические коэффициенты концентрации. [c.217]

Усталостная прочность трубопроводов и их соединений. Трубопроводы многих машин подвергаются одновременно статическим и динамическим нагрузкам. К первым относятся рассмотренные статические нагрузки, обусловленные внутренним давлением жидкости, а также нагрузки, развивающиеся при монтаже трубопровода и возникающие в результате температурных деформаций трубопроводов и элементов конструкции машины. Ко вторым нагрузкам относятся нагрузки, возникающие при частотных деформациях (колебаниях) трубы, обусловленных пульсацией давления жидкости и гидравлическилш ударами, а также колебаниях (вибрациях) самих трубопроводов, вызываемых внутренними и внешними возмущениями. Следовательно, напряжения, возникающие в материале трубопровода, создаются суммой перечисленных составляющих, причем основное место в этой сумме занимают составляющие, обусловленные динамическими факторами и в особенности при их повторяемости. [c.573]

При эксплуатации на трубопроводы действуют различные нагрузки. Давление транспортируемой среды вызывает в материале трубопровода преимущественно напряжения растяжения. Нагрузки от массы труб, транспортируемой среды, тепловой изоляции, распределенные по длине, а также сосредоточенные нагрузки от массы арматуры и реакции опор вызывают напряжения изгиба и кручения. Компенсационные нагрузки от температурных деформаций вызывают напряжения растяжения, изгиба и кручения. В период монтажных работ трубопроводы испытывают нафузки от давления гидроиспытаний, при пуске - нафуз-ки от неравномерного профевания. Кроме того, возникают нафузки от защемления трубопроводов в опорах или чрезмерного трения в них. [c.800]

Учитывая повышенную чувствительность пластмасс к ударам, трубопроводы следует прокладывать так, чтобы они были защищены от повреждений. В опасных местах трубопроводы необходимо защищать специальными кожухами, деревянной обшивкой и др. Пластмассовые трубопроводы нельзя располагать вблизи трубопроводов, транспортирующих горячие среды, и нагретых поверхностей приборов и аппаратов. В случае необходимости расстояние между такими трубопроводами в свету должно быть не менее 50 мм, для винипластовых труб и не менее 100 мм для полиэтиленовых. При этом пластмассовый трубопровод следует располагать ниже металлического (теплоизлу-чателя). Категорически запрещается использовать пластмассовые трубопроводы в качестве опор, привязывать к ним различные тяги, канаты и веревки. При проектировании и монтаже пластмассовых трубопроводов необходимо, чтобы линейные температурные удлинения материала не приводили к чрезмерно большим напряжениям в трубах. В связи с этим недопустимо жесткое закрепление труб при прокладке через стены, перекрытия и перегородки. В этих местах трубопровод должен пропускаться в металлической гильзе. Температурные удлинения должны компенсироваться конструктивными элементами трубопровода (утками, отводами и т. д.), а также соответствующей конструкцией соединений труб. Количество специально предусматриваемых компенсаторов должно быть минимальным, так как ответвления препятствуют свободной деформации прямого участка трубопровода и образуют дополнительные опасные на-лряжения. На участках трубопровода, воспринимающих тепловые деформации и локализующих их самокомпенсацией, не должно быть сварных и других ослабленных соединений. Температурные удлинения трубопровода определяют по формуле [c.74]

В запорной арматуре высокого давления с приварным соединением к трубопроводу остается фланцевое соединение крышки с корпусом. Последнее является местом многочисленных повреждений во время эксплуатации. Колебания температуры рабочей среды вызывают неравномерный прогрев отдельных частей массивного фланцевого соединения и, как следствие, неравномерную деформацию крышек, что приводит к дополнительным напряжениям и нередко к образованию трещин. Наблюдаются частые повреждения прокладок, которые деформируются при быстром прогреве (вследствие отставания прогрева шпилек) и пробиваются при последующем охлаждении фланцев. Резьбовые соединения шпилек и гаек ослабевают вследствие высоких напряжений, вызываемых температурными деформациями. Вследствие этого в настоящее время разрабатываются бесфланце-вые соединения крышек. ВАЗ начал выпускать бесфланцевые вентили малых диаметров. На рис. 11-15 показа- [c.190]

Необходимы общая проверка схемы и конструктивных узлов грубошроводов, ликвидация недренируемых (по воздуху и пару) участков, ревизия креплений трубопроводов и их размещения по длине, расчетная проверка температурных деформаций и напряжений и устранение выявленных недостатков [c.387]

Если в трубопроводе не предус.мотрена компенсация температурных деформаций, то при нагревании в стенке его возникают опасные напряжения. [c.103]

Взаимное расположение узлов работающего агрегата отличается от расположения заданного им при центровке во время монтажа или ремонта. Причин, вызывающих расцентровку агрегата, очень много. Здесь рассмотрены следующие из них температурные, механические (вес циркуляционной воды и вакуум), всплытие на масляной пленке, выпрямление вала. Основными из них являются температурные расширения узлов агрегата корпусов подшипников турбины и фундаментных рам лап цилиндра, на которых он подвешен к опорам обойм лабиринтовых уплотнений некоторых конструкций диафрагм. Сюда же относится одностороннее вертикальное смещение корпуса переднего подшипника в конструкциях турбин, где корпус имеет жесткое болтовое соединение с цилиндром (турбины типа АЕГ, Крупп, Франко-Този), а также деформации турбины под действием напряжений, создаваемых температурными расширениями трубопроводов. [c.81]

Неподвижное крепление конечных участков прямолинейного трубопровода привело бы к возникновению чрезмерных температурных напряжений, тем больших, чем больше длина трубопровода и выше его температура. Исходом такого процесса явилось бы разрушение трубопровода. Во избежание этого обеспечивают компенсацию температурных удлинений трубопровода. Трубопроводы монтируют так, чтобы они имели возможность свободно расширяться при нагревании и укорачиваться при охлаждении. Способность трубопроводов к деформациям под действием возникающих в них тепловых удлинений без перенапряжений называют компенсацией тепловых удлинений. При проектировании стремятся так расположить трубопроводы, чтобы гибкостью их отдельных участков — плеч обеспечивалась самокомпенсацйя. [c.186]

Тепловые сети современных промышленных предприятий и городов представляют собой сложные инженерные сооружения, имеющие разветвленную цепь надземных и подземных трубопроводов в основном канальной прокладки. Они являются составной частью системы централизованного или местного теплоснабжения и предназначены для транспорта тепловой энергии от источников тепла к потребителям. В качестве теплоносителя в тепловых сетях используется вода или водяной пар. В РФ для централизованного теплоснабжения (особенно для коммунально-бытового) температура теплоносителя в большинстве случаев превышает 100° С (до 150° С), что в основном и определяет особенности конструкции теплопроводов. В отличие от других ( холодных ) протяженных и сложноразветвленных подземных металлических сооружений теплопроводы в процессе эксплуатации имеют значительные осевые (линейные) перемеш,ения вследствие термического удлинения стали. Температурные колебания в большом диапазоне вызывают знакопеременную и повторно-статическую деформацию металла, что, безусловно, способствует снижению коррозионномеханической прочности и долговечности трубопроводов, в первую очередь за счет уменьшения срока службы изоляционных покрытий и проявления механо-химической коррозии и требует применения специальных конструкций для компенсации тепловых перемеш,ений и снятия механических напряжений в металле трубы. [c.88]

Здесь snj, ij) - амплитудно-частотная характеристика кольцевых напряжений, обусловленных внутренним давлением перекачиваемого продукта, у = О, 1, 2,. .., У Яр - рабочее давление перекачиваемого продукта о 12(0 - линейная функция напряжений по длине трубопровода ц - коэффициент поперечной деформации материала элемента а - коэффициент линейного расширения материала трубы At - расчетный температурный перепад р] -радиус изгиба оси трубопровода при его укладке, пучении грунтового массива, криогенного растрескивания в горизонтальной плоскости Р2 - радиус изгиба оси трубопровода, вызванного укладкой, пучением, криогенным растрескиванием, в вертикальной плоскости р, = />(р,плотность распределения радиусов изгиба оси трубопровода по его длине в горизонтальной и вертикальной плоскости соответственно Е - модуль деформаций элемента - наружный радиус элемента ф - угол, определяющий [c.544]

Алюминиевые сплавы имеют более высокий температурный коэффициент линейного расширения, чем аустеннтные стали. Это определяет более высокий уровень термических напряжений, особенно в жесткозащемленных элементах конструкций при их охлаждении. Поэтому в трубопроводах для перекачки сжиженных газов в случае отсутствия возможности применения компенсаторов деформации предпочтительно использовать сплавы на основе железа. [c.620]

Основным представителем сплавов с минимальным ТКЛР является сплав 36Н. Инвар имеет самые низкие значения а в интервале температур от -100 до 100 °С. Благодаря высокому уровню механических свойств и технологичности, инвар используется в качестве конструкционного материала для деталей, от которых требуется постоянство размеров при меняющихся температурных условиях эксплуатации. Из инвара изготавливают жесткозакрепленные трубопроводы сложной пространственной формы, перекачивающие сжиженные газы в криогенных установках. Малая величина ТКЛР позволяет уменьшить напряжения в трубопроводах и предотвратить возможность их разрушения. Отпадает необходимость установки сильфонных узлов для компенсации деформации, что упрощает конструкцию и делает ее более надежной. [c.834]

Несущую способность элементов конструкций (корпусов энергетических и химических аппаратов, трубопроводов, разъемных соединений, сосудов давления, насосов и т. д.) при циклическом нагружении определяют либо по предельным, соответствующим образованию трещин, местным дефорлмациям (напряжениям) для чисел циклов, равных эксплуатационным, либо ио предельным, также соответствующим образованию трещин, числам циклов для деформаций (напряжений) от эксплуатационных нагрузок. Предельные состояния по образованию трещин при циклическом нагружении могут создаваться в зонах концентрации напряжений — от силовых и температурных нагр,узок, вне зон концентрации — от действия местных температурных напряжений и напряжений компенсации в компенсирующих устройствах. [c.121]

Основными типами резьбовых соединений, рассматриваемых в этой работе и встречающихся в конструкциях корпусов, являются следующие соединения типа шпилька — гайка , работа которых в основном определяется осевыми нагрузками при малых изгибающих усилиях соединения типа шпилька — корпус , напря женное состояние которых в значительной степени обусловлено деформациями фланца >как элемента корпуса, соотношениями жесткостей сопрягаемых деталей, а также взаимным влиянием соседних шпилек. Кроме того, встречаются резьбовые соединения типа шпилька — корпус , используемые для обеспечения плотности соединения трубопроводов с патрубками корпусов, в которых, помимо силовых напряжений, возникают также температурные напряжения, вызванные равномерным нагревом и обусловленные различными коэффициентами линейного расширения сопрягаемых деталей. [c.83]

В основу расчета [32] положен принцип оценки прочности по предельной нагрузке при расчетном давлении рабочего тела, температурные напряжения в указанных элементах не учитываются, напряжениями под влиянием овализа-ции барабана, массы барабана, воды в нем и деформации от соединенных с барабаном трубопроводов ввиду малости пренебрегают. [c.168]

Конструкция фронтового устройства, а также и других элементов форсажной камеры должна быть выполнена с учетом компенсации температурных расширений на различных режимах работы. На бесфорсажных режимах работы температура внутренней стенки диффузора, стабилизаторов и коллекторов примерно одинакова, так как все эти элементы омываются потоком газа за турбиной. На режиме форсажа температура стенок диффузора практически не изменяется, температура стабилизаторов повышается на 200. .. 300° вследствие подогрева его горячими продуктами сгорания, циркулирующими в зоне обратных токов, а температура топливных коллекторов и трубопроводов снижается на 300. .. 400° в результате охлаждения их топливом. При отключении одного из каскадов возникает разность температур между коллекторами. Возникающая при этом разность температурных расширений, чтобы не допустить деформации и высоких напряжений в элементах конструкции, должна быть компенсирована возможностью свободного относительного перемещения этих элементов. С этой целью крепление стабилизаторов к корпусу диффузора. и коллекторов к стабилизаторам или корпусу диффузора, а также коллекторов между собой производится с помощью шарнирных звеньев, как это, например, показано на рис. 9.16. Вывод трубопроводов подвода топлива к коллекторам также производится о помощью подвижных сферических соединений. [c.458]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...