Ресурсы металлов

Значение коррозионных исследований определяется тремя аспектами. Первый из них — экономический — имеет целью уменьшение материальных потерь в результате коррозии трубопроводов, резервуаров (котлов), деталей машин, судов, мостов, морских конструкций и т. д. Второй аспект — повышение надежности оборудования, которое в результате коррозии может разрушаться с катастрофическими последствиями, например сосуды высокого давления, паровые котлы, металлические контейнеры для токсичных материалов, лопасти и роторы турбин, мосты, детали самолетов и автономные автоматизированные механизмы. Надежность является важнейшим условием при разработке оборудования АЭС и систем захоронения радиоактивных отходов. Третьим аспектом является сохранность металлического фонда. Мировые ресурсы металла ограничены, а потери металла в результате коррозии ведут, кроме того, к дополнительным затратам энергии и воды. Не менее важно, что человеческий труд, затрачиваемый на проектирование и реконструкцию металлического оборудования, пострадавшего от коррозии, может быть направлен на решение других общественно полезных задач. [c.17]

В справочнике на основании работ советских и зарубежных ученых, а также исследований автора описаны механические и технологические свойства более 70 металлов и 20 сплавов в зависимости от температуры испытания, содержания примесей и способов получения. Приведены сведения об основных физических свойствах всех известных в настоящее время металлов. Основное внимание уделено влиянию различных факторов на пластичность и хрупкость металлов, температурным зонам их. Рассмотрены вопросы о ресурсах металлов, методиках испытаний, разрушении, терминах, даны рекомендации по повышению качества металлов. Показано решающее влияние примесей и окружающей среды на их свойства. [c.2]

В последующие годы оно еще более возрастет, так как ресурсы металлов в земной коре ограничены и для ряда металлов близки к истощению ( исчезающие металлы ). Возникает необходимость расширения использования вторичного сырья и бедной руды, которые, как известно, обогащены примесями. [c.6]

Ресурсы металлов 9 Родий 165 Ртуть 49 Рубидий 67 Рутений 164 [c.206]

Поскольку скорость коррозионно-эрозионного износа труб при равных условиях их работы больше зависит от температуры металла, чем распространение термоусталостных трещин, то при высоких температурах стенки трубы в рабочем ресурсе металла должен превалировать коррозионно-эрозионный износ, а при более низких температурах — термоусталостные трещины. Таким образом, должна существовать предельная температура металла, начиная с которой на поверхности труб при их циклической водной очистке термоусталостные трещины не должны образовываться Такая предельная температура зависит от коррозионной активности обтекающего поверхность нагрева потока продуктов сгор.а-ния, максимального перепада температуры в стенке трубы в цикле очистки и частоты очистки. [c.249]

Из вышесказанного очевидно, что для диагностирования и прогнозирования ресурса металла после длительной эксплуатации и правильного применения расчетных методов необходимо знание основных закономерностей процессов зарождения и накопления повреждений в сложных условиях эксплуатации. [c.5]

Система позволяет в реальном масштабе времени оценивать и анализировать температурное состояние наиболее ответственных и термонапряженных узлов энергоблока, накапливать ретроспективную информацию об изменениях основных контролируемых параметров в течение всего срока службы оборудования, оценивать израсходованный и остаточный ресурсы металла поверхностей нагрева котлов. [c.184]

Одними из основных причин повреждения поверхностей нагрева после длительной работы котлов являются исчерпание ресурса металла, а также перегревы труб, вызванные наличием тепловых разверток, нарушением топочного режима и т.п. [c.213]

Таким образом, ультразвуковая технология — один из путей мобилизации внутренних ресурсов металлов. Перспективность этого направления становится очевидной, если учесть, что теоретически достижимый предел прочности металлов почти в 100 раз превосходит реальный, наблюдаемый в эксперименте предел текучести — нагрузку, при которой начинается необратимая пластическая деформация. Это означает, что даже в лучших образцах создаваемых сейчас конструкций используется лишь незначитель- [c.12]

Схема взаимосвязи исходных данных, необходимых для проектирования печного оборудования, приведена на рис. 3. Определение перечисленных в схеме данных производится на основе анализа результатов расчета, состояния и тенденции развития технологии производства, конструкций аналогичных моделей, материальных ресурсов (металла, топлива, огнеупоров и т. п.), экономики производства и эксплуатации. Критерием правильности выбора исходных данных служат результаты испытания деталей, узлов, агрегата в целом, а также результаты эксплуатации. Конструктивные решения печного агрегатного оборудования должны обеспечить технологические и эксплуатационные требования. Технико-экономический анализ показывает целесообразную степень механизации и автоматизации [10]. [c.451]

ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МЕТАЛЛА ТРУБ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБВЯЗКИ КОМПРЕССОРНОЙ [c.125]

Методика определения остаточного ресурса металла труб и соединительных деталей технологической обвязки КС включает в себя стандартные и специальные испытания, испытания на много-цикловую усталость и металлографические исследования. При этом образцы для испытаний вырезаются из участков обвязки с макси- [c.126]

Максимальная температура газов перед турбиной ограничивается жаропрочностью металла, из которого делают ее элементы. Применение охлаждаемых лопаток из специальных материалов позволило повысить ее до 1400—1500 С в авиации (особенно на самолетах-перехватчиках, где ресурс двигателя мал) и до 1050—1090 °С в стационарных турбинах, предназначенных для длительной работы. Непрерывно разрабатываются более надежные схемы охлаждения, обеспечивающие дальнейшее повышение температуры. Поскольку она все же ниже предельно достижимой при горении, приходится сознательно идти на снижение температуры горения топлива (за счет подачи излишнего количества воздуха), Это увеличивает эксергетические потери от сгорания в ГТУ иногда до [c.61]

Таким образо.м, применение сверхпрочных металлов с полным использованием их прочностного ресурса и уменьшением сечений детали без соответствующего сокращения длин может привести к прямо катастрофическому уменьшению жесткости [c.179]

Если эта книга побудит, молодые умы взяться за решение проблем коррозии и помочь уменьшить гигантские экономические потери и угрожающее растрачивание природных ресурсов вследствие разрушения металла, главная задача автора будет выполнена. [c.12]

Диагностика технического состояния и оценка ресурса аппаратов являются специальной дисциплиной, на базе которой формируются знания по обеспечению надежности и безопасности эксплуатации длительно проработавших сварных конструкций оболочкового типа. К числу отличительных черт нефтеперерабатывающих и нефтегазохимических производств следует отнести наличие значительной доли потенциально опасных объектов, выработавших проектный срок эксплуатации или не имеющих расчетного срока эксплуатации. Износ основного технологического нефтегазохимического оборудования достиг 80-90%, и оно естественно нуждается в замене. Поддерживать работоспособное состояние оборудования не представляется возможным без решения проблем диагностики современными достоверными методами и оценки остаточного ресурса. Параметры эксплуатации такого оборудования (рабочая температура и давление, рабочая среда и т.д.) охватывают очень широкие интервалы и весьма различны по воздействию на материал. Им присуще разнообразие по конструктивным оформлениям и по применяемым методам формоизменяющих операций при изготовлении. В процессе эксплуатации в металле конструктивных элементов оборудования происходит постепенное накопление необратимых повреждений и по истечении определенного времени возможны преждевременные их разрушения. [c.3]

Методы прогнозирования работоспособности длительно проработавших сварных аппаратов должны базироваться на таких критериях, которые бы учитывали временные процессы накопления повреждений в металле. Одним из основных аспектов решения проблем безопасности нефтегазохимических производств является дальнейшее совершенствование методологии оценки остаточного ресурса безопасной работы оборудования, т.е. определения времени наработки оборудования до перехода его в предельное состояние при установленных режимах и условиях эксплуатации. [c.5]

Недостаточное совершенство НД, в частности, по нормированию остаточного ресурса нефтегазохимического оборудования, объясняется тем, что они базируются в основном на критериях статической прочности бездефектного металла. Между тем, в процессе эксплуатации в металле конструктивных элементов происходит постепенное накопление необратимых повреждений и по истечении определенного времени возможны разрушения. Процессы накопления повреждений в металле усиливаются в зонах концентрации напряжений, которыми являются дефекты металлургического, строительномонтажного и эксплуатационного характера, а также зоны геометрических конструктивных концентраторов в местах приварки днищ, переходов, патрубков штуцеров в корпус аппарата. При этом особую опасность представляют трещиноподобные дефекты холодные и горячие трещины, непровары и подрезы швов, механические (царапины) и коррозионные (стресс-коррозия) повреждения и др. [c.328]

Решение этой проблемы - задача не простая. Прежде всего, наибольшую сложность в эту проблему вносят концентраторы напряжений, в том числе различные дефекты сварных соединений и основного металла, которые приводят к крайне неравномерному распределению напряжений и деформаций, возникновению локализованных пластических деформаций, изменению свойств металла из-за деформационного охрупчивания и старения и др. Кроме того, в расчетах ресурса безопасной эксплуатации необходимо учитывать повреждаемость металла во времени, что дополнительно усложняет решение подобных задач. Особую сложность представляет оценка ресурса элементов оборудования при одновременном действии нескольких повреждающих во времени факторов с учетом различного рода дефектов, в том числе и трещиноподобных. Заметим также, что практически открытой остается проблема старения металла в процессе эксплуатации оборудования. [c.329]

На основании проведенных комплексных исследований и обобщения литературных данных по напряженно-деформированному состоянию, предельных состояний, механохимии металлов и механики разрушения получены аналитические формулы для оценки ресурса элементов по параметрам испытаний и эксплуатации в условиях [c.332]

При диагностировании технического состояния длительно проработавшего оборудования анализ механизмов повреждений и выявлений определяющих параметров технического состояния обследуемого аппарата должен включать оценку фактической нагруженности основных элементов объекта в соответствии с требованиями НТД фактической геометрии и толщины стенок, концентраторов напряжений и дефектов результатов исследования напряженно-деформированного состояния (НДС), полученных при диагностике и экспертного обследования установления механизмов образования и роста обнаруженных дефектов и повреждений металла, возможных отказов вследствие их развития параметров технического состояния аппаратуры (и их соответствие требованиям НТД) и проектной документации. Если есть отклонения, то необходимо выполнить работы по установлению определяющих параметров технического состояния. Завершает перечисленные этапы заключение о необходимости дальнейших экспериментальных исследований НДС характеристик материалов, уточненных расчетов и оценки ресурса безопасной эксплуатации аппарата. [c.333]

Круг решаемых задач по оценке ресурса нефтехимического оборудования определяется принципиальной схемой физического старения конструктивных элементов (рис. 6.1). В процессе эксплуатации конструкции в результате постепенного накапливания повреждений в металле происходит снижение ресурса и показателей надежности (R - параметр предельной нагрузки, Q - параметр нагрузки). Процесс накопления повреждений в металле объединяется понятием старение . Интенсивность накопления поврежденности определяется свойствами металла М, напряженным состоянием Н и воздействием рабочей среды С. При этом движу- [c.357]

Прогнозирование ресурса безопасной эксплуатации (остаточного ресурса) должно производиться по измененным свойствам Мс, Не, Сс, устанавливаемым по результатам комплексного исследования свойств металла и технического состояния оборудования. [c.359]

Второй подход расчета ресурса аппаратов базируется на фактических данных диагностирования. Однако часто диагностической информации недостаточно для объективной оценки остаточного ресурса. Тогда используются априорные данные по дефектности, свойствам металла, параметрам последующей эксплуатации, которые при расчетах должны обеспечивать необходимый запас прочности и долговечности. [c.362]

Таким образом, методы прогнозирования ресурса должны базироваться на таких критериях, которые бы учитывали временные процессы накопления повреждений в металле. В качестве параметров надежности должны быть показатели долговечности, например, время до разрушения или число циклов нагружения до разрушения. Существующие нормативные материалы по расчету прочности не позволяют получать такие важные характеристики прочностной надежности. Например, в процессе эксплуатации аппаратов вследствие деформационного старения происходит некоторое повышение прочностных свойств, т.е. временного сопротивления и предела текучести металла. Для конструктивных элементов оборудования из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, работающих при нормальных условиях эксплуатации, значение предела текучести может возрастать до 20%. Заметим, что временное сопротивление Gb является расчетной характеристикой при выполнении прочностных расчетов по действующим НТД. Из этого следует парадоксальный вывод о том, что с увеличением срока службы аппарата можно увеличивать рабочее давление, если производить оценку прочности по действующим отраслевым нормам и правилам. Другими словами, с увеличением срока службы аппарата его надежность должна увеличиваться. В действительности, наряду с увеличением прочностных свойств происходит повышение отношения предела текучести к пределу прочности К в, снижение пластичности и вязкости, которые определяют ресурс длительной прочно- [c.366]

В настоящем издании справочника приведены основные физические характеристики металлов атомная масса, атомный радиус, число электронов в атоме (атомный номер) и их строение по сравнению со строением благородных газов (гелия — is , неона—[He]2s 2p , аргона — [Ме]3з 3/) криптона— [Ar]Зii °45 4p ксенона— [Kr]4d 5s25pe р . дона [Xe]4/ 5d 6s 6p ), электроотрицательность, ионизационный потенциал, плотность, температуры плавления и кипения. Дополнительно приведены краткие сведения о ресурсах металлов, точности и достоверности определения свойств материалов, сверхиластичностн и электропластичности металлов. [c.6]

Метод определения эквивалентной температуры по наружной окалине может производиться и неразрушающим методом, т.е. отбор необходимого количеетва окалины производится в котле непосредственно с трубы без ее вырезки. Ни одна из вышеупомянутых методик не учитывает влияния на ресурс металла его структурного состояния и изменения механических свойств, вызванных старением металла в процессе длительной эксплуатации. Поэтому для принятия решений по замене труб в период ремонта необходимо руководствоваться не только расчетами по существующим методикам, но и полным иеследованием металла. [c.217]

Значительные колебания температуры металла труб пароперегревателей при резких переходных режимах и использование больших впрысков, превышающих часто расчетные, приводят к существенному сокращению ресурса металла поверхностей нагрева, коллекторов, паропроводов и арматуры. Все это обусловливает новые, более жесткие требования к качеству работы эксплуа-тaщ oннoгo персонала. [c.7]

Для парогенератора 950 т1ч повышение к. п. д. всего на 0,1% при В = 60 г/ч, т=6 000 ч и Т=10 руб1т дает экономию 3 600 руб/год, что эквивалентно затратам на замену нескольких тонн труб. Вместе с тем рост температуры па 15—20° С приводит к потере ресурса металла, равного двукратной длительности опыта, что исчисляется мизерными суммами. [c.21]

Как видно из рис. 9-1, труба из стали 15М, рассчитанная для работы при 525° С, при температуре 565° С прослужит всего 10 000 ч [Л. 55]. Кроме того, для отдельных видов топлива возможна интенсификация газовой коррозии. Сокращение ресурса металла часто не сопровождается раздутием или какими-либо другими внещними изменениями труб, и разрушение обычно наступает неожиданно. Так как последствия неверной эксплуатации сказываются не сразу, а спустя тот или иной, иногда весьма значительный промежуток времени, возникает необходимость вцро-ведении исследований, носящих профилактический характер. В результате профилактических испытаний выясняются как недостатки конструкции, так и те режимы, при Которых металл отдельных труб попадает в неблагоприятные условия. Испытания должны проводиться в следующих случаях [c.176]

Исследование циклической треш,иностойкости и остаточного ресурса металла продольного сварного шва трубы, изготовленной из стали класса прочности Х70. [c.4]

В целом результаты исследований показывают, что при накоплении достаточного количества данных может быть выработана комплексная система предельных значений физико-механических свойств для оценки остаточного ресурса металла, исключанцая необходимость проведения во всех случаях полных его испытаний на длительную прочность. [c.45]

Возможность значительных колебаний температуры металла элементов котлов приводит к существенному сокращению ресурса металла. Высокий уровень напряжений, создаваемых внутренним давлением и весовыми нагрузками, обусловливает требования по обеспечению прочностных и жаропрочных свойств. Наличие конструктивных концентраторов напряжений — резких переходов сечения, отверстий для штуцеров, а также целого ряда трудноучитываемых факторов обусловливает требования по обеспечению высокой пластичности, вязкости и в особенности длительной пластичности. [c.6]

При коэффициенте использования рабочего времени /Сраб==0,85 100 тыс. ч эквивалентны сроку службы при расчетных параметрах пара 13,5 лет. Для дорогостоящего оборудования, каким является парогенератор и турбина с труднозаме-няемыми элементами (паропроводы, пароперегреватели, коллекторы, головная часть турбины и др.), этот срок службы в настоящее время считается недостаточным. По сроку амортизации рекомендуется его увеличить примерно в 2 раза, т. е. до 200 тыс. ч. Это может несколько снизить длительную прочность к концу ресурса металла (примерно на 5—20%) по сравнению с длительной прочностью при 100 тыс. ч. Однако, учитывая улучшение технологии производства сталей и их термообработки, повышение культуры эксплуатации оборудования, улучшение методов контроля работы металла в эксплуатации, следует ожидать меньшего снижения длительной прочности при намечаемом ресурсе работы металла в 200 тыс. ч. [c.249]

Определение остаточного ресурса металла труб технологической обвязки КС при статическом нагружении основано на сравнении результатов механических испытаний образцов из труб аварийного запаса и бывших в эксплуатации. При обработке сравнительных результатов механических испытаний бьши использованы статические методы анализа. Анализ результатов механических испытаний показывает, что существенных изменений пластических свойств металла не произошло. Удельная энергия пластической деформации металла соединительных деталей выше, чем у металла трубы аварийного запаса и труб, бывших в эксштуатации. [c.128]

Таким образом, на основании проделанной работы трубопроводы и соединительные детали, остающиеся в эксплуатации в технологической обвязке после реконструкции, обладают большим запасом как статической, так и усталостной прочности от действия нагрузок, а остаточный ресурс металла находится на уровне ресурса в состоянии поставки. Реконструированная технологическая обвязка КС была подвергнута гидравлическому исгп>гганию, что подтвердило верность принятого варианта реконструкции. [c.128]

В настоящее время СЛ Трубнадзор проводит большой объем работ по оценке напряженного состояния, уточнению режимов эксплуатации и остаточного ресурса газопроводов со сроком эксплуатации более 20 лет. Разработаны новые методики оценки напряженного состояния, неразрушающего контроля механических свойств, остаточного ресурса металла труб. [c.270]

Пластмассы получили месвойственный другим материалам темп развития. Это связано с исключительными технологическими свойствами пластмасс, а также с многообразием их физико-механических свойств. К технологическим достоинствам пластмасс относятся практически неограниченные ресурсы сырья намного меньнше капиталовложения, чем для производства металла возможность изготовления деталей в серийном и массовом производствах высокопроизводительными методами без снятия стружки с трудоемкостью, в 5... 10 раз меньшей, чем при изготовлении металлических деталей меньшие (до 5 раз) отходы и т. д. [c.38]

Уточнение напряженно-деформационного состояния (НДС), критериев предельных состояний и характеристик металла проводится с целью получения дополнителььюй информации об уровне номинальной и локальной напряженности с учетом фактических свойств металла, необходимой для установления механизмов повреждений и расчетов остаточного ресурса. [c.167]

Работоспособность оборудования (трубопроводы, сосуды, аппараты и др.) зависит от качества проектирования, изготовления и эксплуатации. Качество проектирования, в основном, зависит от метода расчета на прочность и долговечность, определяется совершенством оценки напряженного состояния металла, степенью обоснованности критериев наступления предельного состояния, запасов прочности и др. В области оценки напряженного состояния конструктивных элементов аппарата к настоящему времени достигнуты несомненные успехи. Достижения в области вычислительной техники позволяют решать практически любые задачи определения напряженного состояния элементов оборудования. Достаточно обоснованы критерии и коэффициенты запасов прочности. Тем не менее, существующие методы расчета на прочность и остаточного ресурса тр>ебуют существенного дополнения. Они должны базироваться на временных факторах (коррозия, цикличность нагружения, ползучесть и др.) повреждаемости и фактических данных о состоянии металла (физико-механические свойства, дефектность и др.). [c.356]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...