Труба Время хрупкого разрушения

Определим далее время хрупкого разрушения при малых деформациях. Напряжение о, в трубе с размерами Оо, bii) равно [18] [c.10]

С помощью уравнения (36) может быть изучено время хрупкого разрушения различных деталей (труб, дисков и т. д. [25]). [c.111]

Полагая в этом уравнении 1 з = О, устанавливаем время хрупкого разрушения трубы [c.368]

Применение низколегированных сталей в строительстве вместо углеродистых позволяет уменьшить массу строительных конструкций, получить значительную экономию металла (до 50—80 /о) > повысить надежность конструкций, осо бенно уменьшить их склонность к хрупким разрушениям, а также решить целый ряд других задач Производство низколегированных строительных сталей особенно сильно возросло в послевоенные годы (с 1955 по 1970 г) в 17 раз. В настоящее время оно достигает 13 % от общего производства стали При этом более половины производства низколегированных сталей используют в капитальном строительстве, другую часть их потребляют на изготовление труб магистральных газопроводов, металлоконструкций машин и механизмов, в судостроении и других отраслях народного хозяйства [c.130]

От основной трещины отделяются боковые, которые поражают большую площадь стенки. О наличии хрупких разрушений можно судить по солевым отложениям на наружной поверхности котла, поднятию заклепочных головок (вследствие обрыва их стержней), пропуску швов при гидравлическом испытании, отскакиванию головок заклепок при обстукивании их и во время эксплуатации. У вертикально-водотрубных котлов наблюдается характерный вид хрупких повреждений — кольцевые трещины 2 (фиг. 205) кипятильных и экранных труб. Трещины с наружной стороны трубы постепенно проникают внутрь и обнаруживаются по светло-коричневому шламовому валику 1 внутри трубы. Такие трещины образуются при щелочной воде при отсутствии свободного удлинения труб. [c.289]

Даже при комнатной температуре водород вредно действует на многие металлы и сплавы. Образующийся на поверхности металла при травлении стали в кислотах и во время электрохимических процессов атомный водород легко проникает вглубь металла, где превращается в молекулы На или реагирует с компонентами сплава, образуя хрупкие гидриды и нарушая тем самым прочность сплава. Оказавшиеся внутри металла молекулы водорода не могут диффундировать далее. Поэтому они собираются в трещинах и полостях внутри металла. Когда давление газа превысит предел прочности металла, на поверхности начнут образовываться водородные вздутия, которые приведут к разрушению материала. Это явление относится к уже упомянутой выше водородной коррозии. На рис. П1-5 изображена стальная труба, которая использовалась в аппарате для синтеза аммиака и разрушилась вследствие образования в ней водородных вздутий. [c.69]

Полезно иметь в виду, что разрывы в зоне разрушения контролируются локальными деформациями материала в области, примыкающей к зоне предразрушения. Для получения движущейся трещины окружающее упругое поле должно вызвать такие непрерывные пластические деформации на продолжении конца трещины, чтобы их было достаточно для осуществления процессов разделения. Введение устройства, которое могло бы ограничить или фиксировать смещения выше и ниже зоны разрушения, привело бы к немедленному приостановлению процесса разрушения. Увеличение К может увеличить поле пластической деформации, повысить размер зон скачкообразного распространения трещины и обусловить большую скорость трещины. Хотя существуют усложняющие явление оброятельства, например локальные ветвления, не нарушаюшде, однако, устойчивость направления распространения трещины, вероятно, ограничения на скорость распространения пластической зоны у конца трещины служат главным фактором, определяющим постоянство предельной скорости распространения трещин в конструкционном материале. Например, во время хрупкого разрушения широких стальных плит толщиной 25 мм наблюдалась скорость от 1500 до 1800 м/с. Напротив, измерения скорости трещин в газопроводных трубах толщиной около 10 мм показали, что, когда пластическая зона имеет достаточно большую величину (на поверхности излома разрушение срезом составляет 507о и выше), предельная скорость трещины обычно не превышает 400 м/с [3J. [c.15]

По осциллограммам усилие—время, полученным в процессе деформирования и разрушения образца, определялась работа йр и средняя скорость распространения трещины Ур (рис. 98). Потенциальная энергия или ее эффективная часть рассчитанная для газопровода диаметром 720 мм и толщиной стенки 9 мм с рабочим давлением 55 кгс/см показана также на рис. 98. Как видно нз рисунка, характеристики материалов йр для исходного металла и шва располагаются выше конструктивной характеристики а . Поэтому имеется запас надежности исследуемых труб по хрупкому разрушению. Кроме того, зфчения сопротивляемости распространению трещины в металле щза ц б цсходноц м м. [c.160]

В табл. 6 приведены некоторые результаты испытаний на долговечность металла спирально-шовных труб из стали 17Г2СФ при малоцикловом нагружении. Сравнивается металл, вырезанный вдоль и поперек прокатки. Отмечается резкая анизотропия долговечности по этим направлениям у основного металла. Долговечность металла поперек прокатки в три раза ниже, чем вдоль. Наблюдается различие и в изломах. При испытании вдоль прокатки длительное время происходит развитие усталостной трещины (примерно половина числа циклов до разрушения) и затем наступает механический дорыв. При испытании поперек прокатки хрупкое разрушение металла наступает через несколько циклов после обнаружения усталостной трещины. Поперечный сварной шов (геометрический [c.231]

При расчете труб и.з стеклопластиков, работающих под давлением длительное время, допускаемое напряжение не должно превышать предела прочности связующего (смолы) [7 . При действии осевой нагрузки и внутреннего давления (при определенных соотношениях этих нагрузок) наблюдались случаи хрупкого разрушения труб из полиэтилена [8). Хрупкое разрушение происходит при значениях октаэдрического напряжения, определяющего накопленную материалом энергию, равных 98—110 nrj M . [c.316]

В настоящее время в эксплуатации находится большое количество барабанов котлов среднего и низкого давлений с заклч псчными соедииетгями листов днищ и обечаек и с вальцованными соединения>. и труб с барабаном и коллекторами, В этих соединениях после длительной эксплуатации выявляются трещины от каустической хрупкости. Хрупкие разрушения в заклепочных швах выявляются в нижних барабанах вертикально-водотрубных котлов и в грязевиках горизонтально-водотрубных котлов. [c.68]

Развитие процессов образования а-фазы в процессе термической обработки или высокотемпературной эксплуатации может привести к хрупким разрушениям при комнатной температуре и сварных узлов из аустенитных сталей, особенно при аустенитоферритных швах. Подобная опасность наиболее вероятна при сравнительно небольшой толщине свариваемых элементов, иа-иример стыков труб малого диаметра. Так, при ремонте трубных систем химических установок из стали типа Х23Н18 неосторожные удары при ремонте приводили к разрушению стыков и самих труб [57]. В то же время ири толщине свариваемых деталей свыше 20—30 мм опасности разрушения узлов при нормальной температуре нет, несмотря на значительное развитие процессов а-охруичивания. [c.88]

Рассмотрим в качестве примера определение времени хрупкого разрушения тонкостенной цилиндрической трубы с днищами, нагруженной внутренним давлением (однородное плоское напряженное состояние), основываясь на критерии максимального нормального напряжения — Tinax-в этом случае время полного разрушения равно времени скрытого разрушения. [c.41]

Итак, расход материала на трубы одинаков и пропускная способность газопроводов также одинакова, но изгибная жесткость спаренного трубопровода в 2 раза меньше. В случае применения трубопровода, состоящего из п одинаковых равнопрочных труб, центры которых в поперечном сечении лежат на одной линии, изгнбная жесткость уменьшается в п раз при том же расходе материала на трубы и той же пропускной способности. Следовательно, вместо применяемых в настоящее время толстостенных трубопроводов большого диаметра рациональнее и надежнее сооружение спаренных, строенных и т. д. трубопроводов рассмотренной конструкции меньшего диаметра и с более тонкими стенками. К этому нужно добавить еще, что вероятность хрупкого разрушения для толстых труб больше из-за наличия масштабного эффекта. [c.23]

Раскрытие трещины и общий механизм хрупкого разрушения. Трудность применения метода линейной механики разрушения к сравнительно вязким конструкционным сталям низкой и средней прочности объясняется тем, что в этих случаях разрушение может быть связано со значительной локальной пластичностью. В таких материалах во время испытания образцов стандартных размеров с надрезом при нормальных скоростях деформации перед разрушением впереди напряженной трещины может распространяться пластическая зона. Вследствие этого невозможно проанализировать упругое напряженное состояние и вычислить показатель вязкости разрушения Кс- Уэллс (1969 г.) разработал метод, приняв, что неустойчивое распространение дефекта происходит при его критическом раскрытии около вершины (критическое раскрытие трещины или OD). Он предполагал, что это значение одинаково для реальных конструкций к образцов небольших размеров подобной толщины. Экспериментальное подтверждение было получено несколькими специалистами. Например, результаты определения разрушающих напряжений для охрупченных труб высокого давления из сплава циркония хорошо согласовывались с данными испытаний на изгиб образцов небольших размеров с надрезом для исследования критического раскрытия трещины (Фернихауф и Уоткинс, 1968 г.). Хорошее соответствие наблюдалось между поведением материалов при инициирующих испытаниях широкого листа и на изгиб образцов натурной толщины для выявления величины критического раскрытия трещины (Бурде-кин и Стоун, 1966 г.). В условиях малой пластической деформации можно показать, что усилие распространения трещины G есть произведение предела текучести Оу и критического раскрытия трещины б [c.236]

Развитие котельной техники и освоение паровых котлов различных параметров и конструкций сопровождались вынужденной, практически непрерывной борьбой с коррозией самого разного, нередко неолшданного характера и прояв ления. Наиболее стабильной оказалась стояночная коррозия, наблюдаемая на котлах любых типов многие десятки лет (и в настоящее время). Наиболее тяжелые последствия вызывала так называемая каустическая хрупкость , поражавшая заклепочные соединения барабанов, а также вальцованные соединения экранных и кипятильных труб с коллекторами и барабанами котлов старых конструкций. В результате такой (ныне ликвидированной) коррозии происходили разрушения котлов и строительных конструкций, случаи травмирования обслуживающего персонала. Многие годы и в настоящее время работники ТЭЦ сталкиваются с вязкими коррозионными повреждениями экранных труб в результате таких видов коррозии, как подшла-мовая, ракушечная , пароводяная. В последние 10 лет все чаще происходили хрупкие разрушения экранных труб. [c.6]

Во время гидравлических испытаний вследствие увеличения концентрации напряжений в вершине водородной трешины возникает новая трещина, распространяющаяся к внутренней поверхности трубы перпендикулярно окружным напряжениям. При достижении этой трещиной внутренней поверхности трубы происходит разрушение трубы вследствие уменьшения толшяны стенки. На внутреннем слое разрушенной поверхности наблюдается хрупкий излом с расщеплениями, характерными для водородного охрупчивания, на внешнем слое виден вязкий долом. [c.116]

Длительное время внутренняя коррозия барабанных котлов объяснялась в основном недостатками водно-химического режима. В последние 10—15 лет со всей очевидностью установлено важное, а иногда и решающее влияние иа протекание и интенсивность коррозии экранных труб тепловой иагрузки и гидродинамических факторов. Установлена также непосредственная связь внутренней коррозии многих котельных элементов с их конструктивными особенностями. Неправильна постановка вопроса, какой из факторов является определяющим в протекании коррозии парогенерирующих труб внутритрубные отложения или тепловая нагрузка. Эти факторы жестко взаимосвязаны, и требуется конкретный подход в каждом отдельном случае [3]. Роль теплового напряжения в вязких (первого типа) и хрупких (второго типа) повреждениях иаро-генерирующих труб (см. 2.2) действительно значительна, но механизм воздействия теплового потока иа эти повреждения различен. При повреждениях первого типа его влияние при традиционном водном режиме связано с зависимостью скорости железоокисного накипеобразования от тепловой нагрузки. В дальнейшем протекает процесс электрохимической коррозии с утонением стенки труОы, скорость которого существенно зависит от качества котловой воды и ряда других факторов, в том числе и от тепловой иагрузки. При повреждениях второго типа, т. е. связанных с водородным охрупчиванием, разрушение труб фактически определяется только высоким уровнем теплового потока, вызывающего переход на нестабильный режим кипения при данном характере отложений (см. 2.3). Необходимо совместно рассмотреть влияние и водного режима, и тепловой иагрузки на коррозию экранных труб. Увеличение тепловой нагрузки вызывает существенную интенсификацию железоокисного и медного накипеобразования. Но в свою очередь наличие опасных пористых, мало-теилоироводиых отложений приводит к снижению того теплового потока, когда нарушается нормальный режим кииения и возникают частые и значительные теплосмены с разрушением защитных пленок, развитием пароводяной и водородной коррозии (см. 2.3, 3.1, 3.3). [c.199]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...