ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разрушение мембран при пульсирующем рабочем давлении из "Предохранительные мембраны Издание 2" Поскольку существование предельного напряжения ползучести не доказано, то пределом ползучести при данной температуре илн при заданной продолжительности нагружения называют постоянное напряжение, при которо.м достигается заданная деформация или определенная скорость деформации. Ускоренные. методы определения предела ползучести не учитывают различия физико-химических и структурных процессов при кратковременном и длительном нагружении. Многие закономерности изменения сопротивления в зависимости от внутренних и внешних факторов различны, а иногда даже противоположны. В процессе ползучести ири повышенных температурах пронс.ходнт непрерывное из.менение структуры. материала. При рекристаллизации (рост зерен) скорость ползучести значительно возрастает, т. е. сопротивление ползучести уменьшается. В отличие от кратковременной прочности сопротивление ползучести понижается в результате деформации, и поэтому для некоторых материалов сниженпе пластичности приводи к повышению сопротивления ползучести. В результате ползучести снижается работоспособность не только разрывных, но н хлопающих. мембран, хотя и в значительно меньшей степени. Хлопающие мембраны через определенное время могут потерять устойчивость и для них кроме критической нагрузки важной характеристикой может являться также критическое время или критическая деформация. [c.114] Мембраны вследствие ползучести ослабляются настолько, что могут сработать при рабочем давлении. В условиях эксплуатации прн колебаниях рабочих температур и давлений ползучесть мембран может замедляться или ускоряться, что соог-ветственно изменяет длительную прочность (ресурс) ме.мбран. Когда деформация ползучести мембраны, предшествующая се разрушению, достигает предельного (критического) значения, ресурс. мембраны полностью исчерпан. Фиксируя критическую деформацию ползучести мембран в условиях эксплуатации, можно значительно увеличить продолжительность их эксплуатации вплоть до полного исчерпания ресурса мембран. [c.114] Для фиксации критической дефор.мации ползучести мембранное предохранительное устройство снабжают контактными датчиками положения. мембраны, расноложенны.ми по форме мембраны в. момент достижения ею критической деформации ползучести. Контактные датчики положения мембраны могут быть выполнены н виде перфорированной оболочки, легко разрушаемой рабочим давлением среды, содержащейся в защищаемом аппарате. При опасном повышении рабочего давления (до исчерпания полного ресурса мембраны) оболочка разрушается вместе с мембраной. [c.114] С повышением температуры длительная прочность мембран снижается (рнс. 73). [c.116] Разрывные мембраны пз алюминия -и серебра могут эксплу-атироваться при повышенной температуре лишь прн значительном отношении разрушающего давления к рабочему. Наибольшее практическое значение и.меет отношение этих давлений порядка 1,2. Прн этом отношении срок службы алюминиевых мембран (/=100 С) не достигает и 10 ч, серебряных при той же температуре — около 11 ч, а при температуре 200 °С — менее 1 ч. Такой короткий срок службы этих мембран ограничивает возможности их применения при повышенных температурах, и в этих условиях целесообразнее применять мембраны из других материалов, например разрывные из никеля, ломающиеся из графита, хлопающие из нержавеющей стали и других материалов, которые даже при значительно меньшем, чем 1,2, отношении разрушающего давления к рабочему имеют срок службы выше 10 000 ч. В табл. 28 приведены отношения разрушающего давления к рабочему, обеспечивающие продолжительность эксплуатации разрывных мембран не менее 10 000 ч при постоянном рабочем давлении в защищаемом аппарате. [c.116] При воздействип пульсирующего давления (повторно-перемен-ных нагрузок) мембрана разрушается при напряжениях, значительно меньших, чем те, которые характеризуют статическую прочность, причем разрушение происходит без заметных следов остаточной деформации. Учитывая, что в реальных условнях многие предохранительные мембраны подвергаются значительному числу циклов повторно-переменного нагружения в условнях различных температур и технологических сред, нетрудно представить, в каком большом диапазоне числа циклов нагружения и условий эксплуатации защищаемого оборудования необходимо обеспечить надежную работу мембран. [c.116] Значительное влияние на сопротивление усталости металлических разрывных мембран оказывает предварительное их выпучивание. Чем больше давление предварительного выпучивания, тем меньше циклов нагружения выдерживает мембрана до разрушения. Результаты испытаний металлических разрывных мембран при пульсирующем нагружении с максимальным рабочим давлением, равным 0,7 от разрушающего давления при кратковременно.м статическом воздействии, представлены на рис. 75. Разрывные предварительно выпученные металличеокне мембраны целесообразно применять и в условиях пульсирующего нагружения, но для увеличения сопротивления воздействию переменных нагрузок их следует устанавливать з комплекте с вакуумными опорами. [c.117] Иногда для снижения уровня пульсационных нагрузок на мембрану между защищаемым аппаратом и мембраной устанавливают демпфирующий патрубок с ребрами или перфорированными перегородками, расположенными по длине патрубка с нерегуляриььм шаго.м, чтобы исключить резонансные пики на высоких частотах. Для этой же цели вместо демпфирующего патрубка или совместно с ним мол но использовать гибкую гофрированную мембрану. [c.118] Увеличить общий срок службы мембранного предохранительного устройства можно та кже и без снижения уровня пульсационных нагрузок, если в одном устройстве последовательно закрепить несколько мембран, срок службы каждой из которых сравнительно невелик. Ири опасном повышении рабочего давления в защпщаемо.м аппарате разрушаются все мембраны, размещенные в одном устройстве. Ири нормальном протекании рабочего процесса мембраны выходят из строя последовательно. [c.118] Вернуться к основной статье