ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Опыт использования графитовой химической аппаратуры из "Химическое оборудование из неметаллических конструкционных материалов" При использовании полимеров конструкторы часто не имеют достаточно полных данных о поведении полимеров под воздейстшем статических и динамических нагрузок, изменении их физико-механических свойств, зависимости этих свойств от температуры, времени воздействия и характера нагружения, а также данных о технологии изготовления изделия и т. д. [c.12] В настоящее время нет научно обоснованных методов инженерных расчетов на прочность целого ряда полимерных материалов, которые позволили бы конструктору правильно оценить поведение этих материалов в предполагаемых условиях эксплуатации, их долговечность и т. п. Поэтому особую ценность для конструктора представляет информация о существующих конструкциях, их работоспособности и сроках службы. [c.12] Кроме того, должна быть решена проблема создания материалов, сочетающих целый ряд этих свойств. [c.13] Следует, однако, отметить, что даже существующий ассортимент полимерных материалов позволяет широко использовать их в химической промышленности. Так, в США значительное количество химического оборудования изготовляется из полимерных материалов, причем примерно 20% - из армированных пластиков . [c.13] За последние несколько лет в конструировании различной аппаратуры для химической и других отраслей промышленности были достигнуты большие успехи. [c.13] Как известно, в качестве конструкционного материала для химического оборудования раньше других материалов начали использовать фаолит, винипласт и акрилаты. Благодаря особенностям этих материалов и современному уровню их переработки, сварки, склейки и т. п., конструкторы создали образцы цельнопластмаесовой аппаратуры. Заказы промышленных предприятий на все более крупные аппараты, емкости и отдельные изделия удовлетворялись в основном за счет усиления этих конструкций ребрами жесткости, стягивающими и усиливающими элементами, а в отдельных случаях - за счет использования несущего каркаса. [c.13] Этот путь конструирования позволил расширить области применения пластмасс, однако большое различие в коэффициентах линейного расширения металлов и всех видов пластических масс ограничивало возможности создания крупногабаритной аппаратуры. Кроме того, конструкционные свойства пластических масс не использовались полностью. [c.13] Усиление цельнопластмассовых конструкций стеклопластиком, а также использование бипластмасс позволяет достигнуть равенства коэффициентов линейного расширения стеклопластика и внутренней оболочки из полимерного материала, а высокие прочностные характеристики стеклопластиков значительно расширили возможности применения оборудования из пластмасс, прежде всего за счет повышения допускаемых рабочих давлений и температур. [c.13] НИИХИММАШ и его Северодонецкий филиал разработа 1И технологию изготовления химической аппаратуры из полиэфирных стеклопластиков, плакированных полиэтиленом высокого давления. Аппараты предназначены для использования в качестве сборников и хранилищ различных агрессивных сред. Температурный предел применения аппаратов 75°С допускается кратковременное повышение температуры до ЮО°С. Пять емкостей проходят испытания,в производственных условиях. В настоящее время НИИХИММАШ разработал типовые узлы химической аппаратуры из стеклопластиков. [c.14] Разрешение проблемы получения химически стойких стеклопластиков в ряде случаев позволило бы отказаться от применения внутренней плакирующей оболочки из термопласта, в результате чего улучшилось бы качество оборудования и снизилась бы его стоимость. [c.14] Б литературе имеются сведения о таких стеклопластиках, однако рецептура связующего и свойства стеклянного наполнителя не раскрываются. Часто приводятся данные без учета влияния внешних факторов (агрессивных сред, влаги, продолжительности действия нагрузки и др.) на механическу прочность материала, хотя в некоторых случаях учет влияния этих факторов может оказаться решающим условием для выбора расчетных допускаемых напряжений и усилий на конструкцию. [c.14] минимальная прочность полиэтилена низкого давления наблюдается при нагружении в 13%-ном растворе МаОН, поэтому при расчете конструкций из полиэтилена, работающих в щелочных растворах с переменной концентрацией, необходимо в качестве критерия прочности использовать механические характеристики полиэтилена, аоме-щенного в раствор 13%-ного ЫаОН. Отмечается, что в аналогичных условиях прочность материала в растворе Н230 ( повышается с увеличением- концентрации кислоты . [c.14] Имеются данные об изменении удельной ударной вязкости и предела прочности при статическом изгибе для конструкций из фаолита после длительной работы в агрессивных средах. Так, через 12 месяцев работы в 10%-ном растворе соляной кислоты предел прочности при статическом изгибе снижается на 15%, а при эксплуатации в 94%-ном уксусном ангидриде - на 20% . [c.14] При расчетах бывает необходимо учитывать изменение физико-ме-ханических свойств пластмасс после длительного пребывания в воде или во влажном воздухе, а также степень восстановления этих свойств после суики материала. [c.14] Образец после выдержки в воде в течение 56 суток. . [c.15] Учитывая влияние всех этих факторов, основой для расчета статически напряженных конструкций из стеклопластиков следует считать зависимость прочности от времени (длительная прочность). Однако пока зще нет достаточно полных данных, объясняющих влияние отдельных факторов на длительную прочность стеклопластиков (нагрузка, Ашаратура, среда, тип стеклопластика и т. д.). [c.15] Проведенные испытания позволили установить уровень допускаемых напряжений в условиях длительной работы для полиэтилена высокого давления. [c.16] Длительное влияние температуры также приводит к резкому снижению физико-иеханических характеристик многих полимерных материалов. Так, после шести месяцев выдержки при повышенной температуре механические показатели стеклопластика АГ-4В (за исключеняем твердости) резко снижаются. Даже в контрольных образцах при 20-25 С отмечается понижение прочности на растяжение до 78%, а при изгибе до 65% от исходной прочности. [c.16] Все вышеуказанные факторы, а также недостаток информации о поведении того или иного материала в условиях эксплуатации,значительно усложняют проведение научно обоснованного выбора допускаемых напряжений при расчете конструкций из пластмасс. [c.16] Вернуться к основной статье