Напряжение термическое в трубопроводах

Термическую обработку сварных соединений проводят с целью изменения структуры металла или для снятия внутренних напряжений. Полная термическая обработка узлов трубопроводов вследствие их больших габаритных размеров затруднительна даже при индустриальном изготовлении и осуществляется редко. Наиболее часто применяют местную термическую обработку сварных соединений. [c.360]

Зная допустимое напряжение материала трубопровода, можно определить предельную разность температур, при которой не требуется компенсация. Для труб из стали допускаемая разность температур составляет 32 °С. Для компенсации термического напряжения материала трубопроводы при монтаже прокладывают с изгибами. В этом случае при резком изменении температуры перекачиваемого продукта происходит само-компенсация удлинения трубопроводов. Для этого используют специальные компенсирующие устройства, например П-образ-ные, лирообразные, линзовые, сальниковые. [c.70]

Так как трубопроводы в процессе эксплуатации могут нагреваться до более высоких температур, то и термические напряжения в трубопроводах будут расти пропорционально температуре нагрева. [c.527]

Необходимо также учитывать, что в результате продолжительного механического напряжения термическая стойкость стеклянных трубопроводов снижается. [c.78]

Большую опасность для разрушения трубопровода представляют механические факторы. Высокие напряжения в трубопроводе, возникающие от холодного натяга трубопровода во время монтажа, также способствуют возникновению трещин. Трещины возникают со стороны контакта со средой. Напряжения остаются и в гнутых трубах после их гибки, если оии не сняты после гибки термической обработкой. [c.333]

Материал и размеры трубопроводов выбирают в зависимости от температуры, давления, свойств и количества транспортируемых веществ. Трубопроводы снабжают компенсирующими устройствами для предотвращения деформаций и разрывов вследствие термических напряжений при изменении температуры перемещаемого вещества или окружающей среды. Крепление трубопроводов может быть подвижным и неподвижным. [c.101]

Необходимо предусматривать все меры, исключающие любую возможность обратного течения низкотемпературных потоков через трубопроводы и аппараты, изготовленные из обычных металлов, так как это особенно опасно. Например, при розливе сжиженного природного газа на обшивке корабля появляются изгибы, она портится. Чрезмерные термические напряжения могут привести к опасным повреждениям. Высокая летучесть, малая плотность потоков — источник проблем двухфазного потока, плохой прокачиваемости и т. д. Все это приводит к нарушению режима нормальной эксплуатации низкотемпературных процессов. В свою очередь, эти трудности могут усложнить другие проблемы до критического состояния. [c.208]

Стыковку и сварку уложенных в траншею плетей производят в самое холодное время суток с последующей присыпкой трубопровода грунтом. В этом случае в трубопроводе термические напряжения будут сжимающими, а не растягивающими. [c.364]

Термические напряжения О/, возникающие в трубопроводах, можно подсчитать по формуле [c.70]

Общая инспекция предусматривает проверку места расположения и наличия водяных брызгал и огнетушителей, интервалов безопасности между производственными помещениями и зданиями, подъездных путей для автомобильных цистерн и т. п. Помимо этого проверяется сеть трубопроводов жидкого и газообразного СНГ (наличие и работоспособность отсечных клапанов и клапанов безопасности) наличие всех видов гибких рукавов (если вместимость емкостей превышает 5м ) правильность расположения и устройства трубопроводной топливной сети и установок, обеспечивающих адекватные компенсации усадки фундаментов емкостей, а также термических и механических напряжений. [c.142]

Поскольку на трубопроводе Оренбург-Заинск имели место повреждения в основном продольных заводских сварных швов в узких зонах термического влияния монтажной сварки кольцевых стыков, можно заключить, что причиной их разрушения являлись дефекты сварки кольцевых швов. Не исключено, что сваривавшиеся концы некоторых труб имели отклонения от регламентируемых размеров, в связи с чем в процессе сварки в них возникали значительные остаточные напряжения, послужившие причиной растрескивания. Не исключено также, что в процессе сварки концы труб, находившиеся в зоне термического влияния, претерпели частичную закалку, в результате чего прочность и твердость металла значительно возросли. Коррозионные повреждения возникли на тех участках сварных швов, которые в наибольшей степени подверглись термическому воздействию и имели, кроме того, исходные дефекты. Наблюдавшиеся в кольцевых швах разрушения вызывались, как правило, крупными дефектами сварки или трещинами на участках перегрева зоны термического влияния [32]. [c.64]

Один из способов защиты промысловых газопроводов от углекислотной коррозии — это применение хромсодержащих сталей. Для транспортировки сероводородсодержащих продуктов применения стойких к сероводородному растрескиванию материалов, т. е. сталей марок 20, 20ЮЧ, 09ХГ2НАБЧ, недостаточно. В этом случае дополнительно применяют метод ограничения рабочих напряжений в зависимости от категории трубопровода или участка его по СНиП 11-45—75. Требования к свариваемым материалам, подготовке и сварке, ведению процесса сварки, контролю сварного шва, допустимым дефектам, возможному ремонту, снятию остаточных сварочных напряжений приводятся в Инструкции по технологии сварки, по термической обработке и контролю стыков трубопроводов из малоуглеродистых сталей для транспортировки природного газа и конденсата, содержащих сероводород ВСН 2-61—75. [c.186]

Титан и его сплавы находят все большее применение в современном машиностроении, авиастроении, судостроении, турбостроении, производстве вооружения. Особенно ценен титан как материал для частей конструкций, работающих в напряженных условиях, критерием пригодности которого является отношение прочности к весу. Титан используют, когда требуется сочетание минимального веса с высокой прочностью, термической и коррозионной стойкостью. Так, его применяют для изготовления деталей судов, самолетов, трубопроводов, котлов высокого давления, для оборудования высокотемпературных процессов в химической и других отраслях промышленности. [c.88]

В силу ряда причин на действующих трубопроводах наблюдается изменение температуры транспортируемого продукта, что приводит к появлению в покрытии внутренних напряжений. Появление их связано с тем, что коэффициенты термического расширения покрытия и трубной стали имеют различные значения, а также с наличием адгезионной связи с поверхностью трубы. [c.99]

Путем выбора соответствующих марок сталей и термической обработки при определенных ограничениях уровня действующих напряжений удалось избежать коррозионного (сульфидного) растрескивания труб, но при этом сохраняется общее коррозионное воздействие агрессивных сред, вызывающих более или менее равномерный коррозионный износ стенок труб. Теоретически обоснованное назначение запаса на коррозионный износ в одних случаях позволяет повысить ресурс трубопровода, в других — уменьшить их металлоемкость. [c.4]

Зарубежный опыт эксплуатации АЭС, на которых в качестве теплоносителя применяется натрий, показывает, что утечки натрия обычно наблюдаются в местах сварных швов, тонких деталях (сильфонах, диафрагмах) и различных фланцевых соединениях, где под влиянием термических напряжений, механических и других воздействий возможно образование трещин, щелей или обрывов трубопроводов. [c.118]

При работе с натриевым теплоносителем имеют место течи натрия с последующим возгоранием в основном по двум причинам из-за недостаточного опыта обслуживающего персонала при работе с натрием и недостаточной надежности применяемого оборудования и приборов. Утечки натрия обычно наблюдаются в местах сварных швов, тонких деталях (сильфонах, диафрагмах) и различных фланцевых соединениях, где под влиянием термических напряжений, механических и других воздействий возможно образование трещин, щелей или обрывов трубопроводов. Типичные случаи разгерметизации контура натрия и причины, нх вызывающие, применительно к экспериментальным стендам представлены в табл. 4.1. [c.196]

Хотя каждая термостойкая труба в отдельности выдерживает резкий температурный перепад порядка 90—100°С, стеклянный трубопровод, смонтированный из этих труб, подвергать таким термическим ударам не следует. Необходимо учитывать, что при транспортировании труб или в процессе монтажа трубопровода на их поверхность могут быть нанесены царапины или какое-либо иное повреждение, снижающее термическую устойчивость труб. Термостойкость трубопровода может снизиться также за счет напряжений, созданных в трубах стыковыми соединениями и хомутами. Поэтому трубопровод рекомендуют прогревать или охлаждать постепенно. Холодный трубопровод следует вначале прогреть жидкостью, имеющей температуру не выше 50—60°С, после чего в него может быть подана жидкость с температурой 80—100°С. В нагретый трубопровод нельзя сразу пускать холодную жидкость ему надо дать в течение 5—10 мин несколько остыть. [c.195]

Тнтан и его сплавы находят все большее применение в совре-мен.чом машиностроении, авиастроении, судостроении, турбостроении, в производстве вооружения. Особенно ценен титан как материал для изготовления частей конструкций, работающих в напряженных условиях. Критерием пригодности таких материалов является отиошение их прочности к весу. Титан и его сплавы используют, когда требуется сочетание минимального веса с высокой прочностью, термической и коррозионной стойкостью. Так, они тнироко применяются для изготовления деталей самолетов, космических аппаратов, ракет, трубопроводов, котлоз высокого давления, для оборудования высокотемпературных процессов в химической и других отраслях промышленности. Одной из наиболее перспективных областей применения титана является судостроение, где решающее значение имеет высокая прочность нри малой плотности и высокая стойкость к коррозии и эрозии в морской воде. Сущестг енное значение имеет использование титана в виде листов для обшивки корпусов судов, литых деталей из титана, выдерживаюнтих длительное пребывание в морской воде, а также для покрытия изнутри смесительных барабанов, предназначенных для перемешивания агрессивных материалов и для других це.тен. В связи с дороговизной листового титана большой практический интерес для судостроительной, химической и других отраслей промышленности представляет применение титана в качестве плакировочного материала для изготовления биметаллических стальных листов. [c.274]

Все трубопроводы снабжают компенсирующими устройствами для предотвращения деформации и разрывов, вызванных термическими напряжениями при колебаниях температуры продукта. [c.410]

Усталость и коррозионная усталость. Как показал анализ статистических данных, усталость часто является одной из причин эксплуатационных разрушений сосудов. При использовании в расчетах на усталость методов, описанных в гл. 2, опасность возникновения разрушений вследствие усталости и коррозионной усталости будет снижена, кроме этого, следует по возможности избавляться от опасных концентраторов напряжений в конструкции. На рис. П.4 показаны коррозионно-усталостные трещины, образовавшиеся на грубой поверхности отверстия, выполненного кислородной резкой для присоединения штуцера к трубе, которая изготовлена из стали, содержащей 0,5% молибдена [8]. В расчетах на усталость необходимо учитывать влияние термических напряжений и стеснение тепловой деформации труб. Смит [9] описывает разрушение рециркуляционного трубопровода диаметром 254 мм из нержавеющей стали типа 304. Кольцевая трещина длиной 64 мм была обнаружена после пяти лет эксплуатации при температуре до 288° С. Причиной повреждений была термическая усталость, вызванная попаданием на стенку воды (до 1000 раз) с температурой 21—54 С в условиях малоциклового нагружения при пусках, остановах и стеснении вследствие тепловой деформации трубы толстыми бетонными стенами. [c.428]

Аппараты и трубопроводы, выполненные из углеродистых сталей, следует подвергать термической обработке для снятия внутренних напряжений. [c.220]

Разрушение участка трубопровода (0168x12 мм) газа раз-газирования на Карачаганакском нефтегазоконденсатиом месторождении произошло в зоне приварки штуцера (060x14 мм). В момент, предшествовавший разрушению, трубопровод находился под давлением 3,5 МПа в отсутствие движения среды. Температура стенки трубы составляла минус 25-минус 27°С. Зарождение и докритический рост трещин происходили из-за наличия непровара на границе сплавления кольцевого шва штуцера и основного металла трубы. После достижения трещиной критической длины (40-42 мм) началось лавинообразное разрушение в обе стороны от штуцера, о чем свидетельствует наличие шевронного излома. Остановка трещин произошла на основном металле трубы в результате их многократного разветвления. Трещины в шве образовались из-за нарушения технологии подготовки изделий под сварку и возникновения остаточных сварочных напряжений. В соответствии с требованиями нормативной документации штуцер должен изготавливаться без отверстия и привариваться к трубе угловым швом с разделкой кромки. Сверление штуцера и трубы должно выполняться после его приварки с одновременным сверлением отверстия в трубе и удалением возможных непроваров в корне шва. Сварное соединение данного штуцера было выполнено с нарушением технологии изготовления и имело непровары и трещины глубиной до 3 мм. Наличие этих характерных дефектов сварных швов свидетельствовало о том, что контроль качества металла неразрушающими методами не проводился. Предусмотренная технологией местная термическая обработка сварного соединения патрубок-труба , проводимая путем нагрева металла пламенем газовой горелки, не привела к существенному снижению напряжений в сварном шве. Разрущение трубопровода газа разгазирования произошло по механизму сероводородного растрескивания в результате развития недопустимых дефектов (трещины, непровары, высокие остаточные напряжения) в сварном соединении штуцер-труба . [c.31]

Материальное оформление трубопроводов и технологического оборудования для зон умеренной и опасной коррозпп принимается в основном одинаковым. Это спокойные углеродистые стали марки Сталь 20 с дополнительным контролем качества при изготовлении. Для зон опасной коррозпп обязательна термическая обработка труб на заводах-изготовителях и сварных швов при монтаже. Кроме того, при расчете толщины стенок труб и аппаратов для этой зоны принимается увеличенная толщина стенок для снижения внутренних напряжений. [c.55]

Аппараты и трубопроводы из углеродистых сталей, соприкасающиеся с насыщенным раствором, надо подвергать термической обработке для снятия напряжений. [c.222]

Существует и другая причина. Часто характеристики теплообменника в периоды его пуска и останова связаны с проблемой безопасности работы установки в целом, особенно если переходный процесс осуществляется в незапланированном порядке, например в результате отклк>-чения электропитания. Тогда в результате быстрого изменения температуры могут возникать термические напряжения, а при гид[5Ж 1ических ударах, связанных с резким тормо.жением пробок жидкости,— разрушения трубопроводов и их соединений, [c.13]

При очистке газов от кислых компонентов наряду с общей коррозией происходит также коррозионное растрескивание. При этом коррозионному растрескиванию подвержены сравнительно малопрочные стали с пределом текучести ниже критического значения, которые обычно не поддаются растрескиванию. Это несоответствие объясняется более агрессивными условиями, возникающими в парогазовой фазе в связи с образованием на поверхности металла пленки влаги. Из-за малой толщины этой пленки создаются условия более легкого, чем в жидкой фазе, доступа сероводорода (стимулятора наводороживания и растрескивания) к поверхности металла, и в то же время сохраняется электролитический характер среды. Коррозионному растрескиванию подвержены абсорберы, десорберы, теплообменники, подогреватели, трубопроводы. Как правило, коррозионное растрескивание возникает вблизи сварных швов и трещины направлены вдоль сварных швов. Для предотвращения коррозионного растрескивания рекомендуется применять термическую обработку (обжиг) для снятия остаточных напряжений. Наличие хлоридов в сероводородном растворе увеличивает склонность стали к коррозионному растрескиванию. Высокую стойкость к коррозионному растрескиванию проявили стали с 3% молибдена типа Х17Н13МЗТ. [c.176]

Температурные перепады создают в покрытии сложное напряженное состояние за счет возможных продольных и поперечных перемещений трубопроводов, а также вследствие возникновения в покрытии внутренних термоупругих напряжений. Последние возникают из-за разности козффи циента термического расишрения покрытия н трубной стали. Для их опре деления необходимо знать термическое расширение материала покрытия Обработка имеющихся экспериментальных данных показала, что от носительное удлинение пленки е на основе поливинилхлорида в про дольном и поперечном направлениях в интервале температур от 273 до 363 К в зависимости от температуры Т выражается двучленом второй степени [c.94]

Представляло интерес определить коэффициенты термического расширения некоторых пленок, применяемых для изоляции подземных трубопроводов . Например, коэффициенты термического расширения пленки ПИЛ определяли при температуре в пределе 0—90 °С. Перед испытанием с основы пленки ПИЛ снимали подклеивающий слой, при этом толщина ее составила около 300 мкм, а пленку отжигали постепенным повышением температуры от 20 до 90 °С для устранения усадки и коробления, возникающих от внутренних напряжений. Испытания проводили в термостатированной камере. Охлаждение создавали смесью твердой углекислоты со спиртом, нагревание — циркуляцией воды между двойными стенками камеры через ультратермостат. Температуру повышали со скоростью 2—3 °С в минуту. Температуру замеряли термометром с точностью до 0,5 °С. Удлинение пленки и.гг еряли окуляр-микрометром с точностью до 1 мкм в направлении преимущественной ориентации (продольное направление) и поперечном направлении. [c.99]

Для зон умеренной коррозии трубопроводы и технологическое оборудование изготовляют в основном из спокойных углеродистых сталей типа марки 20, а для зон опасной коррозии в некоторых случаях вводят термическую обработку труб на заводах-изгото-вителях и сварных щвов при монтаже. Кроме того, при расчете стенок труб и аппаратов этой зоны принимают увеличенную толщину стенки с целью снижения внутренних напряжений. В исключительных случаях для наиболее коррозионно опасных сред при изготовлении труб (например, для фонтанной арматуры) допускается применять нержавеющую сталь. [c.13]

Следует отметить значительную роль сварки в вознииювении повреждений магистральных трубопроводов. Качественно выполненный сварной шов является конструктивной и структурной неоднородностью, влияющей в конечном итоге на напряженно-деформированное состояние и ресурс конструкции. Считается, что сварные швы и зоны термического влияния сварки являются наиболее вероятными местами разрушения. Проведенные эксперименты показывают, что в местах локального повреждения деформации сварного шва и околошовной зоны значительно выше, в связи с чем необходимо рассчитывать зоны швов по критерию образования трещины. [c.425]

Результаты расчета показывают, что напряжения, вызванные сжатием стекля/нных iipy6, весьма велики и могуг я виться прич1ин0й разрушения трубопровода, еслп не принять мер к ко.мпенсации термических удлинений. [c.189]

Для уменьшения возникающих при нагреве термических напряжений применяют загрузку деталей в холодную печь и осуществляют медленный нагрев их вместе с печью. Таким образом обрабатывают барабаны и коллекторы паровых котлов, блоки трубопроводов, состоящие из прямых участков труб, сварных соединений и гибов, корпуса арматуры, литые сосуды и др. Иногда применяют ступенчатый нагрев с промежуточными остановками для выравнивания температуры. [c.219]

Расчет трубопроводов высокого давления и фитингов, таких, как муфты, фланцы и т. п., является наиболее важным особенно при высокой температуре и нагрузках при переменном давлении. Кроме обычных напряжений и деформаций, создаваемых одним только давлением, при расчете должно учитываться влияние тер-мическрго расширения. Разрушение деталей трубопроводов приводит к преждевременному разрушению и образованию течей в соединениях. Нагрузки, возникающие из-за большого термического градиента, могут также разрушать болты во фланцевых соединениях. [c.383]

Локальным видам коррозии, в частности КР, подвержены главным образом деформированные и напряженные участки металлоконструкций (изогнутые трубопроводы, штампованные детали, зоны термического влияния сварных швов и т. д.). Ускорение растворения металла при деформации объясняется механо-химическим эффектом [3]. [c.33]

Термический цикл сварки, оказывая теплофизическое воздействие на металл, формирует его физико-механическое состояние, определяет неоднородность металла в зонах сварного соединения различие структуры, химического состава, напряженного состояния. Повышенная неоднородность сварных соединений при одновременном воздействии коррозионной среды, а также остаточных и эксплуатационных напряжений служит причиной зарождения очагов коррозионно-механического разрушения. Физико-механическое состояние определяет различие в коррозионном и электрохимическом поведении зон сварного соединения, которое может быть оценено значениями электродных потенциалов локально в каждой зоне. Проведенные исследования позволили установить, что в большинстве случаев шов является более отрицательным (менее благородным), чем основной металл, а это значит, что в трубопроводе в образовавшемся коррозионном гальваническом элементе шов — основной металл именно шов будет подвергаться анодному растворению. Так происходит, например, у сварных соединений, выполненных электродами с фтористокальциевым покрытием. Однако, как показали эксперименты, при некоторых условиях возможно изменение значения неоднородности, а также изменение полярности зон сварного соединения. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология