Напряжения от давления среды на стенки сосуда

Упрощенная модель сыпучей среды. В практических задачах, связанных с определением давления материала на стенки сосудов, с достаточной точностью может быть использована упрощенная модель сыпучей среды [2, 5]. В этой модели принимают, что напряжения, действующие параллельно оси сосуда и перпендикулярно к ней, являются главными нормальными напряжениями. [c.12]

Приложение внутреннего давления повышает степень напряженности стенки сосуда и приводит к соответствующему снижению долговечности (рис. 3.17). Сопоставляя на этом рисунке кривые 1 с кривыми 2, 3 и 5, можно убедиться в необходимости учета остаточных напряжений и деформаций холодной гибки при выполнении расчетов долговечности оборудования, работающего под давлением коррозионных сред. [c.177]

Напряжения от давления среды на стенки сосуда [c.18]

Первоначально толщину стенок корпуса определяют по максимальным напряжениям растяжения. Толщину стенки верхней части аппарата, где суммарные напряжения от ветровых нагрузок и собственного веса невелики, определяют через величину внутреннего или наружного избыточного давления в аппарате. Если сосуд устанавливать в зоне 3, необходимо проверить толщину его верхней части при одновременном воздействии давления среды и сейсмических сил. [c.28]

Полная же аналогия имеется между давлением Р в цилиндрическом сосуде с толстыми стенками из эластичного материала и распределением напряжений Т (растяжения) в толще стенки как функции расстояния К от оси сосуда. Можно ожидать, что натяжение Т пропорционально градиенту скорости течения на данном расстоянии К от оси. Тогда задача сводится к отысканию распределения скоростей течения и коэффициента пропорциональности. Причина же возникновения натяжения линий тока представляется достаточно очевидной — это растяжение, а в пределе и распрямление молекулярных клубков под действием сдвиговых напряжений. Известно, что вытянутые частицы (клубки) преимущественно ориентируются своей длинной осью под углом к направлению течения. Далее не сложно убедиться, что растягивающая сила пропорциональна разности скоростей движения жидкой среды у концов растянутой молекулы, т. е. углу наклона ее оси к линии тока. Известно также, что ориентация частиц непостоянна, т. е. частицы вращаются в потоке. Следовательно, в той фазе вращения, когда ось растяжения молекулы совмещена с направлением линии тока, растягивающие силы не действуют и молекула получает возможность свернуться в клубок, сокращая, таким образом, тот отрезок линии тока, частью которого она является. Суммирование этих эффектов и создает макроскопическое проявление натяжения линий тока в виде эффектов Вайсенберга. [c.745]

Наши представления о волнах обычно ассоциируются с морской волной или движением горба вдоль сотрясаемого упругого шнура, поскольку механические волны являются результатом колебания упругой среды и наблюдаются визуально. Однако в менее упругой среде, например в воздухе, также возникают волны они могут иметь большую длину, но быть незаметными для человеческого глаза. Таковы, например, звуковые волны, которые воспринимаются ухом, но не воспринимаются глазом. Световые волны, напротив, воспринимаются зрительно. Но мы не чувствуем механических свойств световых волн в виде давления. И только специальными опытами устанавливается, что свет также производит давление, как молекулы газа на стенки заключающего его сосуда. Следовательно, зрительное или звуковое восприятие не может быть принято за основу при описании волнового движения. Волновое движение отражает некоторый периодически повторяющийся процесс. Периодически повторяющимися процессами являются колебания упругой среды, движение маятника, колебания напряженности электрического или магнитного поля и т. д. [c.21]

Классический пример напряженных объектов - сосуды давления [18]. Эги объекты наиболее распространены на предприятиях нефтехимии и нефтепереработки. Сосуды давления обычно рассчитывают на большие сроки службы. Стенки сосудов работают в условиях растягивающих напряжений, часто при повышенных температурах и в контакте с агрессивными средами. Для безопасности работы необходимы достаточно большие запасы прочности. Однако толщина сосудов должна быть ограниченной из-за технологических, экономических и других соображений. Иногда масса сосудов давления офаничена условиями технической осуществимости проекта в целом. [c.93]

Одновременное воздействие на металл коррозионных сред и механических напряжений вызывает коррозионно-механическое разрушение оборудования, связанное с проявлением взаимосопряженных механохимических явлений. При этом вследствие коррозии стенок сосудов давления и соответствующего их утонения происходит увеличение кольцевых напряжений. В свою очередь, согласно теоретическим представлениям механохимии металлов [32], это вызывает рост скорости коррозии и еще большее утонение стенок, В связи с этим, прогнозирование долговечности сосудов давления, базирующееся на предпосылке постоянства скорости коррозии в течение установленного ресурса дает изначально завышенное ее значение. Поэтому для реальной оценки долговечности необходимо проанализировать изменение кольцевых [c.119]

Если в подобной задаче будет известно боковое давление стенок сосуда на материал и потребуется найти реакцию поршня, то возникнет неопределенность в решении невозможно дать определенный ответ, не зная предыстории формирования зернистой среды. Судя по рис. 2.7.1.3, б или условиям (2.7.1.4), определить можно только крайние значения между двумя точками А к В. Эти крайние значения по отношению к внешнему воздействию принято называть активным и пассивным напряженными состояниями зернистой среды. Пример использования явленри гистерезиса напряжений, как и запись уравнения (2.7.1.4) для связного материала, см. в 3.3.4. [c.139]

Для оценочных расчетов напряжений в цилиндрических сосудах (под цилиндрическим здесь понимается любой сосуд с параллельными стенками) могут быть применены уравнения статики, полученные на основе упрощенных представлений. Одной из самых простых является модель Янсена (см., например, [10, 130, 133, 135]). В этой модели применительно к рассмотренному выше примеру содержатся два предположения. Первое состоит в том, что осевые напряжения не зависят от поперечной координаты и являются функциями только вертикальной координаты в соответствии со вторым предположением отношение осевых напряжений к боковым для любой точки зернистой среды — постоянная величина, определяемая коэффициентом бокового давления. Это означает, что нормальные напряжения, действующие вдоль стенки и перпендикулярно к ней, равны главным напряжениям. На рис. 2.7.4.1 показана ситуация, где при малых углах а <Уу == сть оз. [c.143]

Автоскрепление сосудов используют для повышения предельно допустимого давления. Для этого сосуд нагружают внутренним давлением с таким расчетом, чтобы во внутренних слоях цилиндра возникли пластические деформации, После чего давление автофретирования снимают. При этом внешние слои, подвергнутые упругой деформации, стремятся в первоначальное положение, внутренние слои с необратимыми остаточными деформациями будут этому сопротивляться, В результате во внешних слоях металла появятся напряжения растяжения, а во внутренних слоях сжатия. Подобная картина наблюдалась в скрепленных сосудах. При нагрузке цилиндра, подвергнутого автоскреплению, остаточные напряжения будут суммироваться с рабочими таким образом, что во внутренних слоях произойдет частичная разгрузка. При давлениях среды меньше давления автофретирования, пластических деформаций в стенке сосуда не наблюдается, и толстостенный цилиндр работает в упругой области. Автофретажу подвергаются, как правило, цилиндры, нагружаемые при эксплуатации давлением выше 60 МПа, [c.166]

Атомы, входящие в состав обычных (неблагородных) газов, находящихся при низких давлениях, легко можно возбудить при помощи электрического разряда. В одном из типов разрядной трубки к центральному изолированному электроду и внешней трубке — стенке сосуда, в котором находится газ, прикладывается переменное напряжение высокой частоты. Под влиянием этого электрического высокочастотного поля свободные электроны, находящиеся среди молекул газа, приобретают энергию, достаточную для ионизации молекул. При этом освобождаются новые электроны, и процесс ионизации нарастает лавинообразно. Это приводит к электрическому пробою — нарушению изолирующих свойств газа — и образованию светящегося разряда. Если частота переменного поля не-слишком велика, процесс пробоя в основных чертах такой же, как в разрядах постоянноро тока, за тем исключением, что наличие переменного поля приводит к образованию несколько более простого спектра поскольку разряд фактически не соприкасается с поверхностью металлических проводников, спектр не содержит линий, связанных с атомами вещества электродов. [c.93]

Как внутреннюю, так и внешнюю поверхность сосудов давления из высокопрочной стали надо защищать от коррозионного воздействия. Внешнюю поверхность сосуда можно окрасить, но краска может быть повреждена во время эксплуатации и внешняя коррозионная среда может привести к опасному уменьшению толщины стенки сосуда. Однако состояние внешней поверхности таких сосудов можно контролировать через определенные интервалы времени для обнаружения коррозии. Внутрегшюю поверхность сосуда не так легко контролировать, но менее вероятно, что она пострадает от атмосферной коррозии в течение периода времени, когда сосуд находится под напряжением. Во всех случаях, где должны использоваться сосуды давления из высокопрочных материалов, желательно проводить коррозионные испытания под напряжением в рабочей среде. [c.398]

Гранулы перед загрузкой просушивались при температуре 150°С в течение 16 часов. Предварительно взвешенная гранула помещалась в реакционный сосуд, температура внутренней стенки которого равнялась 450°С в реакционный сосуд под давлением подавался углекислый газ, после чего вся система прогревалась до гемпературы ЮСОХ в течение двух часов и выдерживалась при этой температуре в те4ение одного часа, при этом давление в реакционном сосуде поддерживалось равным 7,1 атм. По истечении периода выдержки включался вибратор на пять минут и выключался одновременно со сбросом давления в реакционном сосуде до атмосферного (поворотом крана), посла чего реакционный сосуд быстро изолировался от внешней среды, растущее давление регистрировалось во времени. Температура внутренней стенки в течение всего периода разложения поддерживалась 11000°С посредством изменения напряжения в цепи печи. По достижении давления 3 5 ати сосуд разгерметизировался, гранула быстро эвакуировалась и взвешивалась. [c.177]

После нагрузки рабочего датчика 2 до требуемого уровня напряженного состояния зонд монтируют в стенке сосуда с агрессивной наводороживающей средой (на чертеже не показан). Коррозионно-водородный зонд работает следующим образом. Водород, продиффундировавший через рабочий датчик 2, молизуется в канавках диска 8 и по общему осевому каналу диска 8 и поршня 7 поступает к мембране 11. Накопление молизованного водорода способствует повышению давления в названном канале, что приводит к деформации мембраны 11, об уровне которой судят по показаниям измерительного прибора. По данным тарировки мембраны 11 и датчика деформации 12 определяют количество продиффундировавшего водорода. [c.78]

В стенках труб, работающих под внешним давлением, возникают напряжения сл<атия, под действием которых при несовершенстве первоначальной цилиндрической формы создаются напряжения изгиба. В результате этого при определенных геометрических параметрах и внешних силовых нагрузках возможна потеря устойчивости цилиндрической формы труб с образованием вмятин и выпучин. Потеря устойчивости формы происходит и при работе труб, подверженных сжатию и изгибу. Поэтому для таких труб решение вопроса о их надежности сводится не только к определению размеров труб из условия недопустимости текучести металла, но и к обеспечению их достаточной устойчивости (жесткости). Минимальные по величине напряжения и силовые нагрузки (давление или осевая сила), под действием которых нарушается первоначальная форма, принято называть критическими. Первоначально устойчивая труба, предназначенная для работы в коррозионной среде, при постоянных по времени внешнем давлении или продольной сжимающей силе может потерять устойчивость формы в процессе эксплуатации в результате постепенного уменьшения (из-за коррозии) отношения начальной толщины стенки к диаметру. Долговечность трубы в основном зависит от коррозионной активности среды, величины критических напряжений (Ткр и коэффициента запаса устойчивости Пу = = (Ткр/(1о (где (То — начальное напряжение). Величина критического напряжения Сткр, при котором возможна потеря устойчивости формы сосуда, определяется экспериментально или аналитически на основе методов теории упругости. [c.33]

Другое специфическое свойство зернистой среды гистерезис напряжений) которое легко обнаружить в следующем опыте. Если в сосуде с поршнем (рис. 2.7.1.2, а) фиксировать давление материала на боковые стенки Ох в зависимости от возрастания давления поршня а затем его убывания, то получим характерную гистере-зисную петлю (рис. 2.7.1.2, б) [129]. [c.139]

Характерно в этом отношении поведение сварных соединений сплава АМгб. Разрушение сварных макетов сосудов из сплава АМгб толщиной 2 мм происходит по зоне сплавления. Максимальная деформация по толщине стенки 2 мм в зоне разрушения составила при испытании в исходном состоянии без коррозии 8тах = = 0,078, после предварительной выдержки в среде без давления в течение 270 ч Бтах=0,018, при разрушении в коррозионной среде с предварительной выдержкой под постоянным давлением а — = 0,9 (То,2, в течение 258 ч) етах = 0,001. Если в первом случае разрушение сопровождается значительной пластической деформацией, то в последнем оно происходит хрупко. Анализ напряженно-деформированного состояния в зоне разрушения показывает, что при разрушении сосуда гидравлическим давлением без среды происходит существенное увеличение микротвердости, интенсивности напряжений и деформаций. В то же время разрушение подобной емкости в коррозионной среде после 258 ч испытаний при постоянном внутреннем давлении (а=0,9(То,2) характеризуется существенно меньшими значениями этих показателей и их резким градиентом в вершине трещин (рис. 30). [c.94]