Внутренние напряжения в трубах

Холодные трещины образуются при комнатной температуре во время сварки труб или после е окончания. Причиной возникновения холодных трещин могут быть появление а-фазы, образование большого количества охрупчивающей составляющей стали, рост внутренних напряжений. [c.159]

Тепловое напряжение, отнесенное к внутренней поверхности труб, принято равным 326,82 кДж/(м ч). Расчетная температура стенки труб 930°С. Трубчатая печь 8 оборудована блоком теплоиспользующей аппаратуры. Теплоиспользующие поверхности представляют собой пучки гладких и ребристых труб, имеющие коллекторные системы на входе и выходе продуктов. Трубчатая печь 5, блок теплоиспользующей аппаратуры и вспомогательный котел 10 снабжены факельными горелками. Остаточный метан после трубчатой печи конвертируется в шахтном конверторе 9 с паром и воздухом на никелевом катализаторе. Внутренний диаметр конвертора 3970 мм. Объем загружаемого в конвертор метана катализатора 38,5 м . Через центральную трубу смесителя, расположенного в верхней части конвертора, поступает паровоздушная смесь при 482 °С, а по кольцевому пространству парогазовая смесь при 835°С. [c.205]

Баллоны изготовляются из бесшовных труб из углеродистой стали с нормальной мелкозернистой структурой без внутренних напряжений. Каждый баллон имеет ввинченный в горловину запорный вентиль с боковым штуцером для отбора газа, металлический колпак для закрывания вентиля и штуцера, башмак для установки в вертикальном положении. Около горловины баллона выбивается клеймо завода-изготовителя, содержащее паспортные данные, в том числе дату изготовления, испытания и следующего освидетельствования, а также указание фактической массы порожнего баллона (кг). [c.308]

Коррозионное разрушение теплообменников, печей огневого подогрева, блочных автоматизированных установок подготовки нефти и очистки сточных вод, отстойников, резервуаров технологического назначения и товарной нефти усиливается и в результате воздействия повышенных температур. В кожухотрубчатых теплообменниках, где теплоносителем, как правило, является товарная нефть, наиболее быстро (через 1,5—3 года) выходят из строя трубные пучки, которые в первую очередь из-за высоких термических напряжений разрушаются в местах развальцовки трубок. При подогреве недостаточно обезвоженных и обессоленных нефтей срок службы трубных змеевиков в печах огневого подогрева (ПБ-12, ПБ-16 и др.) не превышает 1 года из-за развития, язвенных поражений и даже сквозных каверн в стенках труб. Развитие локальных поражений связано с тем, что на отдельных участках внутренней поверхности труб могут образовываться солевые отложения или в тонких слоях понижается pH пластовых вод в результате гидролиза солей кальция и магния под действием высоких температур. [c.146]

При течении жидкости по внутренней поверхности труб или каналов иной формы градиент давления вдоль оси потока и касательное напряжение на свободной поверхности жидкости т ж связаны между собой зависимостью [c.133]

Влияние температуры формирования и продолжительности оплавления на свойства покрытий. В процессе исследований порошок полиэтилена наносили на горячую трубу, имеющую температуру + 180, + 200, + 230, + 250 и + 270 С. После проплавления покрытие охлаждалось в течение 5 мин в холодной воде ( + 10 С). Затем определялись характеристическая вязкость, относительное удлинение и предел прочности при растяжении, адгезия и внутренние напряжения (табл. 5.2). [c.122]

С увеличением температуры нагрева трубы до --250 °С адгезия увеличивается. При дальнейшем увеличении температуры адгезия уменьшается, что связано с деструкцией полиэтилена. Это явление наблюдалось при формировании покрытий из полиэтилена газопламенным методом. Следовательно, чем выше (до известного предела) температура формирования, тем выше адгезия и тем быстрее она достигает максимальных значений. Внутренние напряжения при увеличении температуры нагрева трубы несколько уменьшаются. [c.122]

Зависимость предельного напряжения сдвига мангышлакской нефти от вида обработки внутренней поверхности трубы [c.113]

При подготовке труб по варианту 2 имеется технологическая возможность нагружения ИСО высокими напряжениями, т. е. полностью использовать высокую прочность стеклопластиковой оболочки. Например, металлическая труба с толщиной стенки 5 мм, на которую формована ИСО толщиной 3 мм, выдерживает гидравлическое давление в два раза больше по величине, чем труба без ИСО. Срок службы в коррозионно-агрессивных условиях увеличивается в 2,5 раза, чем у труб с обычными изоляционными покрытиями. Причем нанесенная на трубу ИСО защищает стенку трубы как с наружной, так и с внутренней стороны. Это объясняется уменьшением скорости и локализацией очага механохимического разрушения со стороны внутренней стенки трубы. [c.101]

На величину теплонапряженности поверхности нагрева большое влияние оказывает отложение кокса на внутренней поверхности труб. Кокс затрудняет передачу тепла сырью и, кроме того, создает угрозу целости труб (повышается температура стенок труб). Рост образования кокса затрудняет увеличение. тепловой напряженности поверхности нагрева и приводит к падению производительности установки. [c.177]

Для футеровки труб Институтом санитарной техники Академии строительства и архитектуры СССР разработан применяемый промышленностью оригинальный метод, основанный на том, что в процессе изготовления в пластмассовой трубе возникают внутренние напряжения. При нагревании происходит релаксация остаточных напряжений, что приводит к некоторому расширению трубы. [c.315]

В экспериментальной практике применяют и другие методы оценки напряжений в материалах. В частности, в некоторых работах приводятся интересные исследования, связанные с выявлением и оценкой внутренних напряжений в покрытиях на различных подложках консольным методом. Указанные способы, отличаясь высокой точностью и удобством в работе, вместе с тем являются мало приемлемыми для определения напряжений непосредственно на изоляции трубы в грунте. В связи с этим был разработан способ определения напряжений в изоляции без снятия ее с трубы, основанный на использовании поляризованного света. [c.81]

Пройдя сквозь поляризатор 33, световой пучок поляризуется в плоскости колебаний поляроида и падает на исследуемое покрытие 30 через проделанное в стенке трубы 32 отверстие размером 1,5X1.5 см и стеклянную пластинку 31, вставленную в это отверстие. При установке в отверстие стеклянной пластинки 31 необходимо помнить, что приклеивание ее к трубе вызывает появление внутренних напряжений в стекле, что искажает определяемые показатели изоляции. [c.87]

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]

Уренгой - Центр 1, Уренгой - Центр II), а трещины зарождались в стороне от концентраторов. Данный факт, очевидно, может быть объяснен тем, что критические напряжения, необходимые для протекания этого вида коррозионно-механического разрушения, имеют небольшие значения и находятся ниже величин расчетных рабочих напряжений в стенке трубы (не превышают предела текучести стали). Следует отметить, что при расчете магистральных трубопроводов на прочность в соответствии с действующими нормативно-техническими документами не учитываются внутренние напряжения 1 и 2-го рода, возникающие при производстве труб, которые имеют достаточно высокие значения. Поэтому трещины зарождаются в очаге разрушения без видимых дефектов на металле, имеющем достаточный уровень напряжений для протекания КР (физические концентраторы напряжения). [c.31]

Металлургическими методами предотвращения КР является подготовка поверхности труб, уменьшение внутренних напряжений, снижение чувствительности стали к КР, уменьшение физико-химической неоднородности по периметру труб. [c.97]

В качестве измерительного зонда используют два расположенных один над другим измерительных контакта, выполненных в виде ножей (рис. 19.2). Они соединены электроизолирующей трубой из пластмассы, армированной стекловолокном. Оба контакта введены в самую внутреннюю обсадную трубу. Для этой цели она должна быть очень тщательно очищена и практически не иметь остатков цемента. Для предотвращения погрешности под влиянием параллельно приложенных электролитических напряжений среда в обсадной трубе во время измерения должна иметь высокое удельное электросопротивление. Для этого заливают например котловую питательную воду (деионизованную) или дизельное топливо. [c.374]

Более существенное значение имеет катодная поляризация внутренней поверхности трубы, плотность тока которой, как следует из уравнения (338) и рис. 94, в узкой области, прилегающей к месту подключения катодной станции (или электродренажа), может достигать значительных величин и вследствие этого вызывать наводороживание металла с потерей им пластичности (охрупчивание). Опасность преждевременных разрушений тина водородного растрескивания усугубляется при наличии в транспортируемой среде растворенного сероводорода (что типично для сред нефтегазовой промышленности). Наличие в металле циклически изменяющихся напряжений, способно вызвать водородную усталость металла. [c.216]

Концентраторы напряжений, связанные с переходом от валика усиления наружного или внутреннего шва трубы к металлу трубы неизбежны при существующей технологии производства сварных [c.223]

Анализируя приведенные выше параметры разработки месторождения, выделим для среды влажного газа (первой зоны) главные, которые могут влиять на сероводородную коррозию и способы защиты от общей коррозии технологического оборудования и коммуникаций. К таким параметрам можно отнести изменение давления в процессе разработки месторождения, изменение скорости и состава газоконденсатного потока, а также изменение температуры газа в период разработки месторождения. Уменьшение во времени рабочего давления приводит к снижению внутреннего напряжения в промысловых коммуникациях и технологических аппаратах. Снижение внутреннего напряжения является одним из основных факторов, влияющих на предотвращение процесса сероводородной коррозии. В период разработки месторождения происходит также увеличение внутреннего напряжения в трубопроводе за счет уменьшения толщины стенки труб в связи с общей коррозией. [c.12]

Поскольку одним из основных факторов, определяющих внутреннее напряжение в металле труб, является величина рабочего давления, представляет значительный интерес анализ изменения технологических режимов эксплуатации внутрипромысловых газопроводов в процессе разработки месторождения и их влияния на динамику напряженного состояния и долговечность труб. [c.17]

Скорость увеличения внутреннего радиуса равна скорости коррозии внутренней поверхности трубы, которая определяется ускорением анодного растворения в результате действия механических напряжений в соответствии с формулой (20). Следовательно, [c.26]

Аустенитный металл шва при сварке с подогревом стали 15Х5М предрасположен к образованию горячих трещин, кроме юго, при этом снижаются его механические свойства и коррозионная стойкоаь. Предварительный нагрев благоприятен, с точки зрения нарастания внутренних напряжений, однако приводит к заметному увеличению площади твердых участков в околошовной зоне и общему перегреву структуры зон нагрева. Все это вызываег снижение технологической прочности, и показатели механических свойств таких соединений находятся на минимально допустимом уровне. Для увеличения стойкости зоны сплавления к трещинам при сварке толстостенных труб со стенками толщиной более 14 мм рекомендуется предварительная наплавка (облицовка кромок аустенитными электродами). [c.225]

При нагреве и охлаждении змеевики расширяются и сжимаются не одинаково. Входные уч астки расширяются меньше, чем выходные. Поэтому пружинные подвески предназначены для восприятия части нагрузок, возникающих от расширения п сжатия и уменьшения внутренних напряжений в металле труб. Кроме того, для снижения напряжений у опорных деталей пода и свода печи предусматривают зазоры, которые обеспечивают горизонтальное перемещение нижних направляющих и верхних опорных штанг, чем предотвращается их защемление и продольный изгиб труб змеевиков. С течением времени, вследствие явлений ползучести (так называемого, криппа) металла., змеевики постепенно удлиняются и оседают, поэтому при эксплуатации печей необходимо периодически изменять натяжение пружин. Степень натяжения пружин определяют по стрелочному указателю. [c.75]

На рис. У-З, а представлена труба из стали 15Х5М, находившаяся в прямогонной печи более 10 лет. Длительная эксплуатация при высоких температурах и давлении привела к повышению хрупкости металла и разрушению труб. Структура металла данной трубы изображена на рис. У-З, б. По границам ферритных зерен видна карбидная сетка. Интересно, что труба разрушилась после остановки печи на ремонт, когда в результате охлаждения возникли напряжения выше критических. Ориентировочными расчетами показано, что вследствие разности коэффициентов теплового расширения металла и солевого осадка внутренний слой последнего толщиной 12 мм может оказывать на внутреннюю поверхность трубы давление, в 20 раз превышающее рабочее давление. Ширина раскрытия трещины достигла 8—10 мм, а длина превысила 1 м. После удаления осадка края трещины почти сошлись. [c.151]

В переходной области толщина ламинарного пограничного слоя становится меньше выступов неровностей, и на структуру потока помимо вязкостного напряжения оказывает влияние шероховатость стенок. Поэтому потери напора — функция не только Не, но и отно-сительной шероховатости внутренней поверхности труб Д/г (Д— абсолютная шероховатость г — радиус внутреннего сечения). [c.61]

Продолжительность непрерывной работы трубчатого реактора зависит и от характера распределения тепловой нагрузки вдоль реакционной части змеевика особое значение имеет величина теп лового напряжения поверхности нагрева выходных труб (в конце реакционной зоны). При высоких тепловых напряжениях в эгоп части змеевика в результате перегрева газа в пограничном слое Гудет происходить усиленное разложение углеводородов, особенно непредельных, что приведет к быстрому закоксовыванию внутренней поверхности труб. Поэтому для выходных труб змеевика рекомендуется значительно меньшая интенсивность подвода тепла, чем для других его частей. Так, если среднее тепловое напряжение поверхности нагрева радиантной части змеевика при пиролизе бензина 32 000—33 000 ккал м -ч), то для выходных труб (при диаметре труб 114 мм) оно должно быть 11 ООО—12 000 ккал/(м -ч). [c.51]

Для обеспечения плотной посадки трубы обычно развальцовываются в отверстиях трубной доски и снабжаются двумя кольцевыми канавками глубиной около 0,4 мм. В некоторых случаях концы труб привариваются или припаиваются к трубной доске. Но даже и в этом случае возникают перетечки вследствие термических расширений (даже в конструкциях с плавающей головкой) и в особенности после извлечения пучков труб для очистки, после которого возникают внутренние напряжения в местах соединения труб и трубной доски. Более того, трубы могут быть повреждены коррозией или вибрацией. Если в процессе эксплуатации смешение теплоносителей недопустимо, то конструкция должна быть выбрана таким образом, чтобы свести к минимуму эгу опасность, и в конструкции должна быть предусмотрена возможность удаления поврежденных труб. Если появление перетечек неизбежно, то могут быть применены двойные трубные доски, которые по крайней мере устранят опасность перемешивания теплоносителей, возникающую вследствие поирея дений креплений труб к трубной доске. [c.28]

В печах фирмы Selas температура конвертированного газа на выходе из реактора достигает 900 С, а температура стенки реактора 980—1090 °С. При такой высокой температуре получают технический водород с концентрацией до 98%. Радиационный обогрев и высокая температура стенок реактора позволяют достичь средних тепловых напряжений 62 900 Вт/м в расчете на внутренний диаметр трубы. Температура стенки трубы на всем ее протяжении поддерживается одинаково высокой. Поскольку тепло в наибольшей мере расходуется на начальном участке реакционной трубы, теплонапря-жение верхнего участка трубы составляет 94 200 Вт/м , а в средней и нилшей частях 55 900 и 38 400 Вт/м соответственно. [c.145]

Величина О/Р есть тепловая напряженность поверхности нагрева, которая при большой толщине стенки трубы будет неодинакова для наружной и внутренней поверхностей труб, что и должно быть учтено при пользовании уравнениями (XXII.9) и (XXII. 10). [c.604]

Р. П. Гимаевым, автором и Р. К. Галикеевым изучалась прочность кубиков на сжатие при высоких температурах в специально сконструированной печи с внутренней стенкой из металлической трубы 2 (рис. 51). Предварительно было установлено, что ири больших скоростях нагрева кусков кокса (свыше 7°С/мин) в результате неравномерного их нагрева в массе кокса возникают большие напряжения, вызывающие его растрескивание и даже разрушение (рис. 52). Поэтому во всех опытах скорость нагрева кусков кокса не превышала 5°С/мин. Попеременный нагрев в интервале 500—1000°С и охлаждение кубика после каждого опыта показал, что при температурах выше 700 °С прочность кокса (метод толчения) возрастает, однако прочность кусков (метод раздавливания) монотонно падает. Это объясняется возникновением в массе кокса в процессе нагрева до 700 °С внутренних напряжений, которые полностью не успевают релаксироваться при охлаждении. Снятие этих напряжений при нагреве до температуры выше 700 °С в период, когда идут интенсивно процессы структурирования вещества кокса, является причиной возрастания механической прочности материала кокса с увеличением температуры. Исследование образцов коксов в горячем впде показало их значительно меньшую прочность на сжатие, чем холодных образцов, предварительно прокаленных при тех же температурах. Это объясняется тем, что в первом случае почти отсутствует релаксация внутренних напряжений и материал находится в весьма напряженном состоянии. [c.191]

Гладкоизогнутые отводы применяют в тех случаях, когда гидравлические сопротивления, вызываемые крутоизогнутыми отводами, для системы недопустимы. Длина прямых участков гнутых отводов должна быть не менее одного наружного диаметра трубы, но не менее 100 мм. Пределы применения гладкоизогнутых отводов те же, что и труб, из которых они изготовлены. Основным конструктивным размером отводов является радиус гнутья. Он зависит от технологии изготовления при гнутье с огневым нагревом п набивкой песком радиус должен быть не менее 3,5 наружных диаметров трубы, при гнутье с нагревом токами высокой частоты— не менее трех диаметров. Технология гнутья должна обеспечить толщину стенки в любом месте изгиба не менее 85% номинальной толщины трубы, из которой изготовлен отвод. После гнутья отводы подвергают соответствующей термообработке для снятия внутренних напряжений. [c.324]

Проверялась возможность получения наполненных полиэтиленовых покрытий в электрическом поле. Окись хрома вводилась в стабилизированный и нестабилизированный порошок полиэтилена в количестве 1—2% по объему. Введение наполнителя не изменило время получения покрытия толш иной 0,8—0,9 мм. Такая толщина достигалась за время напыления 45—55 с. Порошки наносили на трубу при температуре +200, +230 и +250 °С. Сформированные покрытия исследовались на внутренние напряжения и относительное удлинение (табл. 5.12). Из табл. 5.12 видно, что в покрытиях с СгзОд снижаются внутренние напряжения по сравнению с ненаполненными композициями. [c.135]

PeaJ изaция высокотемпературных процессов переработки углеводородного сырья и получение качественных требуемых продуктов невозможна без огневого нафева сырья, так как только в данном случае можно достигнуть необходимые температуры. Нагрев продукта осуществляется в трубчатых печах, основным злементом которых является змеевик, воспринимающий основную тепловую нагрузку со стороны продуктов сгорания топлива или непосредственно от факела. При этом змеевик можно отождествлять с реакционным аппаратом, в котором неизбежно протекают процессы крекинга и термического разложения углеводородного сырья. Процессы превращения сырья протекают как в потоке, так и на внутренней поверхности труб змеевика и могут оказывачь разрушающее действие на сам змеевик, что проявляется в существенном снижении на.деж-ности печи. В данной главе рассматриваются различные аспекты высокотемпературного нагрева с позиции накопления повреждений в змеевиках и их напряженно-деформированного состояния. [c.181]

Долговечность печных труб обусловлена накоплением повреждений в течении межремонтного пробега (цикла) и может меняться в зависимости от условий эксплуатации. Существенное значение здесь имеет процесс длительного действия высоких температур и нагрузок. Причем температура и напряженное состояние взаимосвязаны и определены неравномерностью отложення кокса по внутреннему периметру труб змеевика. Динамика развития этого неблагоприятного процесса имеет явно нелинейный характер. Экспериментально установлено, что интенсивность коксоотложений резко возрастает в конце цикла и при достижении критического значения производится остановка печи для удаления кокса. Длительность цикла (межремонтного пробега) составляет от трех месяцев до одного года в зависимости от условий эксплуатации, вида нахреваемого продукта и других факторов. Это подтверждается как экспериментально, так и практическим опытом [47]. [c.300]

ОбразцьЕ после деформации подвергались отжигу при температуре 650°С. При этих температурах происходит резкое снижение твердости металла трубы, что объясняется снятием механического наклепа и перераспределением внутренних напряжений. [c.139]

Кристаллизация пептона проходит медленно, после окончания уплотнения в форме и отформования ее контуров, поэтому в изделии не возникают заметные внутренние напряжения. Изделия из пептона могут работать до температуры 150—160. Из пептона изготовляют трубы, вентили, детали машин, часовых механизмов, шестерни, теплостойкие пленки. [c.800]

На заводах или базах условия для качественного проведения очистки трубы улучшаются. Большое значение при этом имеет степень шероховатости поверхности трубы, предназначенной для нанесения экструдированного или напыленного полиэтилена, эпоксидной смолы и т.д. При больших выступах микрорельефа поверхности стали и отвердевании этих покрытий возможно возникновение значительных внутренних напряжений в местах вершин выступов и впадин, приводящих к появлению микротрещин. На заводах или базах поверхность трубы очищают дробеструйным и пескоструйным способами, а также с помощью отжига в атмосфере азотоводородной смеси или методом фосфатирования. В последнем случае образующаяся фосфатная пленка сама обладает хорошими защитными свойствами и способствует высокой прочности сцепления с изоляционным покрытием. [c.47]

Если материал антикоррозионнэро покрытия склонен к набуханию, а трубопровод проложен во влажном грунте, то при периодическом увлажнении и высыхании в защитной пленке будут развиваться внутренние напряжения, которые могут привести к отслаиванию ее от поверхности трубы и к растрескиванию. [c.9]

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]

Концентрированные растворы и расплавы щелочей способствуют появлению коррозионного растрескивания вследствие наличия внутренних напряжений. Опасная концентрация гид-воокиси натрия для холоднокатаной стали (0,18—0,237о С 0,3—0,5% Мп 0,047о Р 0,05% S) находится в пределах 15— 43% (в зависимости от ее концентрации) при температуре выше 90°С. При наличии окислителей эта область концентраций расширяется. Усиление коррозии вертикальных труб испарительных установок наблюдается на расстоянии 60—70 мм от днища. [c.78]