Прочность высокотемпературных

Результаты изложенных в предыдущем разделе исследований показывают, что электролитическое покрытие хромом заметно снижает усталостную и в некоторых случаях коррозионно-усталостную прочность конструкционной стали. Не удалось установить такие технологические режимы хромирования, которые полностью устраняли бы неблагоприятное влияние хромирования на усталостную прочность. Высокотемпературный отпуск (500—650°), возвращающий стали исходную усталостную прочность, во многих практических случаях не может быть [c.116]

Различают также среднетемпературное разложение угля, протекающее при температурах 700—800°, т. е. выше температур полукоксования, но ниже температур коксования. Прочность среднетемпературного полукокса приближается к прочности высокотемпературного кокса, но в нем еще сохраняется способность к выделению летучих веществ в количестве 7—10%. Смола среднетемпературного коксования по своему составу близка к первичной смоле полукоксования, отличаясь от последней несколько большим содержанием ароматических углеводородов и фенолов, она несколько тяжелее смолы полукоксования. [c.48]

На основании вышеизложенного можно прийти к заключению, что прочность высокотемпературного сцепления покрытия с субстратом определяется не адгезией, как явлением, характерным для двухмерной границы раздела, а природой объемного (трехмерного) переходного полислоя, образующегося самопроизвольно при высокой температуре, [c.223]

В 1963 г. в ГДР будет введена в эксплуатацию пятиступенчатая выпарная станция для упарки барды. На новой установке сгущенный щелок не сжигается, а используется для повышения прочности высокотемпературного буроугольного кокса путем его пропитки. [c.130]

При оценке прочности высокотемпературных сплавов необходимо проводить различие между кратковременной прочностью на растяжение и сопротивлением крипу. Металлам, находящимся в горячем состоянии, свойственна вязкость. Это положение означает, что хотя они оказывают большое сопротивление деформации при кратковременной нагрузке, но в то же время они медленно и устойчиво деформируются под воздействием напряжения, которое составляет лишь часть от кратковременной прочности на растяжение. Хотя кратковременная прочность на растяжение является величиной, которую можно использовать только в целях сравнения, данные по ней приведены на рис. 189. [c.288]

Какие же свойства сделали обычную керамику полезной при производстве кухонной утвари и кирпичей Конечно, среди них были такие характеристики, как прочность, жесткость, химическая устойчивость. Для будущих областей применения наиболее привлекательными свойствами керамических изделий являются их высокая точка плавления и устойчивость при высоких температурах. Они в некоторых случаях могут успешно заменять сталь. Например, по мнению специалистов, применение керамических деталей позволит дизельным двигателям и газовым турбинам работать при более высоких температурах. Такие высокотемпературные двигатели гораздо более эффективны, что даст возможность сэкономить массу горючего. [c.157]

Расчет отбраковочных размеров труб в печах для высокотемпературных процессов. Приведенный выше расчет отбраковочных размеров печных труб по толщине их стенок применим, как уже отмечалось, лишь для печей, работающих в интервале температур 350—550 °С при давлениях 1,5—4,0 МПа. Змеевики же печей для высокотемпературных процессов эксплуатируются в более жестких условиях, когда напряженное состояние материалов печных, труб изменяется непрерывно вследствие ползучести. Сложность создания методики оценки длительной прочности при ползучести материала усугубляется тем, что на металл постоянно воздействует агрессивная среда продуктов расщепления углеводородного сырья, изменяющая его прочностные характеристики, Поэтому накопление данных о значениях длительной прочности материалов труб за 100 000 ч работы (табл. VI-5) в реальных производственных условиях может способствовать нахождению удачного метода решения прочностных задач, что обеспечит надежность и длительность эксплуатации оборудования. [c.217]

Термотехнологические функции футеровки. Футеровка печей позволяет осуществлять высокотемпературные термотехнологические процессы с различными исходными материалами, имеющими высокую реакционную способность и находящимися в различных фазовых состояниях, сохраняя при этом длительное время геометрическую форму рабочей камеры и строительную прочность печи. [c.87]

В качестве материалов для изготовления различных аппаратов ректификационных установок применяют в основном стекло, а также металлы, фарфор и кварц. Металлы используют для изготовления установок высокотемпературной перегонки или ректификационных установок, работающих под давлением, когда прочность стекла становится недостаточной. Наиболее широкое применение находят аппараты из нержавеющей стали У2А , которые могут быть использованы для высокотемпературной перегонки и перегонки под давлением, а также для ректификации агрессивных веществ. Фарфор применяют в тех случаях, когда металлы и стекло не могут использоваться вследствие их коррозионной неустойчивости. Из кварца изготовляют в основном аппараты для перегонки воды и высокотемпературной ректификации. Отдельные детали и узлы выполняют также из пластмасс, например тефлона. [c.324]

Для улучшения качества пластичных смазок в них вводят присадки и наполнители. Присадки используются обычно те же, что и в маслах, однако вводятся они в смазки в повышенных количествах. Наполнители — порошкообразные графит, дисульфид молибдена, алюмосиликаты, мягкие металлы (медь, свинец, алюминий) — служат для улучшения смазочной способности, повышения герметизирующих и высокотемпературных свойств, увеличения прочности смазки. [c.298]

Другие требования техники безопасности типичны для высокотемпературных процессов. Они связаны со снил ением прочности оборудования из-за образования окалины или разогрева реактора до температур, превышающих точку ползучести металлов. У многих металлов, особенно у жаропрочных сплавов, происходит быстрое снижение прочности иа разрыв в достаточно узком температурном интервале. [c.144]

Устройство и работа коксовых печей. Коксование углей представляет собой высокотемпературный химический процесс. Реакции протекают сначала только в твердой фазе. По мере повышения температуры происходит образование газо- и парообразных продуктов, протекают сложные реакции внутри твердой и газовой фаз, а также происходит взаимодействие между ними. Основным фактором, определяющим протекание процесса коксования, является повышение температуры, ограниченное рядом факторов, среди которых следует указать на снижение выхода смолы и сырого бензола, изменение состава продуктов коксования, нарушение прочности огнеупорных материалов, используемых для кладки коксовых печей. [c.40]

Катализаторы Г И АП для конверсии углеводородов с водяным паром. Отечественной промышленностью освоен выпуск никелевых катализаторов (ГИАП-3 низкотемпературный, ГИАП-3 высокотемпературный, ГИАП-4, ГИАП-5), состоящих в основном, из окислов никеля и алюминия [90, 121 —129]. Для конверсии метана никелевый катализатор является лучшим [121]. Важным фактором, влияющим на активность никелевого катализатора, является подбор носителя, обеспечивающего большую механическую прочность и высокоразвитую каталитическую поверхность. Наибольшее применение в качестве носителя нашли окислы алюминия и магния, портландцемент, шамот, природные глины. Лучшими промоторами никелевого катализатора, нанесенного на окись алюминия, оказались MgO, СггОз, ThO. Содержание никеля в различных катализаторах колеблется от 4 до 20%. [c.140]

Структурные требования к идеальному катализатору показаны в гл. 2 (рис. 1). Фирма Ай-Си-Ай рассматривает прочность как условие для создания высокотемпературного катализатора, поскольку полезный пробег этого катализатора очень продолжителен и часто ограничивается в большей степени увеличением перепада давления, нежели потерей активности. Усовершенствования технологии изготовления предотвращают главным образом попадание остаточного сульфата в катализатор, который может изготовляться с содержанием серы менее 0,1%. Такие катализаторы могут восстанавливаться без каких-либо специальных мер предосторожности, и сера не попадает к потребителям городского газа или в низкотемпературный конвертор. Предпочтительно, однако, не использовать газ в течение первых 24 ч, когда концентрация выделяющейся серы более 1 вес. ч млн. [c.120]

Поскольку потребители высокотемпературных катализаторов заинтересованы в продолжительном сроке их службы, то прочность таблеток является основным требованием. Существует тесная связь между прочностью и плотностью таблетки. Каталитическая активность на единицу объема катализатора также связана с плотностью [c.127]

Стоимость эксплуатации и длительность пробега высокотемпературных катализаторов, работающих при атмосферном давлении, обычно определяется перепадом давления в их слое. Катализатор с высокой прочностью и низким начальным сопротивлением слоя имё т значительное преимущество в этом отношении, поэтому может быть оправдана его более высокая начальная стоимость. [c.131]

Однако при давлениях выше 10 ат катализатор с чрезвычайно низким перепадом давления обычно не имеет особой ценности и его высокая стоимость не может быть оправдана. Но перепад давления нельзя полностью игнорировать, так-как пробег высокотемпературного катализатора по-прежнему часто заканчивается, если падение давления в слое становится чрезмерно высоким. Следовательно, высокая прочность таблетки остается реальным преимуществом на всех установках, В катализаторе 15-5 обеспечивается высокая прочность (насыпная плотность этого катализатора остается равной 1,35 кг л) но размеры таблетки (5,4 X 3,6 мм) выбраны так, чтобы соответствовать работе при более высоких давлениях. Выше было -показано, как может быть увеличена каталитическая активность путем уменьшения размера таблетки. Объем катализатора. 15-5, необходимого для применения под высоким давлением, составляет почти две трети от объема любого другого катализатора. [c.131]

При давлении 20 ат и выше начальное падение давления в слое катализатора невелико и на хорошо спроектированных установках оно требует относительно небольших затрат. Целью производителя катализаторов является уменьшение стоимости конвертора. Это может быть достигнуто путем уменьшения диаметра конвертора и увеличения его высоты, что повышает сопротивление слоя (однако нельзя допускать чрезмерного увеличения последнего). Высокая активность катализатора 15-5 позволяет находить ему очень удачное применение в конверторах малого размера, а его высокая прочность гарантирует, что увеличение сопротивления слоя в течение длительной службы будет минимальным. Дальнейшие разработки высокотемпературных конверторов, возможно, будут направлены в сторону применения более высоких давлений. [c.132]

Спекание электродных заготовок, самообжигающихся анодов, заготовок для производства обожженных анодов во многом аналогично процессу замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков в необогреваемых камерах. Спекание, так же как и коксование, происходит по радикальному механизму, но с иными кинетическими закономерностями. В результате сложных физико-химических изменений компонентов связующего, происходящих при высокотемпературном нагреве, между зернами наполнителя образуются химические связи, приводящие к упрочнению структуры заготовок. При интенсивном обжиге летучие, выделяющиеся в виде паров и газов, искажают структурный скелет заготовок н ослабляют их механическую прочность. Постепенный нагрев заготовок в особо ответственных моментах (500—800 °С) способствует выделению летучих в виде низкомолекулярных газов и большему выходу кокса, образующегося при спекании связующего, что в конечном счете приводит к меньшему искажению структурного скелета заготовок. [c.95]

Методы определения структурно-механической прочности, устойчивости против расслоения, однородности НДС делятся на низкотемпературные и высокотемпературные. При этом следует иметь в виду следующее [c.135]

В некоторых случаях при высокотемпературном нагреве в змеевиках трубчатых печей, а также при хранении остатков в резервуарах, их транспортировании остаткам необходимо придать струк-турно-механическую прочность. В других случаях, наоборот, требуется создание условий для более быстрого расслоения системы [c.56]

Изучение механической прочности коксов замедленного коксования в условиях высокотемпературного нагрева позволяет сделать следующие практические выводы [c.192]

Испытания на длительную прочность бывают нужны для компактных теплообменников, предназначенных для космических установок или автомобильных двигателей. Вибрации, механические или термические напряжения могут привести к разрушениям такого рода, которые не удается обнаружить при всех предварительных испытаниях. Испытания на длительную прочность должны быть тщательно продуманы конструкцию следует подвергать точно тем же самым циклам механических и термических напрял- ений, которые присущи натурному аппарату. В тех случаях, когда в высокотемпературных теплообменниках играют роль процессы релаксации, интервал времени между циклами может быть сделан намного меньше соответствующего времени для натурных аппаратов, если это оправдано данными по релаксации. Например, если существенную роль играют высокотемпературные напряжения, то обычно большая часть пластической деформации, обусловленной тепловым циклом, происходит в течение 15—20 мин, так что продолжительность цикла в 1 ч оказалась бы достаточной для моделирования циклов в натурных аппаратах продолжительностью двадцать четыре часа и более. [c.323]

Прп прессовании порошка из него получают заготовки — тела определенной формы, обычно — бруски (штабики). Штабики молибдена получают в стальных прессформах при давлении до 300 МПа. Спекание штабиков в атмосфере водорода проводят в две стадии. Первая из них — предварительное спекание — проводится при 1100—1200 °С и имеет целью повысить прочность и электропроводность штабиков. Вторая стадия — высокотемпературное спекание — осуществляется пропусканием электрического тока, постепенно нагревающего штабики до 2200—2400 °С. При этом получается компактный металл. Спеченные штабики поступают на механическую обработку — ковку, протяжку. [c.659]

Толщину стенки трубы реакционногс змеевика печи для высокотемпературного процесса переработки углеводородного сырья рекомендуется рассчитывать по методу Качанова и Зверькова. При этом допускаемые напряжения назначаются с запасом 1,5 по отношению к средним значениям длительной прочности (за 100 000 ч работы) при максимальной температуре стенки трубы. [c.218]

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]

Многие железо-хромовые катализаторы изготавливались различными фирмами в виде кусков нетаблетированного материала. Кроме снижения стоимости катализатора, это частично решило и проблемы, связанные с диффузионностью, но только за счет прочности катализатора. Высокотемпературные катализаторы перед использованием предварительно восстанавливаются. При этом удаляется некоторое количество кислорода, что снижает их прочность. Во время работы в результате разрушения катализатора образуется некоторое количество пыли, и, следовательно, в конверторе постоянно увеличивается сопротивление слоя катализатора. Поэтому скорость увеличения перепада давления в слое в значительной мере определяется прочностью гранул катализатора. [c.119]

Показатели работы конвертора, загруженного катализатором, связаны с каталитической активностью и гидродинамическими свойствами газового потока. Эти фадторы должны определять размеры таблеток катализатора. Внутренняя структура таблеток являлась темой гл. 2, в гл. 3 обсуждалось, как таблетки могут быть использованы в конверторе. Влияние размера таблетки на внутреннюю диффузию (и, следовательно, на доступность каталитического материала), на гидродинамические свойства газового потока (и, следовательно, на перепад давления и распределение газа в слое), на прочность (и, следовательно, на продолжительность пробега) — все эти зависимости могут быть рассчитаны. Существуют оптимальные размеры таблетки для различных назначений катализатора. В двух следующих разделах обсуждается влияние размера таблеток высокотемпературного катализатора. Предпосылки, сделанные в этой главе, отчасти являются упрощениями (более строгие рассуждения приводятся в гл. 3), однако полученные результаты оказались достаточно удовлетворительными. [c.128]

Наиболее дущественным фактором для определения пригодности высокотемпературного катализатора является не начальное падение давления в слое, а характер его увеличения, обусловленный постепенным разрушением катализатора. Так, пыль образуется, если катализатор находится в восстановленном состоянии, когда физическая прочность его значительно ниже, чем у свежего катализатора. Если сравниваются два катализатора, то тот, который прочнее до восстановления, обычно прочнее также после восстановления. Это довод в пользу производства катализатора с высокой насыпной плотностью, так как увеличение давления таблетирования позволяет производить более прочные таблетки. Твердость свежих таблеток очень мало сказывается на сопротивлении слоя при длительности рабочего, пробега приблизительно до 12 месяцев, в то же время удельная активность высокотемпературных катализаторов может сохраняться более длительное время. [c.131]

Способы регулирования устойчивости и структурно-механической прочности нефтяных остатков в крупнолабораторном масштабе исследовали на установке, изображенной на рис. 40, при высокотемпературном нагреве различных видов сырья. Устойчивость и структурно-механическую прочность нефтяных, остатков регулировали изменением состава (поверхностной активности) дисперсионной среды — добавлением в систему ароматизированных продуктов [112] или парафинов [19]. [c.143]

Наиболее отвечающая современным представлениям модель атомно-молекулярной структуры карбоиизованных веществ, к которым относятся и нефтяные коксы, предложена в работах [73, 74]. По этой модели карбонизоваггные вещества состоят из конденсированных ароматических колец, упорядоченных в двумерной плоскости и связанных в пространственный полимер боковыми углеводородными цепочками (неупорядоченная часть). Коксы отличаются друг от друга соотношением упорядоченной части углерода к неупорядоченной, количеством и прочностью связей в боковых цепочках, что в конечном счете обусловливает их химическую активность при высокотемпературном нагреве и графитации. Двумерные плоскости, уложенные в пачки параллельных слоев, образуют макрочастицы (кристаллиты) определенной структуры. Таким образом, кристаллит представляет собой структурную единицу, состоящую из 2—5 ароматических сеток с боковыми функциональными группами. [c.196]

Температура иагрева кокса в промышленных печах колеблется от 1100 до 1300 °С, а проектируемые опытно-промышленные установки обессеривания кокса рассчитаны на работу прн температурах до 1600 С. В этих условиях самыми важными свойствами строительных материалов являются огнеупорность, строительная прочность, постоянство объема прн высокнх температурах, термостойкость и шлакоустойчивость. Кроме того, при облагораживании сернистых коксов возникают затруднегигя, связанные с коррозией, которые ограничивают ассортимент огнеупорных материалов, обычно применяемых в практике высокотемпературного нагрева. [c.243]

Изоляционный материал выбирают по максимально возможной при эксплуатации температуре стенки аппарата или трубопровода. Для температур выше 450 °С используют высокотемпературные материалы, к которым, в частности, относятся асбестит, содержа-жий 70% отходов асбеста и 30% белой глины асботермит, содержащий 70% отходов цементных заводов, 20% диатомита и 10% асбеста асбослюда, содержащая 63% диатомита ( инфузорной земли, кизельгура), 16% асбошиферных отходов, 11% асбеста и 10% слюдяных отходов. В качестве высокотемпературного изоляционного материала применяют также шлаковую вату, обладающую малой гигроскопичностью. Однако она характеризуется малой механической прочностью и склонностью к осадке (самоуплотис-нию) в процессе эксплуатации, вследствие чего со временем утрачивает теплоизоляционные свойства. [c.339]

Технология изготовления. Конструкция теплообменника зависит от требований технологии производства, в частности от технологии соединения труб с трубными досками. Наиболее перспективными, по-видимому, являются гелиеводуговая сварка и высокотемпературная пайка тугоплавким припоем — сплавом железа, хрома, никеля, кремния и бора с точкой плавления около 1100° С. Для осуществления пайки твердым припоем необходима атмосфера водорода при отсутствии влаги (см. гл. 2). В некоторых теплообменниках применена сварка, в других используется пайка, некоторые теплообменники были сначала сварены, а затем пропаяны. Для выявления лучшей технологии были проведены испытания на длительную прочность соединений. Обнаружилось, что повреждения были одинаковыми как в случае сварки, так и в случае пайки — в обоих вариантах имели место случайные свищи. Одной из наиболее существенных конструктивных проблем является вопрос концентрации напряжений в основании сварного шва в трубной доске. На рис. 2.5 показана фотография микрошлифа такого шва, на которой ясно видны места сильной концентрации напряжений на конце трещины, упирающейся в сварочный шов. Хотя влияние такой концентрации напряжений можно уменьшить путем развальцовки трубы в трубной доске, последнюю операцию не всегда легко осуществить при малом диаметре труб. Возникающие в стенке трубы при вальцовке остаточные напряжетшя сжатия имеют тенденцию к релаксации при высоких температурах, особенно в условиях переменных температурных режимов, связанных с резкими изменениями температуры жидкости, текущей в трубах. Следовательно, имеются весьма веские доводы в пользу припаивания труб к трубной доске твердым припоем. При последнем способе получается хорошее со всех точек зрения металлическое сцепление трубы с трубной доской. Было выявлено, что если трубы свариваются, а затем еще и пропаиваются, то при этом достигается высокая монолитность конструкции. Действительно, более 7000 сваренных, а затем пропаянных соединений труб с трубной доской были подвергнуты длительным испытаниям, при этом не обнаружилось ни одного свища [14]. [c.271]

При высокотемпературно термообработке катализатора происходит некоторое снижение содержания в нем ОК. Известно, что содержание ОК в катализаторах на основе силикафосфатного комплекса оказывает су1цес1вениое влияние на их прочность и стабильность. Поэтому предварительно было исследовано влияние соотношения исходных реагентов на стадии синтеза катализатора, а также ряда других технологи- [c.123]

В разделе 1 уже отмечалось, что процесс крекинга требует большой затраты тепла даже для реакции разрьша цепи требуется приблизительно 18 ккал1моль расщепляемого углеводорода. Поскольку продолжительность пребывания углеводородов в зоне крекинга обычно мала (особенно при высокотемпературном процессе), возникает задача быстрой передачи тепла при высокой температуре от одного газа (топочные газы ) к другому (пары углеводородов). С такой проблемой часто сталкиваются при проектировании аппаратуры, применяющейся в промышленности химической переработки нефти. Большинство крекинг-печей состоит из секций узких трубок, через которые с большой скоростью проходят пары углеводородов эти трубки нагреваются за счет радиационного излучения топочных газов. Крекинг под давлением имеет два эксплуатационных преимущества сравнительно меньшие размеры крекинг-установки для данной производительности и лучшая теплопередача. Выход газа при применении высоких давлений сравнительно меньше. Второй задачей является выбор материала для изготовления реактора коекинг-печи. Этот материал должен обладать необходимой механической прочностью в условиях проведения крекинга он не должен влиять каталитически на процесс, в особенности не должен ускорять образование нефтяного кокса. При высокой температуре железо и никель вызывают отложение кокса на стенках реактора. В наиболее жестких условиях обычно применяют хромоникелевые стали (25% хрома и 18% никеля) в случае более умеренных режимов используют ряд легированных сталей, например аустенитные и молибденовые. С двумя новыми методами разрешения проблем, связанных с теплопередачей и выбором конструктивных материалов, читатель ознакомится позже, при описании дегидрирования этана. В этом случае для достижения высокой степени превращения процесс проводят при температуре около 900° (см. стр. 119). [c.113]

Тайра С., Отани Р. Теория высокотемпературной прочности материалов.-М.Металлургия, 1986.-280 с. [c.420]

В зависимости от назначения химическая пооуда изготавливается из тонкого (нагрев и охлаждение) или толстого (механическая прочность, работа под вакуумом) стекла различных сортов. Чаще всего используется химически устойчивое стекло марки ХУ или термостойкое отекло (ТУ), выдерживеющее перепад температур цо 200 °С и о гем-паратурой размягчения до 500-600 °С. При работе в высокотемпературном режиме применяют кварцевое отекло о температурой размягчения выше 1400 °С. Обычные типы фарфоровой посуды не используются при температуре выше 100 С. [c.27]

При разработке высокотемпературных композиции особо интересно насыщение пироуглеродом материалов на основе коротких углеродных волокон и пеков. Представлены некоторые характеристики такого материала (сМ рисунок). Кр 1вая прочность — объемное содержание волокна носит линейный характер. При этом предел прочности при изгибе возрастает пропорционально объемному содержанию волокон в композиции с 400 до 1000 кгс/см2, а ударная вязкость увеличивается в 3—4 раза и достигает 40—45 кгс-см/см . Хотя абсолютная величина прочности композиций, армированных короткими волокнами (длиной 2—3 мм), ниже прочности материалов, армированных однонаправленным непрерывным волокном, их можно считать весьма перспективными для изготовления деталей, работающих в условиях сложнонапряженного состояния. [c.205]