Максималната стойност на изпитвателното налягане по време на хидравлично изпитване. Хидравлично и пневматично изпитване на тръбопроводи

Едно от предимствата е, че хидростатичното изпитване в тръби е едно от най-големите ефективни методипроверки и проверки за течове на определено място. По време на теста можете да разберете колко точно са непокътнати връзките и тръбите. Неговата здравина и устойчивост на натиск са други забележки.

За извършване на хидростатични изпитвания в тръби е необходимо да се наемат фирми с компетентно оборудване и техници. Анализът обаче има уникална стойност, но ако не бъде избрана сериозна и компрометирана компания, тя може да бъде компрометирана. Няколко индустриални сегмента и дори домове използват метода за оценка на своите тръбопроводи.

За да научите повече за хидростатичните изпитвания в тръби

Хидростатичното изпитване на тръбопроводите може да тества съществуващи дефекти на материала, деформационна корозия, механични свойствавръзки и идентифицирайте възможни точки на пробиване при използване Голям бройпродукт. Разкъсването на съд под налягане по време на хидростатичен тест в район, където първоначално не е имало причини за разкъсването, допринесе за търсенето на първопричините. Тази работа представя методология за анализ на неуспехите за определяне на причините за катастрофа на кораб. В края на работата се показват резултатите и дискусиите от анализа, след което се посочва причината за отказа. Анализ на повреда на съда под налягане. Като оборудване с висока отговорност, неговото изграждане трябва да се извършва по международни стандарти. Неизправността на съдовете под налягане по време на хидростатичен тест в регион, където първоначално не е имало причина за това, стимулира търсенето на причина. Тази работа представя методология за анализ на повреда, която има за цел да идентифицира причината за повреда на ваза. В края на работата се показват резултатите и дискусиите от анализа, след което се посочва причината за пропуските. Якост на материалите 03 Надлъжни напрежения и периферни напрежения 04 Представяне на проблема 06 Температура и зона на заваряване 08 Съществуващи пукнатини 13 В тази изчерпателна дефиниция тази група включва обикновена тенджера под налягане и дори най-модерните ядрени реактори. плавателни съдове високо наляганесъставляват значителна част от производствените отрасли - най-много важни елементи, голям по тегло, размер и единична цена, и може да достигне до 60% от общите разходи за материали и оборудване. За разлика от повечето съоръжения, по-голямата част от съдовете под налягане не са на индустриалната производствена линия, а обикновено се произвеждат по поръчка и оразмеряват, за да отговарят на конкретна цел или работни условия. Проектирането на съд под налягане включва не само размери, които да издържат на налягане и работни натоварвания, но и технически и икономически избор. подходящи материали, производствени процеси, вътрешни детайли и детайли. Тези стандарти обаче са достатъчни за оценка на нови кораби; погрешно е да се използват тези стандарти при проверка на използвани кораби. Тъй като те са елементи под налягане, има проблем с тяхната конструктивна цялост, тъй като при разкъсването им експлозивната декомпресия води до материални загуби и може да доведе до човешки загуби. Цели Разкъсването на съда под налягане, показан на фигура 2, използван като лек въздушен компресор, фиг. 1, по време на хидростатичен тест, привлече вниманието към изследването на анализа на повредата. Целта на този анализ е да идентифицира възможни фактори, което доведе до унищожаването на това оборудване, за да може те да бъдат разбрани и използвани като източник на обратна връзка с данните за проектанта. По този начин анализът на грешките функционира като работен инструмент, а не само като разследване, което има за цел да открие причината за инцидент. Фигура 1: Съд, свързан към компресор. Фигура 2: Съд след разкъсване при хидростатично изпитване. 2 Структура на работата Работата е структурирана по следния начин: след въведението, представено в раздел 1, раздел 2 съдържа библиографска ревизия до теорията, необходима за разработване на работата. Раздел 3 разглежда методологията, използвана в работата, с представяне на проблема и важни данни при неговото разрешаване. В раздел 4 се извършва анализ на неизправността, където се търси причината за пролуката. Раздел 5 завършва с обсъждане на получените резултати. Магистър от Карлос Алберто Касу със заглавие "Методология за анализ на неуспехите". При тази техника ние извършваме анализ на повредата стъпка по стъпка, като се започне от първия подход към счупването, как да се процедира, до откриването на възможните фактори, довели до повредата. Преди създаването на кодекса, който стандартизира дизайна на съдовете под налягане, инцидентите в оборудването под налягане са били често срещани и обикновено са имали големи последици. Този раздел от своя страна е разделен на три части. Раздел 1 съдържа правила за изграждане на кораби, които не изискват по-подробен анализ на работната сила, тяхната цялост се осигурява от голям коефициент на безопасност при изчисленията. Раздел 2 позволява по-добър анализ на експлоатационните напрежения и позволява изграждането на по-тънки кораби, тъй като използва по-подходящи фактори за безопасност. Подраздел 3 се използва за кораби с много високо налягане. Проектните кодове са създадени не само за стандартизиране и опростяване на изчисляването и проектирането на съдове под налягане, но главно за осигуряване на минимални условия за безопасност при работа. 3 Хидростатичен тест Хидростатичният тест е тест, прилаган към съдове под налягане и друго промишлено оборудване под налягане, като резервоари или тръбопроводи, за да се провери за теч или някакъв вид разкъсване. Тези тестове се извършват при изключено оборудване свръхналягане, използвайки несвиваема течност, до 1,3 пъти максимално допустимото работно налягане, симулирайки по-строги условия, за да се гарантира, че няма повреда или течове по време на нормална работа. Устойчивост на материалите Еластична деформация и пластична деформация Всички материали, подложени на външно натоварване, претърпяват деформация. Тези деформации възникват както в посока на натоварване, така и в напречна посока. След отстраняване на товара материалът се връща към първоначалния си размер или следва деформация във формата. Фигура 3 показва графиката на деформациите. Ако материалът изпитва натоварване от началната точка О до точка А и след отстраняване на натоварването материалът се връща към първоначалните си размери, това явление се нарича еластична деформация. Ако се приложи натоварване от точка А до точка Б, когато натоварването се отстрани, материалът се връща по права линия, успоредна на линия ОА и ще претърпи постоянна деформация, изразена с точка С. Това явление се нарича пластична деформация или поток. Всички разкъсвания на материали при натоварвания, при които напрежението е по-голямо от неговата механична устойчивост. Поведението в целия този процес може да класифицира 4 материала на два различни групи. Материалите, които се провалят без увисване, се класифицират като крехки, крехки счупвания и консумират малко енергия, преди да се счупят. Тези, които отстъпват преди повреда, се наричат ​​пластични материали, проявяват пластично счупване и имат висока консумация на енергия, преди да се счупят. В графика за деформация на деформация, както е показано на фиг. 3, крехките материали ще се провалят, преди да достигнат точка А, а пластичните материали след тази точка, тоест крехките материали няма да текат. Надлъжни напрежения и кръгови напрежения Нормални напрежения σ1 и σ2, показани на фигури 4 и 5, са основните напрежения, приложени към повърхността на съда под налягане. Напрежението σ1 е известно като напрежение на обръч, а напрежението σ2 е известно като надлъжно напрежение. Заключаваме, че периферното напрежение σ1 е два пъти по-голямо от надлъжното напрежение σ. При изследването на съдовете под налягане тази концепция е фундаментална, тъй като заваряването и други работи в надлъжна посока трябва да се избягват колкото е възможно повече. Работейки алгебрично върху изрази, човек може да ги постави в термини на характерни напрежения. Известно е обаче, че често, дори и при висок коефициент на безопасност, се получава повреда на компоненти или конструкции поради дефекти или пукнатини с натоварване, значително по-ниско от проектното натоварване. От механична гледна точка това поведение се характеризира като крехко и именно в този момент възниква механиката на разрушаването, действаща като инструмент за подкрепа и приемане за проекти с известен провал. Механиката на счупване е допълнително поле към здравината на материалите и е предназначена да изследва критичността на дефектите. Механиката на счупване налага концепции и уравнения, за да определи дали дефектите могат да се разпространят катастрофално, т.е. неустойчиво, или могат да бъдат контролирани и контролирани в стабилна еволюция, така че да няма нужда от подмяна на това дефектно оборудване. Така че механиката на счупване не прави сравнение на напрежението, за да тества устойчивостта на материала, и да, прави сравнение въз основа на други параметри. Този метод се състои в начертаване на графика, която представлява два параметъра. Ако точката е под кривата, повредата не се счита за критична и оборудването може да продължи да работи нормално. Ако точката е над кривата, тогава разликата се счита за критична. За да се определи вида на пукнатината или нейната безопасност, от началото до точката се изтегля права линия. Ако тази точка е под кривата, тогава разстоянието между кривата и точката се счита за безопасност на оборудването, ако е извън кривата, точката, където линията пресича кривата, показва вида на механизма за срутване. За това се използват компресори, където от своя страна се нуждаят от резервоар, обикновено наричан въздушен бял дроб. Тези устройства имат превключвател за налягане, който включва компресора веднага щом налягането падне до зададената стойност и го изключва веднага щом се достигне желаното налягане. Както вече беше отбелязано, въпросният плавателен съд в тази работа е леко въздушно пространство, предназначено за неговите размери, за да издържат на определени налягания и натоварвания. В долната част на тялото съдът има дренаж, който в крайна сметка се оттича в стените на съда, за да кондензира вода и под силата на гравитацията се оттича до дъното на съда, ако има начин да се източи. Този дренаж трябва да се прави често, защото водата, която се образува на дъното на съда, улеснява процеса на окисляване и корозия. Усилието може да доведе до значително разкъсване с течение на времето, въпреки че съдът е боядисан отвътре, за да обезкуражи тази корозия. Друго важен детайлна този лек въздух е, че има надлъжен шев отстрани. Фактът, че тази заварка е отстрани на съда, не е случаен, като се има предвид, че мястото на заваръчния шев е най-благоприятната зона за иницииране на повреди, тъй като именно там материалът е подложен на микроструктурни промени и остатъчни напрежения. Факт е, че процесите на заваряване са предразположени към дефекти като липса на проникване, липса на топене и други. Поради тази причина надлъжната заварка на този съд е отстрани, тъй като ако беше разположена на дъното на съда, ефектите от заваръчния шев биха могли да се добавят към ефектите на корозия, което дава по-голям шанс за разкъсване. На дъното все още има налягането на водния стълб на хидростатичното изпитване, което, макар и в този случай много малко натоварване спрямо вътрешното налягане, е по-важен факт, тъй като това е мястото, където корабът е преживял фрактура, 2 Проверка. При инспектиране на съда се извършва външен визуален преглед за деформация, корозия или пукнатини, след което дебелината се измерва с ултразвук, последвано от хидростатичен тест. При измерване на дебелината се установи, че съдът под налягане е в изчислените размери, дебелината на стената варира от 9 mm до 2 mm. Калибриране на съда върху него навънсъщо е в съответствие с проекта, а съдът представлява хоризонтален цилиндър под формата на връх. След външен оглед и проверка на дебелината се установи, че корабът е готов за хидростатично изпитване. След това се извършва тест, по време на който корабът се разби. Фигура 7 показва голямата пластична деформация, възникнала преди повреда. След прекъсването отново бяха направени измервания на дебелината му, особено в областта на пукнатини, и беше установена минимална дебелина от около 2,4 мм, което се вижда на фигурата. Фигура 7: Тежест на зоната на повреда. 3 Фигура 8: Измерване на дебелината в областта на пукнатината. Събиране на данни Фигура 9 показва данните, предоставени от производителя на етикет до съда. Фигура 9: Етикет за производство на белите дробове. Анализът на неизправностите изследва всички възможности за повреда на оборудването. В този раздел ще се види, че има много фактори, които могат да доведат до разкъсване на съд под налягане. 1 Температура и зона на запояване В съдове с високо налягане и високо налягане може да се получи разбег, това е пластична деформация, когато металът е подложен на постоянни натоварвания и изложен на среда с висока температура над точката на топене на сплавта. Ако съдът под налягане е на много ниски температури, това може да доведе до това, че материалът има характеристики на крехък материал, които са нежелателни за съдове под налягане. Нито една от температурните хипотези не се отнася за въпросния кораб, тъй като разкъсването е било при хидростатично изпитване и дори в експлоатация не претърпява големи температурни промени. Зоната на заваръчния шев е място, благоприятно за поява на пукнатини, тъй като тази зона е обект на промени в микроструктурата и е мястото, където има остатъчни напрежения, следователно голямо значениеприложени както към изчисленията на сетълмента, така и към проверките. Тъй като настоящият съд е пробил в зона без заварки, можем да заключим, че това не е причината за срутването. 2 Дефект на материала Изрязване на съда под налягане За да се извършат всички необходими тестове при анализа на неизправностите, беше необходимо да се изреже счупване в контура му, Фигура 10, както и да се отстрани част от съда, от който да се извършат образци за изпитване на опън. Разрезите са направени на разстояние 50 mm от пукнатината, за да не се влоши анализът им. Фигура 10: Части, изрязани от съда за анализ. 9 Избор на разрез и подготовка за металографски анализ. За металографски анализ са взети две части от малък съд, едната в надлъжна посока, а другата в напречна посока, като двете части са вградени в бакелит според фигурата. от бакелит, за контрола на който имаше сегмент от надлъжен и напречен. След вграждането парчетата трябва да бъдат шлайфани чрез преминаване през различни количества шкурка, които варират в зависимост от грапавостта им, тоест колкото по-голям е броят им, толкова по-малко се създава триене. Следователно шкурка се използва в една посока, а когато човек се движи от шкурка в друга, бакелитът се завърта на 90°. Минавайки през всички шкурка, е необходимо да се полира повърхността, за да се елиминират жлебовете на зоната, която ще се анализира, и след това се извършва химическа атака с 2% азотна киселина в етанол, за да се визуализира микроструктурата под микроскоп. Тъй като това е материал с ниско съдържание на въглерод, 13%, както може да се види от химическия анализ по-долу, образуването на ферит и перлит може да се види на снимките, направени от микроскопа, Фиг. На снимката виждаме и посоката на ламиниране на плочата в нейната микроструктура. Химичен анализ: Анализът на повредите е част от химическия анализ на частите, за да се гарантира, че материалът отговаря на препоръчаните спецификации. Химическият анализ на част не изисква отлична подготовка, както се прави при микроскопски анализ. При химичен анализ се отстранява само част от материала и при необходимост боята се отстранява и се извършва почистване. Фигура 13 показва материала, от който са представени пробите за химичен анализ. Фигура 14 показва процента на всеки химически присъства в материала, където най-важният резултат е процентът въглерод. Ако има малка разлика между получените резултати и посочения състав, не трябва да се заключава, че такова отклонение е отговорно за повредата. Фигура 13: Снимка на метал след химичен анализ. Фигура 14: Концентрацията на елементите в съда от сплав. Тест за твърдост: Твърдостта по Викерс беше проведена, за да се получи стойността на твърдостта на материала. След това с микроскоп се измерват диагоналите на пирамидата и се изчислява площта на наклонената повърхност. Твърдостта по Викерс е резултат от разделяне на заряда и площ на пирамидата. Фигура 15: Снимка на детайла след теста за твърдост по Викерс. На парчета в надлъжна посока на съда и пет измервания на твърдост в напречна посока са направени пет измервания на твърдостта. Резултатите в надлъжната и напречната посока на разрезите са много сходни, от което може да се заключи, че твърдостта и в двете посоки е еднаква. Тест за якост на опън: Основната цел при създаването на този тест за опън е да се сравни намаляването на дебелината на образците с намаляването на дебелината на съд под налягане след срутване. Изпитването на опън изисква стандартни образци за изпитване. Избраните образци за изпитване са от типа на свързване и са направени в съответствие със спецификация 1 на фиг. 16. Фигура 16: Формат на образците за изпитване на опън за изпитване на опън. Изпитването на опън е изпитване, проведено върху образци с размери, предварително определени от стандарта, при което издърпването се извършва до повреда. С този тест могат да бъдат измерени няколко параметъра, както се вижда от таблицата. В тази таблица можете да видите резултатите от изпитването на опън за трите тестови образца. Таблица 1: Резултати от изпитването на опън. Със стойностите на дебелината на образеца след изпитване на опън постигаме резултати, много близки до стойностите на дебелината, измерени в областта на пукнатината. При изпитване на опън деформацията е по-бавна, така че намаляването на дебелината преди счупване се очаква да бъде по-голямо, отколкото при хидростатично изпитване, където стойностите на налягането се повишават много бързо, тъй като използваната течност е несвиваема. Всички резултати от анализа на материалите са в съответствие със стойностите или веществата, очаквани от проекта. Всъщност много малък брой повреди се дължат на дефекти в материала или на използването му в неподходящи случаи. 3 Корозионна недостатъчност Както беше отбелязано по-рано, в леките въздушни компресори се генерира вода поради въздушна кондензация. Това са отлагания на вода по стените на съда и под въздействието на гравитацията потъват на дъното. За да се реши този проблем, има дренаж на дъното на съда, така че водата често да може да се изтегля. Известно е, че често такова отводняване не се извършва с желаната честота и поради това ще се установи дали вътрешната корозия може да бъде причина за разрушаването. След разкъсване на плавателния съд по дължината на пукнатината са установени по-малки дебелини на корпуса му с минимална стойност 4 мм. Следователно изчислението на съда под налягане ще бъде направено така, сякаш той има дебелина от 4 mm по целия корпус и по този начин, ако съдът не се счупи, хипотезата за разкъсване поради загуба на дебелина поради корозия се изключва. Дори ако върховете не са дефекти, ще се извърши бързо изчисляване на необходимата минимална дебелина. В този случай е използвана нула, тъй като е желателно да се знае минималната дебелина. По този начин минималната стойност на дебелината на върховете е 2,07 mm. Следователно, дори в граничния случай с дебелина от 2,4 мм, колапсът няма да настъпи на целия кораб. 4 Грешка в дизайна. В раздел 3, за да издържи на работно налягане, контейнерът трябва да има минимална дебелина от 2,07 mm в горната част и 2,37 mm в тялото. От изчисленията се стигна до заключението, че дефектите от типа на пукнатини не са от решаващо значение за устройство с тези характеристики на дизайна, а пукнатината трябва да е достатъчно голяма, за да доведе до колапс на съда под налягане. Въпреки това, необходимите размери на пукнатини ще бъдат показани в таблица 2 за повреда. Бяха обсъдени три основни типа пукнатини: полуелиптични, безкрайни и разпространяващи се. Ако по време на хидростатичен тест се появи пукнатина с такъв размер, тя ще бъде открита чрез теч на вода. 6 Прекомерен натиск Значителното намаляване на дебелината в областта около пукнатината е ясна индикация, че преди счупването е настъпила пластична деформация на материала. С резултатите, получени при изпитването на опън, при което намаляването на дебелината на пробите достига 29% и измерването на дебелината в съда след разкъсване, достигащо 25% намаление, може да се заключи, че тази пластична конформация се дължи на вътрешни натоварвания в съда под налягане, превишаващи напрежения материален поток. Това свръхналягане може да се дължи на невнимателни оператори, лошо калибрирано оборудване, някакво блокиране на връзките, достигнали до манометъра, или просто неизправност на манометъра. 15 При анализа на повредата се следват стъпките, описани в тази статия, за да се избегне утаяването при определяне на причината за срутването. В началото основните заподозрени за разкъсване на съда бяха корозия и свръхналягане, тъй като дефектите на материала бяха редки и дизайнът на този съд под налягане не беше изолиран дизайн, същото оборудване се използва в многобройни при едни и същи условия. Умора на заварени конструкции. Лисабон: Фондация Калуст Гюлбенкян, Въведение в механиката твърдо тяло. Анализ на хидростатичните изпитвателни ефекти в съд под налягане, магистърска теза. Методология за анализ на неизправностите, магистърска теза. Анализ на повреди в съд под налягане. . Трябва ли да разберете дали вашите студени, топли и термални води наистина са свързани?