A próbanyomás maximális értéke a hidraulikus vizsgálat során. Csővezetékek hidraulikus és pneumatikus vizsgálata

Egyik előnye, hogy a csövek hidrosztatikai vizsgálata az egyik leghatékonyabb hatékony módszerek ellenőrzi és ellenőrzi a szivárgást egy adott helyen. A teszt során pontosan megtudhatja, mennyire sértetlenek a csatlakozások, csövek. Erőssége és a nyomás viszontagságaival szembeni ellenállása további megjegyzések.

A csövek hidrosztatikai vizsgálatához hozzáértő berendezésekkel és technikusokkal rendelkező cégeket kell felvenni. Az elemzésnek azonban egyedi értéke van, azonban ha nem egy komoly és kompromittált céget választanak, az kompromittálható. Számos iparági szegmens, sőt otthon is alkalmazza a csővezetékek értékelésének módszerét.

További információ a csövek hidrosztatikai vizsgálatáról

A hidrosztatikus csővezetékek tesztelésével tesztelhetők a meglévő anyaghibák, deformációs korrózió, mechanikai tulajdonságok csatlakozásokat, és azonosítsa a lehetséges szúrási pontokat használat közben egy nagy szám termék. Egy nyomástartó edény szakadása hidrosztatikai vizsgálat során olyan területen, ahol eleinte nem volt oka a szakadásnak, hozzájárult a kiváltó okok felkutatásához. Ez a munka egy hibaelemzési módszertant mutat be a hajóbaleset okainak meghatározására. A munka végén az elemzés eredményeit, megbeszéléseit mutatjuk be, majd az elutasítás okát. Nyomástartó edény meghibásodásának elemzése. Nagy felelősségű berendezésről lévén szó, a kivitelezését a nemzetközi szabványok szerint kell elvégezni. A nyomástartó edények meghibásodása a hidrosztatikus vizsgálat során olyan területen, ahol eleinte nem volt oka rá, az ok keresését ösztönözte. Ez a munka egy hibaelemzési módszertant mutat be, amelynek célja a váza meghibásodásának okának azonosítása. A munka végén az elemzés eredményeit, megbeszéléseit mutatjuk be, majd a hiányosság okát. Anyagszilárdság 03 Hosszirányú feszültségek és kerületi feszültségek 04 A probléma ábrázolása 06 Hőmérséklet és hegesztési terület 08 Korábbi repedések 13 Ebben az átfogó definícióban ebbe a csoportba tartozik az egyszerű kukta és még a legfejlettebb atomreaktorok. Hajók magas nyomású a feldolgozóipar jelentős részét alkotják - a legtöbbet fontos elemei, nagy tömegű, méretű és egységárú, és elérheti az anyagok és berendezések teljes költségének akár 60%-át is. A legtöbb berendezéssel ellentétben a nyomástartó edények túlnyomó többsége nem az ipari gyártósoron található, hanem általában megrendelésre készülnek, és az adott célnak vagy működési feltételeknek megfelelő méretre készülnek. A nyomástartó edény kialakítása nem csak a nyomásnak és üzemi terhelésnek ellenálló méreteket, hanem műszaki és gazdasági lehetőségeket is magában foglal. megfelelő anyagok, termelési folyamatok, belső részletek és részletek. Ezek a szabványok azonban megfelelőek az új hajók értékelésére, helytelen ezeket a szabványokat használni a használt hajók ellenőrzésekor. Mivel nyomás alatt álló elemekről van szó, probléma a szerkezeti épségükkel van, mert szakadásukban a robbanásszerű dekompresszió anyagi veszteségekhez, illetve emberi veszteségekhez vezethet. Célkitűzések A 2. ábrán látható, könnyű légkompresszorként használt nyomástartó edény szakadása, ábra. Az 1. ábra egy hidrosztatikus vizsgálat során felhívta a figyelmet a hibaelemzés tanulmányozására. Ennek az elemzésnek az a célja, hogy azonosítsuk lehetséges tényezők, ami ennek a berendezésnek a megsemmisítéséhez vezetett, hogy megértsék és adatvisszacsatolási forrásként használják a tervező számára. Ily módon a hibaelemzés munkaeszközként működik, és nem csak vizsgálatként, amelynek célja egy esemény okának feltárása. 1. ábra: Kompresszorhoz csatlakoztatott edény. 2. ábra: Az edény szakadása után hidrosztatikus vizsgálatban. 2 A munka felépítése A munka a következőképpen épül fel: az 1. részben bemutatott bevezető után a 2. rész a munka kidolgozásához szükséges elmélet mellett egy bibliográfiai átdolgozást tartalmaz. A 3. rész a munka során alkalmazott módszertant tárgyalja, a probléma bemutatásával és annak megoldásában fontos adatokkal. A 4. szakaszban hibaelemzést végeznek, ahol a rés okát keresik. Az 5. szakasz a kapott eredmények megvitatásával zárul. Carlos Alberto Kassou mestere "Failure Analysis Methodology" címmel. Ebben a technikában lépésről lépésre végezzük el a hibaelemzést, kezdve a törés első megközelítésétől, a továbblépéstől a meghibásodáshoz vezető lehetséges tényezők feltárásáig. A nyomástartó edények szabványosított tervezésének kódexének megalkotása előtt a nyomástartó berendezések balesetei gyakoriak voltak, és általában súlyos következményekkel jártak. Ez a rész pedig három részre oszlik. Az 1. szakasz olyan hajók építésére vonatkozó szabályokat tartalmaz, amelyek nem igénylik a munkaerő részletesebb elemzését, integritásukat nagy biztonsági tényező biztosítja a számításokban. A 2. szakasz lehetővé teszi az üzemi igénybevételek jobb elemzését, és lehetővé teszi vékonyabb hajók építését, mivel megfelelőbb biztonsági tényezőket használ. A 3. alszakasz nagyon nagy nyomású hajókra vonatkozik. A tervezési kódokat nemcsak a nyomástartó edények számításának és tervezésének szabványosítására és egyszerűsítésére hozták létre, hanem elsősorban a munkavégzés minimális biztonsági feltételeinek biztosítása érdekében. 3 Hidrosztatikus vizsgálat A hidrosztatikus vizsgálat nyomástartó edényeken és más ipari nyomástartó berendezéseken, például tartályokon vagy csővezetékeken végzett vizsgálat, amellyel ellenőrizhető a szivárgás vagy valamilyen szakadás. Ezeket a teszteket a készülék kikapcsolt állapotában végzik túlnyomás, összenyomhatatlan folyadékot használva, a megengedett legnagyobb üzemi nyomás 1,3-szorosáig, szigorúbb feltételek szimulálásával biztosítva, hogy normál működés közben ne forduljon elő hiba vagy szivárgás. Anyagellenállás Rugalmas alakváltozás és képlékeny alakváltozás Minden külső terhelésnek kitett anyag deformálódik. Ezek az alakváltozások a terhelés irányában és keresztirányban egyaránt előfordulnak. A terhelés eltávolítása után az anyag visszanyeri eredeti méretét, vagy alakváltozás követi. A 3. ábra az alakváltozási grafikont mutatja. Ha egy anyag a kezdeti O ponttól A pontig terhelést tapasztal, és a terhelés eltávolítása után az anyag visszatér eredeti méreteihez, ezt a jelenséget rugalmas deformációnak nevezzük. Ha terhelést fejtenek ki A pontból B pontba, a terhelés eltávolításakor az anyag az OA egyenessel párhuzamos egyenes vonalban tér vissza, és maradandó alakváltozáson megy keresztül, amelyet a C pont fejez ki. Ezt a jelenséget plasztikus deformációnak vagy áramlásnak nevezik. Anyagok minden szakadása olyan terhelés alatt, amelyben a feszültség nagyobb, mint a mechanikai ellenállása. A viselkedés ebben az egész folyamatban 4 anyagot két részre oszthat különböző csoportok. Azokat az anyagokat, amelyek megereszkedés nélkül meghibásodnak, ridegnek, törékenynek minősülnek, és kevés energiát fogyasztanak, mielőtt eltörnének. Azokat, amelyek meghibásodás előtt engednek, képlékeny anyagoknak nevezzük, képlékeny törést mutatnak, és nagy az energiafogyasztásuk, mielőtt eltörnének. ábrán látható alakváltozási diagramban. 3, a törékeny anyagok az A pont elérése előtt meghibásodnak, a képlékeny anyagok pedig ezt követően, vagyis a törékeny anyagok nem fognak folyni. Hosszirányú feszültségek és körfeszültségek Normál feszültségek A 4. és 5. ábrán látható σ1 és σ2 a nyomástartó edény felületére kifejtett fő feszültségek. A σ1 feszültséget karikafeszültségnek, a σ2 feszültséget pedig hosszanti feszültségnek nevezik. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a σ1 kerületi feszültség kétszerese a σ hosszirányú feszültségnek. A nyomástartó edények tanulmányozása során ez a koncepció alapvető, mivel a hegesztési és egyéb hosszirányú munkákat lehetőség szerint kerülni kell. Ha algebrai módon dolgozunk a kifejezéseken, akkor azokat karakterisztikus feszültségek formájában is megfogalmazhatjuk. Ismeretes azonban, hogy gyakran még magas biztonsági tényező mellett is a tervezési terhelésnél lényegesen kisebb terhelésű hibák vagy repedések következtében az alkatrészek vagy szerkezetek meghibásodása következik be. Mechanikai szempontból ezt a viselkedést ridegnek minősítik, és ezen a ponton jön létre a rombolás mechanikája, amely támogatási és elfogadási eszközként szolgál a némi kudarcot szenvedő projektek számára. A törésmechanika egy további terület az anyagok szilárdságához képest, és a hibák kritikusságának tanulmányozására szolgál. A törésmechanika fogalmakat és egyenleteket ír elő annak meghatározására, hogy a hibák katasztrofálisan, azaz fenntarthatatlanul terjedhetnek-e, vagy stabilan szabályozhatók és szabályozhatók, így nincs szükség a hibás berendezés cseréjére. Tehát a törésmechanika nem végez feszültség-összehasonlítást egy anyag ellenállásának tesztelésére, és igen, más paraméterek alapján végez összehasonlítást. Ez a módszer két paramétert ábrázoló grafikon ábrázolásából áll. Ha a pont a görbe alatt van, a hiba nem minősül kritikusnak, és a berendezés továbbra is normálisan működhet. Ha a pont a görbe felett van, akkor a rést kritikusnak tekintjük. A repedés típusának vagy biztonságának meghatározásához egyenes vonalat kell húzni az origótól a pontig. Ha ez a pont a görbe alatt van, akkor a görbe és a pont közötti távolság berendezésbiztonságnak számít, ha az íven kívül van, az a pont, ahol a vonal keresztezi a görbét, jelzi az összeomlási mechanizmus típusát. Ehhez kompresszorokat használnak, ahol viszont szükségük van egy tartályra, amelyet általában levegőtüdőnek neveznek. Ezek a készülékek nyomáskapcsolóval rendelkeznek, amely bekapcsolja a kompresszort, amint a nyomás a beállított értékre csökken, és kikapcsolja, amint a kívánt nyomást eléri. Mint már említettük, a szóban forgó hajó ebben a munkában egy könnyű légtér, amelyet úgy terveztek, hogy méretei bizonyos nyomásoknak és terheléseknek ellenálljanak. A test alján az edénynek van egy lefolyója, amely végül az edény falába folyik le, hogy lecsapódjon a víz, és a gravitációs erő hatására az edény aljára ürül, ha van mód a leeresztésre. Ezt a vízelvezetést gyakran kell elvégezni, mert az edény alján képződő víz elősegíti az oxidáció és a korrózió folyamatát. Az erőfeszítés idővel jelentős szakadást eredményezhet, bár az edény belsejét festették, hogy megakadályozzák ezt a korróziót. Egyéb fontos részlet ennek a könnyű levegőnek az, hogy az oldalán hosszanti varrás van. Az a tény, hogy ez a varrat az edény oldalán van, nem véletlen, hiszen a varrat helye a legkedvezőbb terület a meghibásodások kiváltására, hiszen ott van kitéve az anyag mikroszerkezeti változásainak és maradó feszültségeknek. Továbbra is tény, hogy a hegesztési eljárások hajlamosak olyan hibákra, mint például a behatolás hiánya, az olvadás hiánya és mások. Emiatt ennek az edénynek a hosszhegesztése az oldalán van, mert ha az edény alján helyezkedne el, akkor a varrat hatásai hozzáadódhatnak a korróziós hatásokhoz, nagyobb esélyt adva a szakadásra. Az alján még mindig ott van a hidrosztatikus próba vízoszlopának nyomása, ami ugyan ebben az esetben a belső nyomáshoz képest igen csekély terhelés, de ennél fontosabb tény, hiszen ezen a helyen tapasztalt a hajó törés, 2 Ellenőrizze. Az edény átvizsgálásakor külső szemrevételezést végeztünk deformáció, korrózió, repedés után, majd ultrahanggal megmértük a vastagságot, majd hidrosztatikai vizsgálatot végeztünk. A vastagság mérése során kiderült, hogy a nyomástartó edény a számított méretekben volt, a falvastagság 9 mm és 2 mm között változott. Az edény kalibrálása rajta kívül szintén a tervnek megfelelő volt, és az edény egy vízszintes henger volt, teteje formájában. Külső vizsgálat és vastagságellenőrzés után kiderült, hogy a hajó készen áll a hidrosztatikai vizsgálatra. Ezután egy tesztet végeznek, amely során a hajó lezuhant. A 7. ábra a meghibásodás előtt bekövetkezett nagy képlékeny alakváltozást mutatja. A szünet után ismételten megmértük a vastagságát, különösen a repedések területén, és körülbelül 2,4 mm-es minimális vastagságot találtunk, ami az ábrán is látható. 7. ábra: A hibazóna súlyossága. 3 8. ábra: Vastagságmérés a repedés területén. Adatgyűjtés A 9. ábra a gyártó által megadott adatokat mutatja az edény melletti címkén. 9. ábra: Tüdőtermelési címke. A hibaelemzés megvizsgálja a berendezés meghibásodásának minden lehetőségét. Ebben a részben látni fogjuk, hogy számos tényező vezethet a nyomástartó edény megrepedéséhez. 1 Hőmérséklet és forrasztási terület Nagynyomású nagynyomású edényekben kifuthat, ez plasztikus deformáció, amikor a fém állandó terhelésnek van kitéve, és az ötvözet olvadáspontja feletti magas hőmérsékletű környezetnek van kitéve. Ha a nyomástartó edény nagyon alacsony hőmérsékletek Ez azt eredményezheti, hogy az anyag rideg anyagjellemzőkkel rendelkezik, amelyek nem kívánatosak a nyomástartó edényeknél. A szóban forgó hajóra a hőmérsékleti hipotézisek egyike sem vonatkozik, mivel a törés a hidrosztatikai tesztelés során történt, és még üzem közben sem esik át nagy hőmérsékletváltozáson. A hegesztési varrat területe kedvező hely a repedések kialakulásának, mivel ez a terület ki van téve a mikroszerkezet változásainak, és ez az a hely, ahol maradó feszültségek vannak jelen, ezért nagyon fontos csatolni kell mind az elszámolási számításokhoz, mind az ellenőrzésekhez. Mivel a jelenlegi edény egy hegesztés nélküli területre tört be, megállapíthatjuk, hogy nem ez az összeomlás oka. 2 Anyaghiba Nyomástartó edény átvágása A hibaelemzés során szükséges összes vizsgálat elvégzése érdekében a kontúrjában törést kellett vágni, 10. ábra, valamint az edény egy részét eltávolítani, amit el kell végezni mintadarabok szakítóvizsgálathoz. A vágásokat a repedéstől 50 mm távolságra végeztük, hogy elemzésük ne romoljon. 10. ábra: Az elemzőedényből kivágott részek. 9 Metszet kiválasztása és előkészítése metallográfiai elemzéshez. A metallográfiai elemzéshez egy kis edényből két részt vettünk, az egyiket hosszanti, a másikat keresztirányban, és a két részt az ábra szerint Bakelitbe ágyaztuk. bakelitből, melynek szabályozására hossz- és keresztirányú szegmens volt. A beágyazás után a darabokat különböző mennyiségű csiszolópapír átvezetésével kell csiszolni, amely az érdességüktől függően változik, azaz minél nagyobb a számuk, annál kisebb a súrlódás. Ezért a csiszolópapírt egy irányba használják, és amikor az ember átmegy a csiszolópapírról a másikra, a bakelit 90 ° -kal elfordul. Mindenen áthaladva csiszolópapír, szükséges a felület polírozása, hogy eltüntessük a vizsgálandó terület barázdáit, majd 2%-os etanolos salétromsavval vegyi támadást végzünk, hogy mikroszkóppal láthatóvá váljon a mikrostruktúra. Mivel alacsony széntartalmú, 13%-os anyagról van szó, amint az az alábbi kémiai elemzésből is kiderül, a mikroszkóppal készített fényképeken jól látható a ferrit és a perlit képződése, ábra. A fényképen a lemez mikroszerkezetébe laminálási irányát is látjuk. Kémiai elemzés: A hibaelemzés az alkatrészek kémiai elemzésének része annak biztosítására, hogy az anyag megfeleljen az ajánlott előírásoknak. Egy alkatrész kémiai elemzése nem igényel kiváló előkészítést, mint a mikroszkópos elemzésnél. A kémiai elemzés során az anyagnak csak egy részét távolítják el, szükség esetén eltávolítják a festéket és elvégzik a tisztítást. A 13. ábra azt az anyagot mutatja, amelyből kémiai elemzésre mintákat nyújtottak be. A 14. ábra mindegyik százalékát mutatja kémiai jelen van az anyagban, ahol a legfontosabb eredmény a szén százalékos aránya. Ha csekély eltérés van a kapott eredmények és a megadott összetétel között, nem szabad azt a következtetést levonni, hogy ez az eltérés felelős a meghibásodásért. 13. ábra: Fénykép a fémről kémiai elemzés után. 14. ábra: Az elemek koncentrációja az ötvözettartályban. Keménységi teszt: Vickers keménységet végeztünk az anyag keménységi értékének meghatározásához. Ezt követően mikroszkóppal megmérjük a piramis átlóit, és kiszámítjuk a ferde felület területét. A Vickers-keménység a töltésszétválás és a piramisterület eredménye. 15. ábra: Fénykép az alkatrészről a Vickers keménységi teszt után. Az edény hosszirányában darabokban és keresztirányban öt keménységmérésben öt keménységmérés történt. A vágások hossz- és keresztirányában az eredmények nagyon hasonlóak voltak, amiből arra lehet következtetni, hogy a keménység mindkét irányban azonos. Szakítószilárdsági vizsgálat: Ennek a szakítószilárdsági vizsgálatnak a fő célja a próbatestek vastagságának csökkenésének összehasonlítása a nyomástartó edény összeomlás utáni vastagságának csökkenésével. A szakítóvizsgálathoz standard próbatestekre volt szükség. A kiválasztott próbatestek a csatlakozási típusúak, és a 1. ábra 1. specifikációja szerint készülnek. 16. 16. ábra: A szakítóvizsgálati próbatestek formátuma szakítóvizsgálathoz. A szakítóvizsgálat a szabvány által előre meghatározott méretű mintákon végzett vizsgálat, ahol a húzást tönkreteszi. Ezzel a teszttel több paraméter is mérhető, amint az a táblázatból is látható. Ebben a táblázatban a három próbatest szakítóvizsgálati eredményeit láthatja. 1. táblázat: Szakítóvizsgálati eredmények. A szakítóvizsgálat utáni mintavastagság értékekkel a repedés területén mért vastagságértékekhez nagyon közeli eredményeket érünk el. A szakítóvizsgálatnál az alakváltozás lassabb, így a törés előtti vastagságcsökkenés várhatóan nagyobb, mint a hidrosztatikus vizsgálatnál, ahol a nyomásértékek nagyon gyorsan emelkednek, mert a felhasznált folyadék összenyomhatatlan. Minden anyagelemzési eredmény összhangban van a projekt által elvárt értékekkel vagy anyagokkal. Valójában nagyon kis számú meghibásodás az anyag hibáiból vagy a nem megfelelő esetekben történő használatból ered. 3 Korróziós elégtelenség Mint korábban említettük, a könnyű légkompresszorokban a levegő páralecsapódása miatt víz keletkezik. Ezek vízlerakódások az edény falán, és a gravitáció hatására lesüllyednek a fenékre. A probléma megoldására az edény alján van egy lefolyó, így gyakran el lehet húzni a vizet. Ismeretes, hogy az ilyen víztelenítést gyakran nem a kívánt gyakorisággal hajtják végre, és emiatt kiderül, hogy belső korrózió lehet-e a roncsolás oka. A hajó felszakadása után kisebb vastagságú hajótestet találtak a repedés mentén, minimum 4 mm értékkel. Ezért a nyomástartó edény számítása úgy történik, mintha 4 mm vastagságú lenne a hajótestben, és így, ha az edény nem törik el, a korrózió miatti vastagságveszteség miatti szakadás hipotézise kizárt. Még akkor is, ha a csúcsok nem hibásak, gyorsan kiszámítják a szükséges minimális vastagságot. Ebben az esetben nullát használtunk, mivel kívánatos tudni a minimális vastagságot. Így a minimális vastagság értéke a tetején 2,07 mm. Ezért még a 2,4 mm-es vastagság határesetében sem következik be az összeomlás az egész edényen. 4 Tervezési hiba. A 3. szakaszban, hogy ellenálljon az üzemi nyomásnak, a tartálynak legalább 2,07 mm vastagságúnak kell lennie a tetején és 2,37 mm-nek a testnél. A számításokból arra a következtetésre jutottak, hogy a repedés jellegű hibák nem döntő jelentőségűek egy ilyen készüléknél tervezési jellemzők, és a repedésnek elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a nyomástartó edény összeomoljon. A szükséges repedésméreteket azonban a 2. táblázat mutatja meghibásodás miatt. A repedések három fő típusát tárgyalták: fél-elliptikus, végtelen és terjedő repedéseket. Ha egy hidrosztatikai vizsgálat során ekkora repedés keletkezik, azt vízszivárgás észleli. 6 Túlzott nyomás A repedés körüli területen a vastagság jelentős csökkenése egyértelműen jelzi, hogy a repedés előtt az anyag képlékeny deformációja következett be. A szakítóvizsgálat során kapott eredményekkel, ahol a minták vastagságának csökkenése eléri a 29%-ot, és a vastagság mérése az edényben szakadás után, elérve a 25%-os csökkenést, megállapítható, hogy ez a képlékeny konformáció az a nyomástartó edényben a feszültségek anyagáramlását meghaladó belső terhelések. Ezt a túlnyomást a gondatlan kezelők, a rosszul kalibrált berendezések, a nyomásmérőt elérő csatlakozások eltömődése vagy egyszerűen a nyomásmérő hibája okozhatja. 15 A hibaelemzés során az ebben a cikkben leírt lépéseket kell követni, hogy elkerüljük a rendeződést az összeomlás okának meghatározásakor. Korábban a korrózió és a túlnyomás volt a fő gyanúsított az edény repedésére, mivel az anyaghibák ritkán fordultak elő, és ennek a nyomástartó edénynek a kialakítása nem egy elszigetelt kivitel volt, ugyanazt a berendezést számos helyen használják azonos körülmények között. Hegesztett szerkezetek fáradása. Lisszabon: Calouste Gulbenkian Alapítvány, Bevezetés a mechanikába szilárd test. Hidrosztatikai vizsgálati hatások vizsgálata nyomástartó edényben, mesterdolgozat. Hibaelemzési módszertan, mesterszakdolgozat. Nyomástartó edény meghibásodásának elemzése. . Meg kell találnia, hogy a hideg-, meleg- és termálvize valóban összefügg-e?