Максимальная величина пробного давления при гидравлическом испытании. Гидравлические и пневматические испытания трубопроводов

Одно из преимуществ заключается в том, что гидростатическое испытание в трубах является одним из наиболее эффективных методов проверки и проверки наличия утечки в определенном месте. Во время теста можно точно узнать, насколько целостны соединения и трубки. Его прочность и устойчивость к невзгодам давления - это другие замечания.

Для проведения гидростатического испытания в трубах необходимо нанимать компании, имеющие компетентное оборудование и техников. Однако анализ имеет уникальное значение, однако, если серьезная и скомпрометированная компания не выбрана, ее можно скомпрометировать. Несколько отраслевых сегментов и даже дома используют метод оценки их трубопроводов.

Чтобы узнать больше о гидростатических испытаниях в трубах

Испытания гидростатических трубопроводов могут проверять существующие дефекты материалов, деформационную коррозию, механические свойства соединений и определять возможные точки прокола при использовании большого количества продукта. Разрыв сосуда под давлением во время гидростатического испытания в регионе, где сначала не было причин разрыва, способствовало поиску основных причин. В этой работе представлена ​​методология анализа отказов для определения причин краха судна. В конце работы показаны результаты и обсуждения анализа, а затем указывается причина отказа. Анализ отказов сосуда под давлением. Будучи оборудованием высокой ответственности, его строительство должно осуществляться по международным стандартам. Нарушение сосудов под давлением во время гидростатического испытания в регионе, где вначале не было причин для этого, стимулировало поиск причины. В этой работе представлена ​​методология анализа отказов, цель которой - выявить причину краха вазы. В конце работы показаны результаты и обсуждения анализа, а затем указывается причина разрыва. Сопротивление материалов 03 Продольные напряжения и круговые напряжения 04 Представление проблемы 06 Температура и область сварки 08 Предварительно существующие трещины 13 В этом всеобъемлющем определении эта группа включает в себя простую плиту для приготовления скороварки и даже самые современные ядерные реакторы. Сосуды высокого давления составляют значительную часть обрабатывающих производств - наиболее важные элементы, большие по весу, размеру и удельной стоимости, и могут достигать до 60% от общей стоимости материалов и оборудования. В отличие от большинства оборудования, подавляющее большинство сосудов высокого давления не являются объектами производственной линии промышленности, их обычно изготавливают по заказу, размеры которых соответствуют определенной цели или условиям эксплуатации. Проектирование сосуда высокого давления включает в себя не только размеры, выдерживающие давление и рабочие нагрузки, но также технический и экономический выбор подходящих материалов, производственных процессов, внутренних деталей и деталей. Однако эти нормы адекватны для оценки новых судов, неправильно использовать указанные нормы при проверке используемых судов. Поскольку они представляют собой элементы, находящиеся под давлением, существует проблема их структурной целостности, поскольку в их разрыве взрывная декомпрессия приводит к возникновению материальных потерь и может привести к человеческим потерям. Цели Разрыв сосуда высокого давления, показанный на рисунке 2, используемый в качестве легкого для воздушного компрессора, рис. 1, во время гидростатического испытания, привлек внимание к исследованию анализа отказов. Целью этого анализа является выявление возможных факторов, которые привели к разрушению этого оборудования, чтобы их можно было понять и использовать в качестве источника обратной связи данных для дизайнера. Таким образом, анализ неисправностей функционирует как рабочий инструмент, а не только как расследование, которое имеет целью найти причину инцидента. Рисунок 1: Сосуд, соединенный с компрессором. Рисунок 2: Судно после разрыва в гидростатическом испытании. 2 Структура работы Работа структурирована следующим образом: после введения, представленного в разделе 1, раздел 2 содержит библиографическую ревизию рядом с теорией, необходимой для разработки работы. В разделе 3 обсуждается методология, используемая в работе, с представлением проблемы и важными данными в ее резолюции. В Разделе 4 проводится анализ неисправностей, где проводится поиск причины разрыва. В разделе 5 работа завершается обсуждением полученных результатов. Магистратура Карлоса Альберто Кассоу с названием «Методология анализа отказов». В этой методике мы поэтапно проводим анализ отказов, начиная с первого подхода к перелому, как действовать, до обнаружения возможных факторов, которые привели к сбою. До создания кода, который стандартизовал дизайн сосудов под давлением, аварии с оборудованием под давлением были обычными и обычно имели большие последствия. Этот раздел, в свою очередь, разделен на три части. Раздел 1 содержит правила строительства судов, не требующие более подробного анализа рабочих сил, их целостность обеспечивается с помощью большого коэффициента безопасности при расчетах. Раздел 2 позволяет лучше анализировать рабочие напряжения и позволяет строить суда с меньшей толщиной, поскольку он использует более подходящие факторы безопасности. Подраздел 3 используется для судов с очень высоким давлением. Нормы проектирования были установлены не только для стандартизации и упрощения расчета и проектирования сосудов под давлением, но главным образом для обеспечения минимальных условий безопасности для работы. 3 Гидростатическое испытание Гидростатическое испытание - это испытание, применяемое для сосудов под давлением и другого промышленного оборудования под давлением, такого как резервуары или трубопроводы, для проверки наличия утечки или некоторого разрыва. Эти испытания проводятся с отключенным оборудованием с помощью избыточного давления, с использованием несжимаемой жидкости, до величины в 1, 3 раза превышающей максимально допустимое рабочее давление, имитируя более строгие условия, чтобы гарантировать, что при нормальной эксплуатации не произойдет сбоя или утечки. Сопротивление материалов Упругая деформация и пластическая деформация Весь материал, подвергаемый внешней нагрузке, подвергается деформации. Эти деформации происходят как в направлении нагрузки, так и в поперечном направлении. После снятия нагрузки материал возвращается к исходному размеру или следует с деформацией в форме. На рисунке 3 показан график деформации. Если материал испытывает нагрузку от начальной точки О до точки А, и после снятия нагрузки материал возвращается к своим начальным размерам, это явление называется упругой деформацией. Если с точки А до точки В прикладывается нагрузка, при удалении нагрузки материал возвращается по прямой линии, параллельной линии ОА, и будет подвергаться постоянной деформации, выраженной точкой С,, Это явление называется пластической деформацией или течением. Все разрывы материалов при нагрузках, в которых напряжение больше его механического сопротивления. Поведение во всем этом процессе может классифицировать 4 материала в две разные группы. Материалы, которые разрушаются без провисания, классифицируются как хрупкий, хрупкий перелом и потребляют мало энергии до разрыва. Те, которые уступают до разрушения, называются пластичными материалами, проявляют пластичный перелом и имеют высокое потребление энергии перед их разрывом. В графике деформационного деформации, как показано на фиг. 3, хрупкие материалы будут разрушаться до достижения точки А и пластичных материалов после этой точки, то есть хрупкие материалы не будут течь. Продольные натяжения и круговые напряжения Нормальные напряжения σ1 и σ2, показанные на рисунках 4 и 5, являются основными напряжениями, приложенными к поверхности сосуда высокого давления. Напряжение σ1 известно как окружное напряжение, а напряжение σ2 называется продольным напряжением. Мы заключаем, что круговое напряжение σ1 в два раза превышает продольное натяжение σ. При исследовании сосудов под давлением это понятие является основополагающим, поскольку следует максимально избегать сварки и других работ в продольном направлении. Работая алгебраически на выражениях, можно поставить их в терминах характерных напряжений. Однако известно, что часто даже при высоком коэффициенте безопасности происходит разбивка компонентов или конструкций из-за дефектов или трещин с нагрузкой значительно ниже расчетной нагрузки. С точки зрения механики это поведение характеризуется как хрупкое, и именно в этот момент возникает механика разрушения, выступающая в качестве инструмента поддержки и принятия для проектов с некоторым провалом. Механика разрушения является дополнительным полем к сопротивлению материалов и предназначена для изучения критичности дефектов. Механика разрушения накладывает концепции и уравнения, чтобы определить, могут ли дефекты распространяться катастрофически, то есть неустойчиво или можно контролировать и контролировать в стабильной эволюции, так что нет необходимости заменять это дефектное оборудование. Таким образом, механика разрушения не проводит сравнение напряжений, чтобы проверить сопротивление материала, и да, он делает сравнение, основанное на других параметрах. Этот метод состоит из построения графика, в котором представлены два параметра. Если точка ниже кривой, неисправность не считается критической, и оборудование может продолжать работать нормально. Если точка выше кривой, то разрыв считается критическим. Для определения типа трещины или ее безопасности производится прямая от начала координат до точки. Если эта точка находится ниже кривой, то расстояние между кривой и точкой считается безопасностью оборудования, если оно находится вне кривой, точка, в которой линия пересекает кривую, указывает тип механизма коллапса. Для этого используются компрессоры, где они, в свою очередь, нуждаются в резервуаре, обычно называемом воздушным легким. Эти устройства имеют реле давления, которое включает компрессор, как только давление падает до заданного значения, и отключает его, как только достигается желаемое давление. Как уже было замечено, рассматриваемое судно в этой работе представляет собой легкое воздушное пространство, спроектированное по своим размерам, чтобы выдерживать определенное давление и нагрузки. В нижней части корпуса сосуд имеет слив, который в конечном итоге стекает в стенки сосуда, чтобы конденсировать воду и под действием силы тяжести, он стекает на дно сосуда, если есть способ его слить. Этот дренаж должен выполняться часто, потому что вода, которая образуется на дне сосуда, облегчает процесс окисления и коррозии. Усилия со временем могут привести к значительным разрывам, хотя судно окрашивается изнутри, чтобы препятствовать этой коррозии. Другая важная деталь этого легкого воздуха заключается в том, что он имеет продольный шов вдоль его стороны. Тот факт, что этот сварной шов находится на стороне сосуда, не был случайным, учитывая, что расположение сварного шва является областью, наиболее благоприятной для инициирования отказов, поскольку именно там материал подвергается микроструктурным изменениям и остаточным напряжениям. По-прежнему сохраняется тот факт, что процессы сварки подвержены дефектам, таким как отсутствие проникновения, отсутствие плавления и другие. По этой причине продольная сварка этого сосуда находится на его стороне, потому что, если бы он был расположен в нижней части сосуда, эффекты сварного шва могли бы быть добавлены к эффектам коррозии, дающим больше шансов на разрыв. В нижней части все еще имеется давление водяного столба гидростатического испытания, которое, хотя в этом случае является очень небольшой нагрузкой по отношению к внутреннему давлению, является более важным фактом, поскольку это место, в котором судно испытало перелом, 2 Проверка. При осмотре судна была проведена внешняя визуальная проверка, которая искала деформацию, коррозию или образование трещин, затем толщину измеряли ультразвуком, после чего проводили гидростатическое испытание. При измерении толщины было обнаружено, что сосуд под давлением находился в расчетных размерах, толщина стенки варьировалась от 9 мм до 2 мм. Калибровка судна на его внешней стороне также была в соответствии с конструкцией, причем сосуд был горизонтальным цилиндром в виде вершины. После внешнего контроля и проверки толщины было установлено, что судно было готово к гидростатическим испытаниям. Затем выполняется испытание, во время которого произошел сбой судна. На рисунке 7 показана большая пластическая деформация, которая произошла до разрушения. После разрыва снова были проведены измерения его толщины, особенно в области трещин, и была обнаружена минимальная толщина около 2, 4 мм, что можно увидеть на рисунке. Рисунок 7: Строгость зоны разлома. 3 Рисунок 8: Измерение толщины в области трещины. Сбор данных На рисунке 9 показаны данные, предоставленные производителем на этикетке рядом с судном. Рисунок 9: Метка производства легких. В анализе неисправностей проводится исследование всех возможностей отказа оборудования. В этом разделе будет видно, что существует множество факторов, которые могут привести к разрыву в сосуде высокого давления. 1 Температура и область припаивания В сосудах высокого давления с высоким давлением может возникнуть бегство, это пластическая деформация, когда металл подвергается постоянным нагрузкам и подвергается воздействию высокотемпературной среды выше точки плавления сплава. Если сосуд высокого давления находится при очень низких температурах, это может привести к тому, что материал будет иметь характеристики хрупкого материала, который нежелателен для сосудов высокого давления. Ни одна из температурных гипотез не применяется к рассматриваемому судну, так как разрыв был в гидростатическом испытании и даже в работе, он не претерпевает серьезных изменений температуры. Область сварного шва - это место, благоприятное для появления трещин, поскольку эта область подвержена изменениям в микроструктуре и является местом, где присутствуют остаточные напряжения, в связи с этим большое значение придается как расчетным расчетам, так и проверкам. Поскольку нынешнее судно ворвалось в область без сварных швов, мы можем заключить, что это не является причиной распада. 2 Дефект материала Резание сосуда высокого давления Для того, чтобы выполнить все необходимые тесты при анализе неисправностей, необходимо было разрезать перелом в его контуре, рисунок 10, а также удалить часть судна, которое должно быть выполнено образцы для испытания на растяжение. Разрезы были сделаны на расстоянии 50 мм от трещины, чтобы их анализ не ухудшался. Рисунок 10: Части, вырезанные из сосуда для анализа. 9 Выбор сечения и подготовка к металлографическому анализу. Для металлографического анализа были взяты две части малого сосуда, одна в продольном направлении, а другая в поперечном направлении, а две части были встроены в бакелит в соответствии с рисунком. из бакелита, для управления которым был отрезок продольной и поперечной. После встраивания куски нужно отшлифовать, проходя через наждачную бумагу разного количества, которые меняются с их шероховатостью, то есть чем больше их число, тем меньше создается трение. Поэтому наждачная бумага используется в одном направлении, и когда человек переходит от наждачной бумаги к другой, бакелит поворачивается на 90 °. Пройдя по всем наждачным бумагам, необходимо отполировать поверхность, чтобы устранить канавки области, подлежащей анализу, и после этого химическую атаку с 2% азотной кислотой в этиловом спирте проводят для визуализации микроструктуры в микроскоп. Поскольку это низкоуглеродистый материал, 13%, как видно из приведенного ниже химического анализа, можно увидеть образование феррита и перлита на фотографиях, сделанных микроскопом, рисунок. На фотографии мы также видим направление ламинирования пластины в его микроструктуры. Химический анализ: анализ отказов является частью химического анализа деталей, чтобы убедиться, что материал соответствует рекомендуемым спецификациям. Для проведения химического анализа детали не требуется отличная подготовка, как это делается для микроскопического анализа. В химическом анализе удаляется только часть материала, и при необходимости краска удаляется, и очистка производится. На рисунке 13 показан материал, из которого образцы были представлены для химического анализа. На рисунке 14 показан процент каждого химического вещества, присутствующего в материале, где наиболее важным результатом является процент углерода. При незначительной разнице между полученными результатами и указанным составом не следует делать вывод о том, что такое отклонение отвечает за отказ. Рисунок 13: Фотография металла после химического анализа. Рисунок 14: Концентрация элементов в сплаве сосуда. Испытание на твердость: для получения значения твердости материала проводили твердость по Виккерсу. После этого диагонали пирамиды измеряются с помощью микроскопа и вычисляется площадь наклонной поверхности. Твердость по Виккерсу является результатом разделения заряда и площади пирамиды. Рисунок 15: Фотография детали после теста твердости по Виккерсу. В кусках в продольном направлении сосуда и пяти измерениях твердости в поперечном направлении были сделаны пять измерений твердости. Результаты в продольном и поперечном направлениях разрезов были очень похожи, из чего можно сделать вывод, что твердость в обоих направлениях одинакова. Испытание тягового усилия: Основная цель в создании этого испытания на растяжение, чтобы сравнить уменьшение толщины образцов с уменьшением толщины сосуда высокого давления после распада. Для испытания на растяжение требовались стандартные образцы для испытаний. Выбранные образцы испытаний имеют тип связи и выполнены в соответствии со спецификацией 1 на фиг. 16. Рисунок 16: Формат образцов для испытаний на растяжение для испытаний на растяжение. Испытание на растяжение представляет собой испытание, проведенное на образцах размеров, предварительно определенных стандартом, где тяга выполняется до разрыва. С помощью этого теста можно измерить несколько параметров, как видно из таблицы. В этой таблице можно увидеть результаты испытаний на растяжение для трех тестируемых образцов. Таблица 1: Результаты испытания на растяжение. При значениях толщины образцов после испытания на растяжение мы достигаем результатов, очень близких к значениям толщины, измеренным в области трещины. При испытании на растяжение деформация происходит медленнее, поэтому ожидается, что уменьшение толщины перед разрывом будет больше, чем при гидростатическом испытании, когда значения давления будут расти очень быстро, потому что используемая жидкость несжимаема. Все результаты анализа по материалу соответствуют значениям или веществам, ожидаемым в соответствии с проектом. На самом деле очень небольшое количество сбоев связано с дефектами материала или с его использованием в ненадлежащих случаях. 3 Коррозионная недостаточность Как уже было замечено ранее, в легких воздушных компрессоров происходит образование воды из-за конденсации воздуха. Это отложения воды на стенках сосуда и под действием силы тяжести опускаются на дно. Для решения этой проблемы в дне сосуда есть дренаж, так что вода часто может быть изъята. Известно, что часто такой дренаж не выполняется на желаемой частоте, и из-за этого будет установлено, может ли быть причиной разрушения внутренней коррозии. После разрыва судна меньшие толщины его корпуса были найдены вдоль трещины с минимальным значением 4 мм. Поэтому расчет сосуда высокого давления будет производиться так, как если бы он имел толщину 4 мм по всему корпусу, и таким образом, если судно не разрушается, исключается гипотеза о разрыве из-за потери толщины из-за коррозии. Даже если вершины не являются разломами, будет выполнен быстрый расчет требуемой минимальной толщины. В этом случае использовался ноль, так как желательно знать минимальную толщину. Таким образом, минимальное значение толщины на вершинах составляет 2, 07 мм. Поэтому даже при предельном случае толщины 2, 4 мм на всем судне коллапса не произойдет. 4 Ошибка конструкции. В разделе 3, чтобы выдерживать рабочее давление, емкость должна иметь минимальную толщину 2, 07 мм на верхушке и 2, 37 мм на корпусе. Из расчетов было заключено, что дефекты типа трещины не имеют решающего значения для устройства с этими конструктивными особенностями, и трещина должна иметь большую величину, чтобы вызвать коллапс сосуда высокого давления. Тем не менее требуемые значения размеров трещины будут показаны в таблице 2 для отказа. Обсуждались три основных типа трещин: полуэллиптическое, бесконечное и прохождение. Если трещина этой величины произошла во время гидростатического испытания, она будет обнаружена утечкой воды. 6 Превышение давления Значительное уменьшение толщины в области вокруг трещины является явным свидетельством того, что перед разрывом произошла пластическая деформация материала. С результатами, полученными в тесте на растяжение, где уменьшение толщины образцов достигает 29% и измерение толщины в сосуде после разрыва, достигающее 25% уменьшения, можно сделать вывод, что эта пластическая конформация произошло из-за внутренних нагрузок в сосуде высокого давления, превышающих напряжения потока материала. Это избыточное давление могло произойти из-за небрежности операторов, плохо откалиброванного оборудования, некоторого засорения в соединениях, которые достигли манометра или просто неисправности манометра. 15 В анализе отказов шаги, описанные в этой работе, выполняются во избежание осаждения при определении причины коллапса. В начале работы основными подозреваемыми в разрыве сосудов были коррозия и избыточное давление, поскольку дефекты материала были редкими, и конструкция этого сосуда высокого давления не была изолированной конструкцией, это же оборудование используется в многочисленных при тех же условиях. Усталость сварных конструкций. Лиссабон: Фонд Калуста Гюльбенкяна, Введение в механику твердого тела. Анализ гидростатических тестовых эффектов в сосуде под давлением, магистерская диссертация. Методология анализа неисправностей, магистерская диссертация. Анализ отказов в сосуде под давлением. . Вам нужно выяснить, действительно ли ваши холодные, горячие и тепловые воды связаны?