Valoarea maximă a presiunii de testare în timpul testării hidraulice. Testarea hidraulica si pneumatica a conductelor

Un avantaj este că testarea hidrostatică în țevi este una dintre cele mai multe metode eficiente verificări și verificări pentru scurgeri la o anumită locație. În timpul testului, puteți afla exact cât de intacte sunt conexiunile și tuburile. Puterea și rezistența sa la adversitatea presiunii sunt alte observații.

Pentru a efectua teste hidrostatice în conducte, este necesar să se angajeze firme cu echipamente și tehnicieni competenți. Analiza are însă o valoare unică, însă dacă nu se alege o firmă serioasă și compromisă, aceasta poate fi compromisă. Mai multe segmente ale industriei și chiar casele folosesc metoda de evaluare a conductelor lor.

Pentru a afla mai multe despre testarea hidrostatică în conducte

Testarea conductelor hidrostatice poate testa defectele materialelor existente, coroziunea prin deformare, proprietăți mecanice conexiunile și identificați posibilele puncte de perforare la utilizare un numar mare produs. Ruperea unui vas sub presiune în timpul unui test hidrostatic într-o regiune în care la început nu existau motive pentru ruptură a contribuit la căutarea cauzelor fundamentale. Această lucrare prezintă o metodologie de analiză a defecțiunilor pentru a determina cauzele prăbușirii unei nave. La finalul lucrării sunt prezentate rezultatele și discuțiile analizei, iar apoi este indicat motivul refuzului. Analiza defectării vasului sub presiune. Fiind un echipament de înaltă responsabilitate, construcția acestuia trebuie realizată conform standardelor internaționale. Defectarea vaselor sub presiune în timpul unui test hidrostatic într-o regiune în care nu exista niciun motiv pentru aceasta a stimulat la început căutarea unei cauze. Această lucrare prezintă o metodologie de analiză a defecțiunilor care urmărește identificarea cauzei defectării vazei. La sfârșitul lucrării, sunt prezentate rezultatele și discuțiile analizei, iar apoi este indicat motivul decalajului. Rezistența materialelor 03 Tensiuni longitudinale și tensiuni circumferențiale 04 Reprezentarea problemei 06 Temperatura și zona de sudare 08 Fisuri preexistente 13 În această definiție cuprinzătoare, acest grup include o oală sub presiune simplă și chiar cea mai avansată reactoare nucleare. Vasele presiune ridicata constituie o parte semnificativă a industriilor prelucrătoare - cele mai multe elemente importante, mare ca greutate, dimensiune și cost unitar și poate ajunge până la 60% din costul total al materialelor și echipamentelor. Spre deosebire de majoritatea echipamentelor, marea majoritate a recipientelor sub presiune nu se află pe linia de producție industrială, ci sunt de obicei realizate la comandă și dimensionate pentru a se potrivi unui anumit scop sau condiții de operare. Proiectarea unui vas sub presiune include nu numai dimensiuni pentru a rezista la presiune și sarcini de lucru, ci și opțiuni tehnice și economice. materiale adecvate, Procese de producție, detalii interne și detalii. Cu toate acestea, aceste standarde sunt adecvate pentru evaluarea navelor noi; este greșit să folosiți aceste standarde la verificarea navelor uzate. Deoarece sunt elemente sub presiune, există o problemă cu integritatea lor structurală, deoarece în ruperea lor, decompresia explozivă duce la pierderi materiale și poate duce la pierderi umane. Obiective Ruperea vasului sub presiune prezentat în figura 2, folosit ca compresor de aer ușor, fig. 1, în timpul unui test hidrostatic, a atras atenția asupra studiului analizei defecțiunilor. Scopul acestei analize este identificarea factori posibili, ceea ce a dus la distrugerea acestor echipamente, astfel încât acestea să poată fi înțelese și utilizate ca sursă de feedback de date pentru proiectant. În acest fel, analiza defecțiunilor funcționează ca un instrument de lucru, și nu doar ca o investigație care are ca scop găsirea cauzei unui incident. Figura 1: Vas conectat la un compresor. Figura 2: Vas după ruptură într-un test hidrostatic. 2 Structura lucrării Lucrarea este structurată după cum urmează: după introducerea prezentată în secțiunea 1, secțiunea 2 conține o revizuire bibliografică alături de teoria necesară dezvoltării lucrării. Secțiunea 3 discută metodologia utilizată în lucrare, cu o prezentare a problemei și date importante în rezolvarea acesteia. În Secțiunea 4, se efectuează o analiză a defecțiunii, unde se caută cauza decalajului. Secțiunea 5 se încheie cu o discuție a rezultatelor obținute. Master de Carlos Alberto Kassou cu titlul „Metodologie de analiză a eșecului”. În această metodologie se efectuează analiza defecțiunii pas cu pas, pornind de la prima abordare a fracturii, cum se procedează, până la descoperirea posibililor factori care au condus la defectare. Înainte de crearea codului care standardiza proiectarea recipientelor sub presiune, accidentele cu echipamentele sub presiune erau frecvente și aveau de obicei consecințe mari. Această secțiune, la rândul său, este împărțită în trei părți. Secțiunea 1 conține reguli pentru construcția navelor care nu necesită o analiză mai detaliată a forței de muncă, integritatea acestora fiind asigurată de un factor mare de siguranță în calcule. Secțiunea 2 permite o analiză mai bună a tensiunilor de funcționare și permite construirea de nave mai subțiri deoarece utilizează factori de siguranță mai adecvați. Subsecțiunea 3 este utilizată pentru nave de foarte înaltă presiune. Codurile de proiectare au fost stabilite nu numai pentru a standardiza și simplifica calculul și proiectarea recipientelor sub presiune, ci, în principal, pentru a asigura condiții minime de siguranță în muncă. 3 Test hidrostatic Testul hidrostatic este un test aplicat vaselor sub presiune și altor echipamente industriale sub presiune, cum ar fi rezervoarele sau conductele, pentru a verifica dacă există scurgeri sau un fel de ruptură. Aceste teste sunt efectuate cu echipamentul oprit suprapresiune, folosind un fluid incompresibil, de până la 1,3 ori presiunea maximă de lucru admisă, simulând condiții mai stricte pentru a se asigura că nu se produce nicio defecțiune sau scurgere în timpul funcționării normale. Rezistența materialelor Deformare elastică și deformare plastică Tot materialul supus unei sarcini exterioare suferă deformare. Aceste deformații apar atât pe direcția sarcinii, cât și pe direcția transversală. După îndepărtarea sarcinii, materialul revine la dimensiunea inițială sau urmează cu o deformare în formă. Figura 3 prezintă graficul deformarii. Dacă un material suferă o sarcină de la punctul inițial O până la punctul A, iar după ce sarcina este îndepărtată, materialul revine la dimensiunile inițiale, acest fenomen se numește deformare elastică. Dacă se aplică o sarcină din punctul A în punctul B, atunci când sarcina este îndepărtată, materialul revine în linie dreaptă paralelă cu linia OA și va suferi o deformare permanentă, exprimată prin punctul C, Acest fenomen se numește deformare plastică sau curgere. Toate rupturile materialelor sub sarcini la care solicitarea este mai mare decât rezistența sa mecanică. Comportamentul în acest întreg proces poate clasifica 4 materiale în două grupuri diferite. Materialele care eșuează fără a se lăsa sunt clasificate ca fragile, fragile și consumă puțină energie înainte de a se rupe. Cele care cedează înainte de cedare sunt numite materiale ductile, prezintă fracturi ductile și au un consum mare de energie înainte de a se rupe. În graficul deformarii, așa cum este prezentat în FIG. 3, materialele fragile vor eșua înainte de a ajunge la punctul A și materialele ductile după acest punct, adică materialele fragile nu vor curge. Tensiuni longitudinale și tensiuni circulare Tensiuni normale σ1 și σ2 prezentate în figurile 4 și 5 sunt principalele tensiuni aplicate pe suprafața vasului sub presiune. Tensiunea σ1 este cunoscută sub denumirea de efort al cercului, iar tensiunea σ2 este cunoscută ca efort longitudinal. Concluzionăm că efortul circumferenţial σ1 este de două ori tensiunea longitudinală σ. În studiul vaselor sub presiune, acest concept este fundamental, deoarece sudarea și alte lucrări în direcția longitudinală trebuie evitate pe cât posibil. Lucrând algebric asupra expresiilor, se pot pune în termeni de tensiuni caracteristice. Cu toate acestea, se știe că adesea, chiar și cu un factor de siguranță ridicat, defectarea componentelor sau structurilor apare din cauza defecte sau fisuri cu o sarcină semnificativ mai mică decât sarcina de proiectare. Din punct de vedere mecanic, acest comportament este caracterizat ca fragil și tocmai în acest moment ia naștere mecanica distrugerii, acționând ca un instrument de sprijin și acceptare pentru proiectele cu oarecare eșec. Mecanica fracturilor este un domeniu suplimentar la rezistența materialelor și este concepută pentru a studia criticitatea defectelor. Mecanica fracturilor impune concepte și ecuații pentru a determina dacă defectele se pot propaga catastrofal, adică nesustenabil, sau pot fi controlate și controlate într-o evoluție stabilă, astfel încât să nu fie nevoie să înlocuiți acest echipament defecte. Deci, mecanica ruperii nu face o comparație de stres pentru a testa rezistența unui material și da, face o comparație bazată pe alți parametri. Această metodă constă în trasarea unui grafic care reprezintă doi parametri. Dacă punctul se află sub curbă, defecțiunea nu este considerată critică și echipamentul poate continua să funcționeze normal. Dacă punctul este deasupra curbei, atunci decalajul este considerat critic. Pentru a determina tipul de fisură sau siguranța acesteia, se trasează o linie dreaptă de la origine până la punct. Dacă acest punct se află sub curbă, atunci distanța dintre curbă și punct este considerată siguranța echipamentului, dacă este în afara curbei, punctul în care linia traversează curba indică tipul mecanismului de colaps. Pentru aceasta se folosesc compresoare, unde au nevoie, la rândul lor, de un rezervor, denumit în mod obișnuit plămân de aer. Aceste dispozitive au un presostat care pornește compresorul imediat ce presiunea scade la valoarea setată și îl oprește imediat ce se atinge presiunea dorită. După cum sa menționat deja, nava în cauză în această lucrare este un spațiu aerian ușor proiectat pentru dimensiunile sale pentru a rezista la anumite presiuni și sarcini. În partea de jos a corpului, vasul are o scurgere care în cele din urmă se scurge în pereții vasului pentru a condensa apa și, sub forța gravitației, se scurge în fundul vasului dacă există o modalitate de a-l scurge. Acest drenaj trebuie făcut frecvent deoarece apa care se formează la fundul vasului facilitează procesul de oxidare și coroziune. Efortul poate duce la ruperea semnificativă în timp, deși vasul este vopsit pe interior pentru a descuraja această coroziune. Alte detaliu important din acest aer ușor este că are o cusătură longitudinală de-a lungul lateralului său. Faptul că această sudură se află pe partea laterală a vasului nu a fost întâmplător, având în vedere că locația sudurii este regiunea cea mai favorabilă pentru inițierea defecțiunilor, deoarece aici materialul este supus modificărilor microstructurale și solicitărilor reziduale. Faptul rămâne că procesele de sudare sunt predispuse la defecte precum lipsa de penetrare, lipsa de topire și altele. Din acest motiv, sudarea longitudinală a acestui vas este pe partea sa, deoarece dacă ar fi amplasată la fundul vasului, efectele sudurii s-ar putea adăuga la efectele coroziunii, dând o șansă mai mare de rupere. În partea de jos există încă presiunea coloanei de apă a testului hidrostatic, care, deși în acest caz o sarcină foarte mică în raport cu presiunea internă, este un fapt mai important, întrucât acesta este locul în care nava a experimentat o fractură, 2 Verificați. La inspectarea vasului s-a efectuat o inspecție vizuală externă în căutarea deformării, coroziunii sau fisurii, apoi s-a măsurat grosimea prin ultrasunete, urmată de un test hidrostatic. La măsurarea grosimii s-a constatat că vasul sub presiune a fost în dimensiunile calculate, grosimea peretelui a variat de la 9 mm la 2 mm. Calibrarea vasului pe ea in afara era, de asemenea, în conformitate cu designul, iar vasul era un cilindru orizontal sub formă de vârf. După o inspecție externă și verificarea grosimii, s-a constatat că nava era pregătită pentru testarea hidrostatică. Apoi se efectuează un test în timpul căruia nava s-a prăbușit. Figura 7 prezintă deformarea plastică mare care a avut loc înainte de defectare. După pauză, s-au luat din nou măsurători ale grosimii sale, în special în zona fisurilor, și s-a găsit o grosime minimă de aproximativ 2,4 mm, ceea ce se poate observa în figură. Figura 7: Gravitatea zonei de defecțiune. 3 Figura 8: Măsurarea grosimii în zona fisurii. Colectarea datelor Figura 9 prezintă datele furnizate de producător pe o etichetă de lângă vas. Figura 9: Eticheta producției pulmonare. Analiza defecțiunilor investighează toate posibilitățile de defecțiune a echipamentului. Se va vedea în această secțiune că există mulți factori care pot duce la o ruptură într-un vas sub presiune. 1 Temperatura și zona de lipit În vasele de înaltă presiune cu presiune înaltă, poate apărea fuga, aceasta este o deformare plastică atunci când metalul este supus la sarcini constante și expus la un mediu de temperatură ridicată peste punctul de topire al aliajului. Dacă vasul sub presiune este la foarte temperaturi scăzute, acest lucru poate avea ca rezultat materialul având caracteristici de material fragil care sunt nedorite pentru vasele sub presiune. Niciuna dintre ipotezele de temperatură nu se aplică navei în cauză, întrucât ruptura a fost în încercare hidrostatică și chiar și în exploatare, aceasta nu suferă schimbări majore de temperatură. Zona sudurii este un loc favorabil pentru apariția fisurilor, deoarece această zonă este supusă modificărilor microstructurii și este locul în care sunt prezente tensiuni reziduale, prin urmare mare importanță atașat atât calculelor de decontare, cât și verificărilor. Deoarece vasul actual a spart într-o zonă fără suduri, putem concluziona că aceasta nu este cauza prăbușirii. 2 Defect material Tăierea vasului sub presiune Pentru a efectua toate încercările necesare în analiza defecțiunilor, a fost necesară tăierea unei fracturi în conturul acestuia, Figura 10, precum și îndepărtarea unei părți a vasului, la care ar trebui efectuate specimene. pentru încercări de tracțiune. Taieturile au fost facute la o distanta de 50 mm de fisura pentru ca analiza lor sa nu se deterioreze. Figura 10: Piese tăiate din vasul de analiză. 9 Selectarea secțiunii și pregătirea pentru analiza metalografică. Pentru analiza metalografică s-au luat două părți dintr-un vas mic, una pe direcția longitudinală și cealaltă pe direcția transversală, iar cele două părți au fost înglobate în bachelit conform figurii. din bachelit, pentru controlul căruia a existat un segment de longitudinal și transversal. După încorporare, piesele trebuie șlefuite trecând prin diferite cantități de șmirghel, care variază în funcție de rugozitatea lor, adică cu cât numărul lor este mai mare, cu atât se creează mai puțină frecare. Prin urmare, șmirghel este folosit într-o direcție, iar atunci când o persoană trece de la șmirghel în alta, bachelita se rotește cu 90°. Trecând prin toate șmirghel, este necesară lustruirea suprafeței pentru a elimina șanțurile zonei de analizat, iar apoi se efectuează un atac chimic cu acid azotic 2% în etanol pentru a vizualiza microstructura la microscop. Deoarece este un material cu conținut scăzut de carbon, 13%, după cum se poate observa din analiza chimică de mai jos, formarea feritei și perlitei se poate observa în fotografiile realizate la microscop, Figura. În fotografie, vedem și direcția de laminare a plăcii în microstructura acesteia. Analiza chimică: Analiza defecțiunilor face parte din analiza chimică a pieselor pentru a se asigura că materialul îndeplinește specificațiile recomandate. Analiza chimică a unei piese nu necesită o pregătire excelentă, așa cum se face pentru analiza microscopică. În analiza chimică, doar o parte din material este îndepărtată și, dacă este necesar, vopseaua este îndepărtată și se efectuează curățarea. Figura 13 prezintă materialul din care au fost trimise probe pentru analiză chimică. Figura 14 arată procentul fiecăruia chimic prezent în material, unde rezultatul cel mai important este procentul de carbon. Dacă există o diferență ușoară între rezultatele obținute și compoziția specificată, nu trebuie concluzionat că o astfel de abatere este responsabilă pentru eșec. Figura 13: Fotografie cu metal după analiză chimică. Figura 14: Concentrația elementelor în vasul de aliaj. Test de duritate: Duritatea Vickers a fost efectuată pentru a obține valoarea durității materialului. După aceea, diagonalele piramidei sunt măsurate cu ajutorul unui microscop și se calculează aria suprafeței înclinate. Duritatea Vickers este rezultatul separării sarcinii și al suprafeței piramidei. Figura 15: Fotografia piesei după testul de duritate Vickers. În bucăți pe direcția longitudinală a vasului și cinci măsurători de duritate pe direcția transversală, s-au făcut cinci măsurători de duritate. Rezultatele pe direcțiile longitudinale și transversale ale tăierilor au fost foarte asemănătoare, din care se poate concluziona că duritatea în ambele sensuri este aceeași. Testul de rezistență la tracțiune: Scopul principal în crearea acestui test de tracțiune este de a compara reducerea grosimii epruvetelor cu reducerea grosimii unui vas sub presiune după prăbușire. Încercarea de tracțiune a necesitat eșantioane standard de încercare. Epruvetele selectate sunt de tipul conexiunii și sunt realizate în conformitate cu specificația 1 din FIG. 16. Figura 16: Formatul epruvetelor de încercare la tracțiune pentru încercarea la tracțiune. Încercarea de tracțiune este o încercare efectuată pe eșantioane de dimensiuni predeterminate de standard, în care tracțiunea este efectuată până la eșec. Cu acest test se pot măsura câțiva parametri, după cum se poate observa din tabel. În acest tabel, puteți vedea rezultatele testelor de tracțiune pentru cele trei eșantioane de testare. Tabelul 1: Rezultatele testelor de tracțiune. Cu valorile grosimii specimenului după încercarea de tracțiune, obținem rezultate foarte apropiate de valorile grosimii măsurate în zona fisurii. În încercările de tracțiune, deformarea este mai lentă, astfel încât reducerea grosimii înainte de rupere este de așteptat să fie mai mare decât în ​​încercarea hidrostatică, unde valorile presiunii cresc foarte rapid deoarece fluidul utilizat este incompresibil. Toate rezultatele analizei materialelor sunt în concordanță cu valorile sau substanțele așteptate de proiect. De fapt, un număr foarte mic de defecțiuni se datorează defectelor materialului sau utilizării acestuia în cazuri necorespunzătoare. 3 Insuficiență de coroziune După cum sa menționat mai devreme, la compresoarele de aer ușoare, apa este generată din cauza condensului de aer. Acestea sunt depozite de apă pe pereții vasului și, sub influența gravitației, se scufundă în fund. Pentru a rezolva această problemă, există o scurgere în fundul vasului, astfel încât apa să poată fi deseori retrasă. Se știe că adesea o astfel de drenaj nu se efectuează la frecvența dorită și, din această cauză, se va stabili dacă coroziunea internă poate fi cauza distrugerii. După ruperea vasului, de-a lungul fisurii s-au găsit grosimi mai mici ale carenei sale cu o valoare minimă de 4 mm. Asadar, calculul vasului sub presiune se va face ca si cum ar avea o grosime de 4 mm pe toata carena, si astfel, in cazul in care vasul nu se rupe, se exclude ipoteza ruperii din cauza pierderii grosimii din cauza coroziunii. Chiar dacă vârfurile nu sunt defecte, se va efectua un calcul rapid al grosimii minime necesare. În acest caz, a fost folosit zero, deoarece este de dorit să se cunoască grosimea minimă. Astfel, valoarea minimă a grosimii la vârfuri este de 2,07 mm. Prin urmare, chiar și în cazul limitativ al unei grosimi de 2,4 mm, colapsul nu va avea loc pe întregul vas. 4 Eroare de proiectare. În secțiunea 3, pentru a rezista la presiunea de funcționare, recipientul trebuie să aibă o grosime minimă de 2,07 mm în partea de sus și 2,37 mm la corp. Din calcule s-a ajuns la concluzia că defectele de tip fisură nu au o importanță decisivă pentru un dispozitiv cu aceste caracteristici de proiectare, iar fisura trebuie să fie suficient de mare pentru a provoca prăbușirea vasului sub presiune. Cu toate acestea, dimensiunile necesare fisurilor vor fi prezentate în Tabelul 2 pentru defecțiuni. Au fost discutate trei tipuri principale de fisuri: semi-eliptice, infinite și cu propagare. Dacă în timpul unui test hidrostatic apare o fisură de această dimensiune, aceasta va fi detectată printr-o scurgere de apă. 6 Presiune excesivă O scădere semnificativă a grosimii în zona din jurul fisurii este un indiciu clar că deformarea plastică a materialului a avut loc înainte de fractură. Cu rezultatele obținute la încercarea de tracțiune, unde scăderea grosimii probelor ajunge la 29% și măsurarea grosimii în vas după rupere, ajungând la o scădere cu 25%, se poate concluziona că această conformație plastică s-a datorat sarcinile interne în vasul sub presiune depășesc tensiunile fluxului de material. Această suprapresiune s-ar putea datora unor operatori neatenți, a echipamentelor prost calibrate, a unor blocaje în conexiunile care au ajuns la manometru sau pur și simplu a unei defecțiuni a manometrului. 15 În analiza defecțiunilor, pașii descriși în această lucrare sunt urmați pentru a evita așezarea atunci când se determină cauza colapsului. La început, principalii suspecți de rupere a vasului au fost coroziunea și suprapresiunea, întrucât defectele materialelor erau rare, iar proiectarea acestui vas sub presiune nu a fost un proiect izolat, același echipament fiind folosit în numeroase în aceleași condiții. Oboseala structurilor sudate. Lisabona: Fundația Calouste Gulbenkian, Introducere în mecanică corp solid. Analiza efectelor testelor hidrostatice într-un vas sub presiune, teză de master. Metodologia analizei defectelor, teza de master. Analiza defecțiunilor într-un vas sub presiune. . Trebuie să afli dacă apele tale reci, calde și termale sunt într-adevăr legate?