ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Причины разрушений и повышение сопротивляемости сварных конструкций разрушению в агрессивных средах (примеры) из "Прочность сварных конструкций в агрессивных средах" Методы расчета несущей способности сварных конструкций, учитывающие специфику воздействия агрессивных сред, не отработаны в связи с недостаточной изученностью влияния агрессивных сред на прочность. [c.153] Следствия первого фактора а) изменение и неоднородность свойств металла сварных соединений по сравнению с основным металлом б) наличие остаточных сварочных упругопластических деформаций в) технологические и конструктивные концентраторы напряжений. [c.153] Реакция металла на эти факторы не однозначна, она связана со степенью охрупчивания материала и склонностью его к растрескиванию в данной среде. Если охрупчивание не имеет места (например, при общей коррозии во многих природных средах), то существенного изменения реакции не произойдет. В этом случае подход к оценке влияния отмеченных факторов напряженного состояния аналогичен обычному без учета влияния среды. В средах же, вызывающих охрупчивание и растрескивание, последние необходимо учитывать в расчетах. [c.154] Количественные характеристики воздействия среды получают путем пробных испытаний материалов в соответствующих средах. Очевидно, в зависимости от типа доминирующего отказа (см. табл. 6) подход к расчету сварной конструкции должен быть различен. Классификация показателей разрушения для различного типа отказов приведена в табл. 8. [c.154] Возможно сочетание различных предельных состояний. [c.154] Расчет оболочковых и корпусных сварных конструкций, работающих в агрессивных средах, производится по несущей способности из условий прочности (первое предельное состояние) и местной повреждаемости (третье предельное состояние), а также сочетания этих предельных состояний при статическом и повторностатическом нагружении. [c.154] Рассмотрим подход к-расчету несущей способности сварных конструкций оболочкового типа при коррозионном износовом отказе и при коррозионном растрескивании. [c.154] При расчете на прочность сварных соединений сосудов и аппаратов в расчетные формулы вводят коэффициент ф( см), величина которого характеризует прочность сварного шва в сравнении с прочностью основного металла [34]. [c.155] Расчетные формулы для цилиндрических сосудов и аппаратов, работающих под внутренним давлением, с учетом влияния среды, вызывающей изменение расчетного сечения, изменение прочностных свойств металла и возможную сосредоточенную коррозию сварного соединения, приведены в табл. 23. [c.156] Расчет по величине допускаемого напряжения определяемого для данной среды в соответствии с приведенными выражениями, необходим, но не достаточен, если существует опасность коррозионного растрескивания. Однако методов расчета сварных конструкций работающих в средах, где возможно коррозионное растрескивание, не имеется. [c.157] Такой расчет необходимо проводить по следующим показателям 1) по величине допускаемого напряжения [о ]р для данной среды 2) по величине критических напряжений Окр, вызывающих возникновение и развитие коррозионных трещин 3) по предельно допускаемой глубине коррозионной трещины для дефекта типа трещины /кр. Расчетные напряжения определяют исходя из наиболее жесткого условия. [c.157] При малом периоде субкритического роста трещины расчет необходимо производить по первому условию — предотвращению зарождения трещины, т. е. по значениям Опор, Ткр, Kis - В случае продолжительной фазы субкритического роста трещины расчет можно производить как по первому условию, так и по второму, т. е. по величине аРр, Ki с учетом заданного ресурса работы конструкции ta. [c.158] Таким образом, зная величину пороговых напряжений, мы можем рассчитать при заданной внешней нагрузке допустимый уровень остаточных напряжений, по заданному уровню остаточных напряжений —допустимый уровень напряжений от внешней нагрузки. [c.158] Схема расчета приведена ниже. [c.158] Пример расчета конкретной конструкции с учетом этих требований приводится в следующей главе. [c.159] Значительная часть сварных конструкций оболочкового типа работает в условиях малоцикловой усталости (число циклов до 10 ) при повторно-статическом нагружении. Это связано с периодичностью технологического режима, с периодическими пусками и остановками на чистку и ремонт, заменой процесса реакции процессом регенерации и т. д. [c.159] Обычно принимают га=1,25—1,4 Д эф — эффективный коэффициент концентрации при статической нагрузке /Сэф=Ов/авк при вибрационной нагрузке —7(эф=а-1/а 1 (ов, а ь Овк, о-ш — пределы прочности и выносливости без концентратора и с концентратором соответственно) [сглгс], — допускаемые напряжения для сварного соединения и основного металла на заданной базе испытаний N. [c.159] Величину эффективного коэффициента концентрации при коррозии можно также записать в соответствии с известным выражением /Сэф=И-р(Л (—1), как /С ф = 1- -р (/С(—1), где р, Р — чувствительность к концентратору без среды и со средой /С( — теоретический коэффициент концентрации, определяемый расчетным путем по известным методикам, номограммам, таблицам. [c.161] Определение допускаемых напряжений косвенным путем в настоящее время еще затруднительно, так как статистические данные по величинам коэффициентов для конкретных сочетаний металл — среда, входящих в расчетные зависимости, чрезвычайно ограничены, поэтому важнейшей задачей наряду с уточнением методов расчета является постановка исследований с целью накопления этих данных. [c.161] Вернуться к основной статье