CE SUNT DUZELE AUTORÂNFORTATE ALE RECIVILOR SUB PRESIUNE?

Când ne referim la duzele auto-întărite, se presupune în general că armătura pentru a rezista la sarcinile care afectează duza va fi o parte constitutivă a duzei. Aceasta înseamnă că duzele auto-întărite nu au nevoie de elemente auxiliare (cum ar fi duzele construite) pentru a rezista la condițiile de proiectare și la sarcinile externe. La nivel practic, duzele autointarite sunt cele care nu au atasat nici un fel de armatura suplimentara (tampon), iar toate sudurile dintre componentele proprii si intre duza si vas sunt de tip cu penetrare completa. Din acest motiv, aceste duze ar putea fi numite și armate integral. Există diferite configurații de duze auto-întărite. Cele mai frecvent utilizate sunt cele menționate după cum urmează: Gât lung de sudură (LWN) sau butuc drept, grosime variabilă a butucului și duze fabricate folosind o țeavă cu grosime standardizată.

Intuitiv, s-ar putea observa că, de obicei, duzele auto-întărite implică o creștere a costului în raport cu o duză de tip neauto-întărită. Prin urmare, motivele care determină proiectantul să aleagă un anumit tip dintre toate posibilitățile trebuie să fie argumentate și analizate pe deplin.

Aceste motive ar putea depinde de diverși factori precum presiunea, temperatura, prezența sarcinilor variabile (oboseală), sarcinile externe mari, consecința racordării la o țeavă etc. caietul de sarcini al postului aparținând proprietarilor de instalații industriale în care acele duze sunt în funcțiune sau, uneori, aceste cerințe pot fi indicate în caietul de sarcini al licențiatorului, dacă este cazul.

Datorită celor menționate mai sus, nu este posibil să se stabilească criterii specifice cu privire la momentul în care să se utilizeze acest tip de duze pentru toate cazurile, ci doar câteva linii directoare generale care ar trebui folosite ca primă abordare pentru a lua în considerare în ce scenarii ar trebui să fie duze auto-întărite. considerată ca o soluție de proiectare. Scenarii precum cele în care condițiile de proiectare includ următoarele efecte sunt favorabile pentru a fi nevoită să alegeți duze auto-întărite: componenta studiată trebuie să reziste la sarcini variabile (oboseală), duze tangenţiale sau înclinate în raport cu vasul în care sunt ataşate duzele, serviciu letal, presiune mare, temperaturi ridicate sau recipiente sub presiune cu grosimi mari.

După cum sa indicat deja, duzele auto-întărite merg adesea mână în mână cu condiții severe sau critice de serviciu. Din acest motiv, este convenabil să menționăm că pentru acest tip special de duze concentratoarele de stres trebuie eliminate cât mai mult posibil.

Pentru unele coduri de proiectare, criteriile de proiectare și de calcul pentru duzele auto-întărite și duzele construite nu sunt întotdeauna aceleași. Cerințele sunt mai conservatoare pentru cel din urmă caz. Ca exemplu, luați în considerare studiul de screening al ASME Secțiunea VIII Diviziunea 2, procedura pentru a determina dacă este necesară o analiză a oboselii. Dacă un echipament dat sau oricare dintre componentele sale este de configurație integrală, acesta poate rezista la un număr mai mare de sarcini variabile decât un echipament de configurație neintegrală, fără a fi necesară verificarea rezistenței acestuia la sarcinile de oboseală prin intermediul unui calcul specific.

Revenind la problema economică, chiar dacă este absolut clar că duzele auto-întărite sunt soluția ideală pentru un caz dat, trebuie luat în considerare că unele configurații de duze auto-armate sunt fabricate din material forjat. Aceasta înseamnă costuri economice mari, motiv pentru care este foarte importantă optimizarea designului astfel încât costul să nu crească excesiv.

Sub acțiunea presiunii interne, tensiunea de distribuție neuniformă în cilindrul cu perete gros este mai mare pe peretele interior și mai mică pe peretele exterior. Pentru a îmbunătăți neuniformitatea acestei distribuții a tensiunii în cilindru, tratamentul cu suprapresiune poate fi efectuat în prealabil înainte ca cilindrul cu pereți groși să fie pus în funcțiune, iar sub presiunea de suprasarcină strict controlată, partea de strat a corpului cilindrului poate produce deformare plastică pentru a forma o zonă plastică, în timp ce materialul exterior este încă într-o stare elastică.

După ce presiunea este menținută pentru o perioadă de timp, partea din stratul de înveliș care are deformare plastică nu poate fi restabilită în poziția inițială din cauza deformării reziduale, iar materialul exterior care se află încă în stadiul elastic tinde să revină la original. stare, dar este blocat de materialul interior care nu poate fi restabilit la starea inițială și nu poate fi complet restaurat. Prin urmare, starea precomprimată de compresie a stratului interior și tensiunea stratului exterior se formează în peretele cilindrului. Când cilindrul este pus în funcțiune și supus presiunii de funcționare, tensiunea peretelui interior cauzată de presiunea de funcționare este suprapusă cu efortul precomprimat format din presiunea internă și tensiunea externă, astfel încât tensiunea peretelui interior cu nivelul inițial ridicat este este redusă, în timp ce tensiunea peretelui exterior cu nivelul inițial scăzut este crescută în mod corespunzător, iar distribuția tensiunii de-a lungul grosimii peretelui tinde să fie uniformă, îmbunătățind astfel capacitatea de curgere a cilindrului.

Prin tratamentul cu suprapresiune controlată, doar stratul interior cedează, în timp ce stratul exterior rămâne elastic și folosește propria sa contracție elastică pentru a genera pretensionare, astfel încât să îmbunătățească capacitatea portantă a cilindrului se numește auto-întărire a cilindrului cu pereți groși.