Крутильные колебания
В этом случае проектировщики должны позаботиться эб обеспечении требуемых свободных вертикальных и горизонтальных габаритов для проезда к цехам и установкам мощных подвижных механизмов, а также для транспортировки крупногабаритных аппаратов, строительных элементов и металлоконструкций.
При проектировании застройки предприятия следует предусматривать свободные от эстакад участки по периметру цехов и производств для свободной транспортировки крупногабаритных аппаратов, металлоконструкций и строительных элементов в собранном виде. В крайнем случае при невозможности обеспечить разомкнутый периметр территории технологических установок, цехов и производств необходимо в нескольких местах организованных проездов обеспечить такую высоту эстакад, чтобы она позволяла транспортировку самых крупных аппаратов и металлоконструкций.
На генплане предприятия должны предусматриваться свободные от эстакад участки по периметру цехов для транспортирования крупногабаритных аппаратов, металлоконструкций и строительных элементов в собранном виде, что может потребоваться при реконструкции производства и его капитальном ремонте.
После того как была обнаружена возможность взрывного распада закиси азота для помещений ее производства стали вводить ограничения на обязательное использование электрооборудования во взрывобезопасном исполнении. Очевидно, это нецелесообразно: попадание любых количеств закиси азота в атмосферу не создает взрывчатой среды, взрывной распад даже чистой N20 невозможен при атмосферном давлении. Само получение N2O при разложении расплавленной аммиачной селитры также требует известных мер предосторожности, из-за возможности локальных перегревов крупногабаритных аппаратов, сопровождающихся бурным газообразованием. Необходимо контролировать распределение температуры в реакторе разложения. Обеспечение безопасности здесь облегчается тем, что в отсутствие окисляющихся примесей аммиачная селитра самопроизвольно не детонирует [432].
Расчеты на прочность при проектировании оболочковых конструкций производятся согласно ГОСТ 14249. При этом предполагается идеальное сопряжение элементов. Однако, как показывает опыт изготовления крупногабаритных аппаратов, возникают сложности при стыковке базовых элементов[1, 2], вследствие несовершенства технологии. Имеет место овальность и ряд других дефектов геометрии, которые приводят к смещению кромок сопрягаемых деталей. Применение подгоночных операций предопределяет локальное пластическое деформирование оболочек, что увеличивает вероятность образования микротрещин. Одновременно снижается и качество сварочных операций. Возникают сопутствующие дефекты сварных соединений, которые сопровождаются возникновением концентраторов напряжений. Реальная оболочка будет иметь отдельные области с несимметричным распределением напряжений и запасенной энергией упругой деформации, которая в процессе эксплуатации может реализоваться через прирост длины микротрещин в периоды нестационарности действующих нагрузок [3].
Во ВНИИТБХП предложено устройство по отводу заряда из струи, поступающей в резервуар из загрузочного патрубка, уже после ее истечения, но до выхода заряженной струи на поверхность имеющейся в заполняемом резервуаре жидкости. Это устройство позволяет снизить плотность зарядов в приповерхностном слое жидкости до безопасных значений при скорости потока в загрузочном патрубке до 4—5 м/с; если электропроводность жидкости не менее 10 мСм (pvl=10" Ом-м), оно может быть использовано при заполнении крупногабаритных аппаратов и емкостей, внутри которых невозможна установка других известных устройств для отвода зарядов внутри резервуара.
Опасность воспламенения при огневых работах во многих случаях обусловлена высокой теплопроводностью обрабатываемого металла. При длительной сварке стальные трубы прогреваются до высокой температуры на значительном расстоянии от места сварки, что может привести к воспламенению находящихся в них продуктов и горючих материалов на участках вне поля зрения сварщика. При продолжительной сварке опасность еще усугубляется и тем, что строительнле материалы, являющиеся в большинстве плохими проводниками тепла, аккумулируют тепло, вследствие чего происходит их перегрев и воспламенение. Поэтому большую осторожность следует соблюдать при сварке трубопроводов большой протяженности и крупногабаритных аппаратов, подсоединенных к действующим технологическим системам, и часть поверхности которых контактирует с горючими взрывоопасными материалами.
На генплане предприятия должны предусматриваться свободные от эстакад участки по периметру цехов для транспортирования крупногабаритных аппаратов, металлоконструкций и строительных элементов в собранном виде, что может потребоваться при реконструкции производства и его капитальном ремонте.
В решении генплана предприятия должны предусматриваться свободные от эстакад участки по периметру цехов для транспортировки крупногабаритных аппаратов, металлоконструкций и строительных элементов в собранном виде, что может потребоваться при реконструкции производства и его капитальном ремонте,,
Большинство крупногабаритных аппаратов (ректификационные -колонны, реакторы, емкости, газгольдеры и др.) для безопасного обслуживания оборудуют стационарными площадками и лестницами. Нормативы, относящиеся к ограждению площадок и лестниц, определяются отраслевыми правилами проектиро-: вания. •
Такомский мост через залив Такома (США). Крушение произошло в 1940 г. после четырехмесячной эксплуатации. Основная причина аварии — чрезмерные динамические крутильные колебания, вызванные ветром. Для изучения аварии этого моста удачным фактором был тот, что точное поведение моста от начала аварии до момента крушения удалось подробно изучить при помощи киносъемки, зарегистрировавшей колебания и характер разрушения.
Крушение произошло в 1940 г. после 4-х месячной эксплуатации в результате вызванных ветром динамических колебаний (аэродинамических). Обрыв подвесок центрального пролета повлек провисание боковых пролетов и наклон пилонов. Сильные вертикальные и крутильные колебания моста явились следствием чрезмерной гибкости конструкции и относительно малой способности моста поглощать динамические силы. На рис. 63 виден характер колебаний моста при скорости ветра 18,8 м/сек. Мост был запроектирован и правильно рассчитан на действие статических нагрузок, в том числе и ветровой, но аэродинамическое действие нагрузки не было учтено. Крутильные колебания возникли в результате действия ветра на проезжую часть около горизонтальной оси, параллельной продольной оси моста. Крутильные колебания усиливались вертикальными колебаниями тросов. Опускание троса с одной стороны моста и поднятие его с другой вызвали наклон проезжей части и породили крутильные колебания.
Эффектные колебания и разрушение подвесного моста Такома, вызванные ровным ветром [298, 299], запечатлены на фото 11; можно думать, что они стали возможными вследствие сочетания более чем одного из этих явлений. Участки Н-образной формы сечений в некоторых более ранних конструкциях подвесных мостов действительно легко вовлекались в крутильные колебания, вызываемые вихрями. Новый мост Хамбер (Humber) на фото 12 в настоящее время имеет самый длинный в мире пролет, который в полтора раза длиннее подвесного моста Такома, что свидетельствует о том, что инженеры-строители тщательно изучили проблему аэроупругости и полностью в ней разобрались.
Фото И. Мост Такома Нэрроуз (Тасота Narrows), Вашингтон, совершающий сильные крутильные колебания под действием ровного ветра. Этот подвесной мост с длиной пролета 2800 футов разрушился из-за аэроупругих вибраций в 1940 г. всего лишь через четыре месяца после введения в строй. Повороты составляли около 45° относительно горизонтали в обоих направлениях, а скорость ветра в момент разрушения моста была около 42 миль в час. Фотография приводится с разрешения Эллиота (В. D. Elliot),
Вибрацией называется колебание отдельных упругих тел или машин и механиЕШОЁ. Различают продольные, поперечные или крутильные колебания. Вибрации воспринимаются всем организмом
Колонна бурильных труб испытывает сложные нагрузки. В процессе бурения она передает крутящий момент от двигателя на коронку, воспринимая напряжения кручения. Одновременно под действием центробежных сил и сил неупругого гистерезиса она подвергается поперечному и продольному изгибу. На бурильные трубы воздействуют также осевые сжимающие или растягивающие усилия. В сильно искривленной скважине возникают дополнительные изгибающие напряжения. В колонне постоянно возбуждаются продольные, поперечные и крутильные колебания. При устранении аварий напряжения в колонне часто превышают допустимые. Разнообразие вариантов нагру-жения колонны, значительная ее длина при сравнительно малом сечении, большое количество резьбовых соединений обусловливают тот факт, что обрывы труб и их соединений очень распространены при вращательном бурении. Так, в СКГУ за период с 1951 по 1975 г. среднегодовые затраты времени на ликвидацию этих аварий составили 38,2% от общих потерь, в том числе за последнее пятилетие (1971 —1975 гг.) —37,3%. Удель-
Эксцентриковые вибраторы могут быть направленного действия, когда возбуждаются продольные, или поперечные, или крутильные колебания, а также ненаправленного действия, если одновременно возникают продольные и поперечные колебания.
При постановке ловильного инструмента на оставшуюся в скважине часть снаряда и проворачивании по часовой стрелке кулачки переходника / входят в пазы полумуфты 3. После соединения с аварийным снарядом дается натяжка колонне бурильных труб, в результате чего кулачки выйдут из пазов, а косые зубья нижней храповой полумуфты 5 войдут в скользящее зацепление с такими же зубьями верхней полумуфты 3. В процессе вращения растянутой колонны зубья нижней полумуфты 5 будут соскакивать с зубьев верхней полумуфты 3 и наносить по последней удары, которые передаются на прихваченный снаряд. За счет скручивания возбуждаются также и крутильные колебания.
При ликвидации сложных прихватов натяжение глухого (сплошного) штока иногда увеличивают до 2000 кгс. С 1958—1959 гг. зубчатые вибраторы диаметром 73, 89 и 108 мм выпускаются серийно с некоторыми модификациями. Многолетний опыт эксплуатации зубчатых вибраторов выявил их положительные и отрицательные качества. Положительным является то, что вибратор: устанавливается непосредственно в зоне прихвата; создает как продольные, так и крутильные колебания; успешно ликвидирует прихваты бурового снаряда дробью и отдельными вывалами; прост и удобен в эксплуатации, храповой механизм по мере износа может быть легко заменен новым; может быть изготовлен в любой механической мастерской, стоимость .изготовления его незначительна (не более 30— 40 руб.).
Зубчатый вибратор создает не только продольные, но и крутильные колебания. Часть крутящего момента под действием сил трения передается на снаряд и скручивает его. Во время соскока зуба снаряд освобождается и возвращается-в первоначальное положение. Так возникают крутильные колебания.
Величина Лкр по нашим вычислениям колеблется от 0,001 до 0,005 радиан (1-^3°). Линейная амплитуда крутильных колебаний зависит от диаметра бурового снаряда и колеблется от 2 до 5 мм. Следовательно, крутильные колебания, возбуждаемые зубчатым вибратором, оказывают более эффективное влияние на прихваченный снаряд, чем продольные колебания, максимальная амплитуда которых не превышает 0,5 мм. Для шариковых вибраторов величина, амплитуды крутильных колебаний составляет 0,0001 — 0,0005 радиан, поэтому в данном случае эффективность продольных и крутильных колебаний равнозначна.
 Читайте далее:
 Коэффициента интенсивности напряжений
Коэффициента облученности
Коэффициента прочности
Коэффициента теплопередачи
Коэффициентом естественной
Коэффициентом отражения
Коэффициентов интенсивности напряжений
Коэффициентов сопротивления
Критическая интенсивность
Коэффициент автономии
Коэффициент естественного
Коэффициент интенсивности напряжений
Коэффициент истечения
Коэффициент корреляции
Коэффициент наполнения
|
