Концентрации напряжений
В производственных условиях возможны случаи, когда тепловыделение резко возрастает, что сопровождается увеличением концентрации компонентов катализаторного комплекса или мономера, т. е. ростом давления.
2) отсутствовали потоки питающей смеси и кубового продукта, уменьшилось содержание вещества в системе и повысилось флегмовое число; все это привело к нарушению концентрации компонентов в жидкой фазе очистной колонны, в частности концентрация винилацетилена у основания колонны и на 33-й тарелке достигла соответственно 48'и 40% (мол.), максимальная концентрация вблизи 10-й—15-й тарелок составила* 59% (мол.); объем системы, ограниченный указанной зоной, содержал к моменту взрыва 2177 кг жидкого винилацетилена;
В ходе процесса проверяют отсутствие в аппаратах посторонних предметов и инородных тел, которые могут являться причиной загорания*, а также ряд технологических параметров: температуру, давление, уровень и расход обращающихся в производстве веществ, концентрации компонентов вязкой, жидкой или газовой среды. Информация с датчиков контроля поступает на вторичные усилительные приборы, которые выдают управляющую команду на
Состояние технологического процесса контролируется измерением температуры, давления, уровня, расхода обращающихся в производстве веществ, концентрации компонентов вязкой, жидкой или газовой среды и др. Информация от датчика контроля поступает на вторичные усилительные приборы, которые подают импульс на пульт электрогидропневмоавтоматики для регулирования параметров производственного процесса.
Скоростью химической реакции принято считать количество вещества, реагирующего в единицу времени в единице объема. Всюду, где это специально не оговорено, мы пользуемся системой единиц СГС, тепловые эффекты измеряем в калориях, концентрации — числом молей в 1 см3. Концентрация п измеряется в моль/см3, скорость реакции Ф — моль/ (см8 • сек) . Концентрации компонентов будем также обозначать их химическими символами, взятыми в квадратные скобки (для компонентов А, В . . . — [А], [В] . . .), парциальные давления — химическими символами без скобок.
Порядок реакции, кинетическое уравнение. Из закона действующих масс следует, что концентрации компонентов реакции входят в кинетическое уравнение в степени, равной соответствующему сте-хиометрическому коэффициенту этого компонента.
* Концентрации компонентов здесь и далее обозначаются химическими символами в прямых скобках.
Поскольку обе равновесные реакции (XXV) и (XXVI) протекают без изменения числа молекул, концентрации компонентов совпадают с парциальными давлениями, а константы равновесия /d, /С2 — со значениями /Ср, приводимыми в таблицах термодинамических функций. Вычисление состава продуктов сгорания смесей I и II с учетом равновесий (XXV) или соответственно (XXVI) сводится к решению квадратных уравнений. Равновесные составы продуктов сгорания и соответствующие значения энтальпий HI каждого /-го компонента, отсчитываемые в указанной системе, приведены в табл. 3.
Изменения концентрации и температуры в определенных областях пространства, заполненного горючей средой, в процессах горения происходят с большей скоростью. Теплопередача и диффузия способствуют выравниванию возникающих неоднородностей. В определенных условиях градиенты температуры и концентрации оказываются стационарными. Действию теплопередачи и диффузии, выравнивающему температуру и концентрации компонентов, противостоит действие химической реакции, нарушающее пространственную однородность. При этом зона резкого изменения температуры и состава, представляющая собой фронт пламени, перемещается в пространстве по горючей среде.
Выделению целевых продуктов из сложной смеси, образующейся при реакции, как правило, предшествует охлаждение до 2"0—40° С и сепарация паро-газовой и жидкой фаз. С целью регенерации азотной кислоты из окиси азота, составляющей значительную долю превращенной кислоты, паро-газовая смесь после освобождения от паров летучих органических продуктов направляется на установку для окисления окиси азота до двуокиси и последующей абсорбции двуокиси. Если процесс проводится при высоком давлении, то продукты реакции предварительно редуцируются. Эти операции, как видно из дальнейшего, могут приводить к образованию взрывчатых смесей. Концентрации компонентов на последующих за реактором узлах технологической схемы не остаются постоянными в результате изменений температуры и давления.
скорость пламени, изменяя не только концентрации компонентов, но и температуру горения, если продукты сгорания заметно равновесно диссоциированы. При повышении давления диссоциация подавляется, что приводит к увеличению Ть. Этот эффект можно учесть, если известна зависимость скорости пламени от температуры горения, и вычислить производную (д\пип/д\пр) ri=const, которая определяет истинный общий порядок реакции.
Воздействия на массив (особенно отбойка горной породы) изменяют его напряженно-деформированное состояние и приводят к образованию зоны концентрации напряжений и возникновению предельных состояний и необратимых деформаций. В этой зоне накапливаются запасы энергии упругих деформаций и газа, которые под влиянием инициирующего воздействия внешней силы (иногда даже незначительной) реализуются в выбросе.
2. Трещины, являющиеся результатом концентрации напряжений, обусловленной дефектами формы и размерами резервуаров (трубопроводов). Это наиболее распространенная категория трещин. В процессе эксплуатации температура резервуаров (трубопроводов) не остается постоянной, что влечет за собой появление деформаций и напряжений. Так, при нагреве длина трубопровода увеличивается, при остывании уменьшается на 1,2—1,4 мм на 1 м длины на каждые 100 °С изменения температуры. Это заставляет предусматривать специальные меры для восприятия тепловых изменений длины трубопроводов. Компенсация температурных удлинений трубопроводов только за счет упругого сжатия возможна лишь в случаях из-
Экспериментальные исследования показывают, что хрупкое разрушение конструкции начинается с появления трещины в элементе с достаточно высокими рабочими напряжениями (не менее 800 кгс/см2 для стали марки ВСт.Зсп; для стали ВСт.Зкп эти напряжения могут снижаться и до 400 кгс/см2) в местах высокой концентрации напряжений — не ниже предела текучести стали. Если при этом температура будет выше некоторой критической для данной марки стали, то трещина, как правило, распространяется неглубоко и затухает; при более низкой температуре трещина распространяется с огромной скоростью, неограниченно далеко, разрушая весь элемент конструкция.
усилие в оттяжке IV-A было почти постоянным, мало зависело от ветра и гололеда), т- е. эта оттяжка всегда работала на усилие, близкое к расчетному, при неизбежных вибрациях оттяжек от ветра. Это способствовало образованию первичной усталостной трещины в месте высокой концентрации напряжений (незаваренный кратер сварного шва). В дальнейшем эта трещина развилась до катастрофических размеров. Ровно через два месяца, т. е. 12 января 1965 г., в 22 ч на том же объекте произошел обрыв оттяжки третьего яруса луча А другой внешней мачты, который не повлек за собой обрушения всей мачты. Авария
Обе эти аварии показали ненадежность примененной конструкции арматуры изоляторов в оттяжках радиомачт. В настоящее время разработана улучшенная конструкция арматуры изоляторов, в которой устранены места высокой концентрации напряжений. Испытания новой арматуры в ЦНИИСК на знакопеременные усилия показали достаточную надежность ее в описанных выше условиях. Была также уточнена методика расчета арматуры изоляторов на выносливость.
Согласно проверочному расчету, напряжения в разорвавшемся элементе нижнего пояса фермы не превышали 1030 кгс/см2, т. е. составляли всего 50% расчетного сопротивления стали 'Марки Ст.З. Конструкция узла фермы в месте разрыва была обычной. Чрезмерных остаточных сварочных напряжений и чрезмерной концентрации напряжений конструкция не должна была испытывать.
В подкрановых балках было много мест высокой концентрации напряжений: все места прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и поясам, усиление нижнего пояса полосой, перекрытой в стыках накладками, усиление средних раскосов полосой, оборванной у фасонок. Как раз в этих местах преимущественно и обнаруживались трещины в основном металле и в сварных швах.
веденной выше методике. Определенный по этой методике изгибающий момент посередине заклепочного стержня получается на 15—25°/о выше, чем под головкой. В том случае, когда степень концентрации напряжений под головкой оказывается невысокой (например, при наличии выкружки при переходе стержня заклепки к головке), опасным может стать сечение посередине стержня заклепки. При смене дефектных заклепок в верхнем поясе подкрановых балок мартеновского цеха, напри мер, была также обнаружена заклепка с трещиной посередине длины стержня. Трещина располагалась, как и следовало ожидать, вверху стержня.
«В более редких случаях от усталости разрушаются заклепочные или болтовые стержни. Они разрушаются в местах концентрации напряжений, т. е. в месте примыкания стержня к головке или в средней части стержня, у обмятия его выступающим листом. Разрушение стержней происходит тогда, когда они перегружены, а также при пониженных начальных напряжениях и малых силах трения».
3) края заклепочных отверстий с двух сторон должны быть обязательно раззенкованы на 1,5 мм, а стержни заклепок под закладными головками должны иметь выкружку. Такая выкружка радиусом, равным не менее чем половина допускаемого, в готовых заклепках должна быть сбеспечена соответствующей обработкой края отверстий под заклепку в матрице. Эти мероприятия необходимы для понижения концентрации напряжений в месте перехода стержня заклепки к головке.
Для обеспечения необходимой прочности и надежности цилиндров и механизма движения поршневых компрессоров материал для изготовления деталей нужно выбирать с учетом свойств рабочего газа, величин давления и температуры, возможных нагрузок и др. Детали, нагружаемые знакопеременными нагрузками, должны иметь форму, исключающую концентрацию напряжений. Для коленчатых валов необходимо предусмотреть упрочняющую механическую обработку галтелей. Если при расчете запас прочности принимают равным нижнему пределу допустимого запаса прочности, то при изготовлении цилиндрическую часть штоков необходимо подвергнуть поверхностной термообработке, чтобы уменьшить степень износа. Для уменьшения концентрации напряжений следует предусматривать также округленную резьбу с упрочняющей механической обработкой с чистотой не ниже V 6. Смазочные отверстия в коленчатых валах, шатунах и других деталях, подвергающихся переменным нагрузкам, нужно рассчитывать с учетом динамической прочности.
 Читайте далее:
 Конструирования оборудования
Конструкций оборудования
Конструкций приведены
Квалификационным справочником
Конструкция оборудования
Конструкции мосгазпроекта
Конструкции ограждения
Конструкции помещений
Конструкции сопротивляться
Конструкционного материала
Конструктивные мероприятия
Конструктивные параметры
Конструктивных недостатков
Конструктивными элементами
Культурных ценностей
|
