Материала трубопровода
Характер выгорания материалов в зажимном устройстве зависит от свойств и состава материала. Прокладки из ФПК сгорали полностью. Прокладки из паронита сохраняли форму и эластичность даже в случае прогорания при давлении кислорода 3,5 Мн/м2 (35 ат), т.е. паронит в этих условиях оказывался способным лишь к передаче горения, очевидно, за счет частичного выгорания легко воспламеняющегося наполнителя (резины).
В зависимости от материала прокладки делятся на три группы — металлические, неметаллические, комбинированные.
Решающее значение для создания герметичности имеет правильный выбор материала прокладки. Есть большая номенклатура прокладочных материалов. Прокладки могут быть: металлическими (медь, свинец, алюминий, сталь и др.), неметаллическими (картон, паронит, фибра, резина, кожа, асбест, пластмассы, в том числе фторопласты и многие другие) и армированными (неметаллические с металлическим каркасом внутри).
При выборе уплотнительной поверхности фланцев и материала прокладки учитывают давление, температуру и физико-химические свойства герметизируемой среды.
где q — удельное давление смятия прокладки, зависящее от материала прокладки, в кГ/см2; F — площадь прокладки в см2.
упругости материала прокладки Е
где т — коэффициент, зависящий от материала прокладки и определяемый по табл.' 9-18; Ь — ширина прокладки, принимаемая по табл. 9-19.
* а = 1 для фланцев с резиновыми прокладками, с прокладками восьмиугольного сечения, а также для свободных фланцев независимо от материала прокладки.'
где q—удельное давление смятия прокладки, зависящее от материала прокладки, кГ/см2; F—площадь прокладки, см2.
Решающее значение для создания герметичности имеет правильный выбор материала прокладки. Есть большая номенклатура прокладочных материалов. Прокладки могут быть: металлическими (медь, свинец, алюминий, сталь и др.), неметаллическими (картон, паронит, фибра, резина, кожа, асбест, пластмассы, в том числе фторопласты и многие другие) и армированными (неметаллические с металлическим каркасом внутри).
Прокладочный материал должен быть дешевым и доступным, так как в процессе эксплуатации приходится своевременно менять прокладки и их отсутствие может вызвать загазованность рабочего места. Материал прокладки должен быть достаточно эластичным, чтобы деформироваться под действием возможно малых усилий и в то же время достаточно прочным, чтобы не раздавливаться при затяжке и не выжиматься из пространства между уплотняемыми поверхностями. Следует учитывать, что упругость материала прокладки обеспечивает сохранение герметичности соединения при небольших нарушениях соосности или параллельности уплотняемых поверхностей и компенсирует изменения в затяжке от колебаний температуры и действия релаксации в материале болтов и шпилек. Материал прокладки должен сохранять свои физические свойства при рабочей температуре.
Случаи утечки большого количества этилена из системы высокого давления с последующим его воспламенением, сопровождаемым пожарами, встречались на практике неоднократно. Утечки были вызваны разуплотнением нижнего волнового кольца реактора, а также разуплотнением фланцевых соединений блока клапанов отделителя высокого давления, отрывом трубки сальника в месте сварки его со штуцером компрессора высокого давления; разрывом трубопровода подачи кислорода в реактор (скрытые дефекты материала трубопровода), разрывом трубопровода возвратного газа (местное термическое разложение этилена в трубопроводе) и другими причинами. Основной причиной большинства аварий является повреждение оборудования, работающего под высоким давлением. Поэтому серьезное внимание должно быть уделено упрочнению трубопроводов, реакторов, уплотнению мест соединений труб высокого давления и ввода термопар, размещению датчиков давления, созданию коррозионностойкого оборудования и др.
При расследовании аварии было установлено, что медный коллектор диаметром 200 мм на расстоянии 1,5 м от стыковки сливной трубы имел разрыв длиной 612 мм. Ширина образовавшейся щели была от 5 до 12 мм. Линзовые компенсаторы на коллекторе отсутствовали, опоры и крепления местами были сорваны. Причины разрушения трубопровода, по заключению экспертов,— гидравлические удары при быстром сливе жидкого кислорода из куба верхней колонны выносного конденсатора, основных конденсаторов и адсорбера жидкого кислорода и усталостность материала трубопровода, эксплуатируемого в течение 10 лет в тяжелых технологических условиях.'Перепад температур, при котором работал трубопровод, составлял 200°С. Кроме того, не были разработаны технические условия на ремонт коллектора. В инструкции завода-изготовителя также не были указаны методы испытания коллектора быстрого слива и сроки его службы.
1) при сливе, наливе и перекачке светлых нефтепродуктов по трубопроводам и резиновым шлангам в резервуары. Сила тока электризации потока нефтепродуктов в трубопроводах зависит от диэлектрических свойств и кинематической вязкости жидкости, от скорости потока, диаметра трубопровода и его длины, материала трубопровода, шероховатости и состояния его внутренних стенок, температуры жидкости. При турбулентном потоке в длинных трубопроводах сила тока пропорциональна скорости движения жидкости и диаметру трубопровода;
где &L — изменение длины трубопровода, мм; а — коэффициент линейного расширения материала трубопровода, мм/(м-°С), для стали а=0,012; L — длина трубопровода, м; t\ и t2 — соответственно начальная и конечная температура, °С.
Зная допустимое напряжение материала трубопровода, можно определить предельную разность температур, при которой не требуется компенсация. Для труб из стали допускаемая разность температур составляет 32 °С. Для компенсации термического напряжения материала трубопроводы при монтаже прокладывают с изгибами. В этом случае при резком изменении температуры перекачиваемого продукта происходит самокомпенсация удлинения трубопроводов. Для этого используют специальные компенсирующие устройства, например П-образ-ные, лирообразные, линзовые, сальниковые.
Электризация в потоке происходит при сливе, наливе и перекачке органических жидкостей по металлическим и неметаллическим (из полиэтилена, стекла, фторопласта и др.) трубопроводам. Количество образующегося статического электричества в этом случае зависит от диэлектрических свойств, кинематической вязкости, скорости движения и температуры жидкости, диаметра, длины и материала трубопровода, состояния его внутренней поверхности (шероховатости, наличия окалины и др.). При турбулентном движении в достаточно длинных трубопроводах сила тока, возникающая при электризации, пропорциональна скорости потока и диаметру трубопровода. Присутствующие в потоке жидкости воздух и другие нерастворимые газы, мелкодисперсная вода, твердые коллоидные частицы значительно усиливают электризацию жидкости.
Максимальная плотность зарядов определяется электрической прочностью материала трубопровода. При формировании и разрушении этих слоев могут происходить искровые разряды: 1) с внешней стенки трубы на заземленные предметы; 2) при пробое диэлектрической стенки и поверхностном скольжении статических зарядов. Для защиты от первых на внешнюю поверхность наносят электропроводящее покрытие в виде спиральной полосы с определенным шагом. Аналогичное покрытие необходимо наносить и на внутреннюю стенку. Для защиты от вторых нарушается электрическая прочность стенок труб с помощью проколов (просверливания отверстия сколь угодно малого диаметра), и заряды на внешней и внутренней стенках по мере возникновения нейтрализуются, так как воздух внутри отверстий постоянно ионизирован микроразрядами зарядов статического электричества.
В зависимости от давления трубопроводы разделены на четыре категории, для каждой из которых определены качество материала трубопровода, условия изготовления, прокладки и обслуживания.
1.06. Для труб, арматуры и соединительных частей газопроводов условные и соответствующие им пробные и рабочие давления устанавливаются по ГОСТ 356—68, учитывающему изменения физико-механических свойств и прочностных характеристик металла в зависимости от рабочей температуры транспортируемой среды и от материала трубопровода.
Опасные потенциалы статического электричества образуются при движении легковоспламеняющихся жидкостей по трубопроводам со скоростью, превышающей 0,7—1,0м/с, и в момент свободного падения струи при сливе и на-яиве. Величина потенциала зависит от свойств жидкости, скорости ее движения и материала трубопровода, по которому движется жидкость. Например, при увеличении скорости перекачки бензина с 2,1 до 6,9 м/с степень электризации увеличивается более чем в 15 раз.
где Е — модуль упругости материала трубопровода, МПа; d — диаметр трубопровода, мм; б — толщина стенки трубопровода, мм.
 Читайте далее:
 Механических колебаний
Механических приспособлений
Малоцикловых испытаний
Механическим испытаниям
Механическим воздействиям
Механической обработке
Механической прочности
Магнитной проницаемости
Механического оборудования
Механического травмирования
Механическом оборудовании
Магнитной составляющих
Механизации трудоемких
Малоцикловом нагружении
Механизмов инструмента
|
