Сжимающие напряжения
В установках газового (объемного) тушения в качестве огне-тушащего средства используют диоксид углерода и других газов (см. табл.7.6). Эти установки представляют собой батарею баллонов, в которых находятся указанные вещества в сжиженном состоянии под давлением до 12,5 МПа, соединенные с помощью специального клапана с системой распределительных трубопроводов, размещаемых в защищаемом помещении. Трубопроводы имеют отверстия-оросители, через которые подается огнетуша-щий состав. Включение клапана может осуществляться автоматически по сигналу от пожарного извещателя ПИ или сигнализатора горючих газов и паров (индикатора взрывоопасности), а также вручную дистанционно при нажатии кнопки специального пускателя. С помощью таких установок защищают многие, в том числе уникальные объекты: помещения с ЭВМ, музеи, архивы, машинные залы, летательные аппараты, подземные сооружения и т.д.
Подобный случай произошел в США (шт. Техас) [1]. Требовалось отремонтировать два аппарата высокого давления. Проконсультировавшись у старшего оператора технологической установки, слесарь правильно вскрыл первый аппарат. А при вскрытии второго аппарата ошибся и вскрыл люк соседнего работающего аппарата. В аппарате было 6 т продукта в сжиженном состоянии. После снятия первых болтов утечки не последовало, потому что отложения образовали пробку. Но после полного разбалчивания люка внутреннее давление выдавило образовавшуюся пробку, произошел залповый выброс продукта из аппарата с последующим воспламенением от электростатического разряда или от искры удара. Слесарь и двое других рабочих погибли при взрыве.
Вещества, у которых критическая температура существенно ниже температуры окружающей среды, хранят в специальных теплоизолированных резервуарах (криогенных резервуарах с высокоэффективной вакуумно-порошковой теплоизоляцией) в сжиженном состоянии водород, кислород, азот и т. д. Пары этих веществ, неизбежно образующиеся при таком способе хранения, либо снова сжижаются, либо сбрасываются в атмосферу. При разгерметизации такого сосуда к жидкости из окружающей среды поступает тепловой поток, что приводит к немедленному вскипанию жидкости и переходу ее в газообразное состояние. Интенсивность процесса парообразования пропорциональна скорости подвода теплоты, которая, в свою очередь, зависит от условий теплообмена криогенной жидкости с атмосферой и подстилающей поверхностью, на которую произошел пролив.
Наибольшую опасность представляет хлор в сжиженном состоянии. Газообразный хлор в 2,5 раз тяжелее воздуха, его Критическая температура 144 °С, а температура кипения при атмосферном давлении составляет —35 °С, Доля мгновенно испаряющегося хлора, например при 15 "С, равна 17%. При выбросах жидкого хлора смертельно опасную зону составляет Площадь в радиусе ж 400 м от места выброса. Однако размеры этой зоны могут существенно меняться в зависимости от
В масляном слое содержится в большом количестве изобутан и изобути-лен в сжиженном состоянии. .Последние, попадая в сборник конденсата, мгновенно' испаряются, что приводит к резкому увеличению давления в сборнике. При такой ситуации однажды разорвался сборник конденсата и в производственном помещении создалось аварийное положение. Горючие газы могут попасть также в производственное помещение V через ворота и оконные проем» в стеле со-сторолы-наружной установки ff. ---------------------------------
давление. Процесс полимеризации протекает при давлении до 6 кгс/см2 и температуре 4-—8 °С. В каждом полимеризаторе содержатся углеводородная фаза (дивинил и метилстирол) и водная фаза (водный раствор канифольного мыла). Батарея, в которой происходит процесс, состоит из 12 полимеризаторов. В первых по ходу полимеризаторах преобладают мономеры, не вступившие в реакцию, в том числе дивинил в сжиженном состоянии с температурой кипения —4,5 °С. Однажды вследствие завышения давления в одном из головных полимеризаторов разорвалась мембрана и сработал предохранительный клапан; содержимое полимеризатора стравилось в аварийную емкость, которая из-за мгновенного испарения дивинила разорвалась. Пришлось установить новую аварийную емкость, которая была изготовлена с расчетным давлением, близким к принятому для данных головных полимеризаторов.
Аммиак (МН3)—бесцветный горючий газ с резким характерным запахом. Молекулярная масса 17,03; плотность в сжиженном состоянии 681,4 тсг/м3 при температуре кипения; температура плавления 77,75°С, температура кипения — 33,4°С; растворимость в воде 34,2% (масс.). Газообразный аммиак при охлаждении под атмосферным давлением до температуры ниже —33,4°С или при температуре 15°С и давлении выше 0,75 МПа переходит в жидкое состояние. Жидкий аммиак — бесцветная подвижная жидкость. При температуре —77,7°С жидкий аммиак превращается в белые кристаллы.
Двуокись углерода (углекислый газ) СО2 хранится в баллонах в сжиженном состоянии под избыточным давлением. Коэффициент заполнения баллонов жидкой двуокисью углерода в интервале температур от 30 до 50 °С составляет: при давлении 75— 130 кгс/см2 —0,625, а при давлении 130—175 кгс/см2 — 0,744 кг/л. Из 1 кг жидкой двуокиси углерода образуется 506 л газа.
Для тушения в помещениях большого объема ВНИИПО разработан способ, основанный на применении азота в сжиженном состоянии. При таком способе подачи азота практически отпадает необходимость в ограничении размеров допускаемых к защите объектов, поскольку жидкость занимает примерно в 500 раз меньший объем, чем равный по массе объем газа. Кроме того, при испарении сжиженного газа достигается значительный охлаждающий эффект и отпадает ограничение, связанное с возможным разрушением ослабленных конструкций здания. Жидким азотом достигнуто эффективное тушение ряда нефтепродуктов, этилового спирта, триизобутилалюминия, перегретого металлического натрия, ацетона и др.
4. Предельные площади отдельно стоящих установок относятся к установкам с аппаратами и емкостями, содержащими ЛВЖ, ГЖ и сжиженные газы. Для установок, •содержащих горючие газы (не в сжиженном состоянии,), предельная площадь увеличивается в 1,5 раза.
в) газы, поддерживающие горение: кислород и воздух в сжатом и сжиженном состоянии.
Исследованиями А. С. Довженко [17] установлено, что основной причиной образования продольных усталостных трещин в наплавленном металле является непровар в месте примыкания стенки. к верхнему поясу. Концы непровара являются острыми концентраторами напряжений. Отсюда при воздействии местных повторных нагрузок от катков развиваются усталостные трещины, возникающие вследствие упругого отпора после значительного смятия; при прокатывании катков. Избежать трещин в верхних поясных швах подкрановых балок, где преобладают сжимающие напряжения, можно путем устранения непроваров.
В верхней части корпуса аппарата при изгибе возникают сжимающие напряжения ст„, которые могут привести к нарушению устойчивости стенки аппарата. Если аппарат предусматривается для работы под вакуумом, то к напряжению сги добавится сжимающее напряжение ас от внешнего давления на днища и тогда суммарное напряжение
Продольные осевые сжимающие напряжения
Продольные осевые сжимающие напряжения, МПа -123,54
Продольные осевые сжимающие напряжения, МПа -61,728
каждое из которых необходимо учитывать. Однако при решении задачи о взрыве эти деформации возникают в различных областях. Затекание пор происходит в основном на фронте ударной волны, где достигаются максимальные сжимающие напряжения. Поскольку на фронте ударной волны одноосная деформация е^ я» •? Л < 1, то дилатансион-ным слагаемым, как это следует из равенства (1.20), в этой области
В отсутствии дилатансии (кривая 1) происходит только уплотнение на фронте ударной волны, плотность среды максимальна вблизи полости и убывает с расстоянием от полости благодаря переменному уплотнению. В случае сильной дилатансии и постоянного уплотнения (кривая 2) плотность минимальна вблизи полости и растет с увеличением расстояния, достигая максимального значения на фронте ударной волны. В общем случае зависимость плотности от расстояния определяется двумя процессами: разрыхления за счет эффекта дилатансии и переменного уплотнения на фронте. При этом наибольшее уплотнение за счет выборки пор и разрыхление за счет дилатансии происходит вблизи полости, где возникают наибольшие сжимающие напряжения и сдвиговые деформации (кривая 3). Конкуренция между этими Двумя процессами и приводит к появлению максимума плотности в зоне разрушения. С ростом XQ этот максимум сдвигается ближе к полости и при достаточно большом значении \0 может вообще исчезать.
(рис. 2.1), из которой видно, что скорость снижения температуры патрубка (термопара Т2138) составила около 300 °С/мин при общем снижении температуры наружной поверхности патрубка на 240 °С. Сжимающие напряжения, замеренные на наружной поверхности патрубка, достигали 180 МПа. Уровень растягивающих напряжений на внутренней поверхности патрубка может быть оценен по формуле
Корпуса стопорных и регулирующих клапанов паровых турбин, как и корпуса цилиндра, воспринимают циклически изменяющиеся напряжения, связанные с режимами пуска и останова турбин. С увеличением мощности паровых турбин возрастает длительность их работы на номинальном режиме. Поэтому натурная тензометрия должна быть длительной с проведением измерений на внутренних и наружных поверхностях этих корпусов. На внутренней поверхности корпусов стопорных клапанов значительные температурные напряжения возникают уже на режиме пуска, предшествующем нагруже-нию. При открытии главной задвижки в результате резкого повышения температуры на внутренней поверхности корпуса стопорного клапана создаются сжимающие напряжения, достигающие в рассмотренной конструкции 350 МПа. При подаче воды на этой же
Конечно-элементное моделирование резервуара с указанными вмятинами (рис. 9.2) позволяет сделать следующие выводы. При наличии вмятин характер напряженного состояния существенно изменяется. Максимальные главные напряжения увеличиваются в 3-4 раза. При этом в наиболее глубоких зонах вмятин преобладают сжимающие напряжения, которые по мере удаления от этих зон повышаются до нуля, а затем нарастают напряжения растяжения. Пиковые значения напряжений отмечаются по границам вмятин. Аналогичная картина наблюдается и для эквивалентных напряжений. При выходе из зоны вмятин напряженное состояние очень быстро возвращается к номинальному. *
Однако зона поврежденности не проникает до внутренней поверхности, в окрестности которой в течение длительного времени действуют сжимающие напряжения. Описанные выше критерии разрушения непригодны для моделирования зарождения и роста очагов разрушения сдвигом при сжатии.
Во-вторых, при ударноволновом нагружении объем материала в будущей области разрушения вначале резко уменьшается за фронтом ударной волны, а затем увеличивается при образовании и распространении волн разрежения, проходя через исходный удельный объем VQ (рис. 19.44а). При тепловом ударе происходит равномерный и практически мгновенный разогрев материала, и в нем возникают сжимающие напряжения при неизменном начальном объеме VQ (рис. 19.446). В дальнейшем при наличии свободных поверхностей вещество расширяется
Задайте вопрос по телефону:
8 (495) 971-66-93
Установка охранной и пожарной сигнализации
«Прогресс сигнализация»
 Читайте далее:
 Существенно возрастает
Существует достаточно
Сопровождающееся образованием
Существует следующая
Существующего оборудования
Существуют следующие
Субъектов федерации
Судорожные сокращения
Судостроительной промышленности
Суммационно порогового
Суммарный показатель
Суммарной интенсивности
Суммарное напряжение
Сопровождаются выделением
Синхронных генераторов
Заказать оборудование
|
