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
 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
|
