MIK AZOK A NYOMÁSÚ EDÉNEK ÖNMEGERŐSÍTETT FÚVÓKAI?

Amikor az önerősítésű fúvókákról beszélünk, általában azt feltételezzük, hogy a fúvókára ható terhelésnek ellenálló erősítés a fúvóka alkotóeleme lesz. Ez azt jelenti, hogy az önerősítésű fúvókáknak nincs szükségük segédelemekre (például felépített fúvókákra), hogy ellenálljanak a tervezési feltételeknek és a külső terheléseknek. Gyakorlatilag önerősített fúvókáknak nevezzük azokat, amelyekhez nincs további erősítés (betét) csatlakoztatva, és minden hegesztés a saját alkatrészei között, valamint a fúvóka és az edény között teljes áthatolású. Emiatt ezek a fúvókák szervesen megerősítettnek is nevezhetők. Az önerősítésű fúvókák különböző konfigurációi vannak. A leggyakrabban használtak a következők: Long Welding Neck (LWN) vagy egyenes agy, változó agyvastagság és szabványos vastagságú csővel gyártott fúvókák.

Intuitív módon megjegyezhető, hogy az önerősítésű fúvókák általában költségnövekedést jelentenek a nem önerősített típusú fúvókákhoz képest. Ezért meg kell indokolni és alaposan meg kell vizsgálni azokat az okokat, amelyek arra késztetik a tervezőt, hogy egy adott típust válasszon az összes lehetőség közül.

Ezek az okok különböző tényezőktől függhetnek, mint például a nyomás, a hőmérséklet, a változó terhelések jelenléte (fáradás), a nagy külső terhelések, amelyek a csőhöz való csatlakoztatás következményei, stb. Az önerősítésű fúvókák használatára vonatkozó követelmények általában a az adott fúvókákat üzemelő ipari üzem tulajdonosainak munkaköri leírása, vagy adott esetben ezek a követelmények az engedélyezői specifikációban is feltüntethetők.

A fent említettek miatt nem lehet konkrét kritériumokat megállapítani arra vonatkozóan, hogy mikor kell minden esetben használni az ilyen típusú fúvókákat, hanem csak néhány általános iránymutatást kell alkalmazni, amelyeket elsőként kell figyelembe venni annak mérlegeléséhez, hogy milyen forgatókönyvekben érdemes önerősítésű fúvókákat használni. tervezési megoldásnak tekinthető. Azok a forgatókönyvek, mint például azok, amelyekben a tervezési feltételek a következő hatásokat tartalmazzák, alkalmasak az önerősítésű fúvókák kiválasztására: a vizsgált alkatrésznek ellenállnia kell a változó terheléseknek (fáradás), a tangenciális vagy ferde fúvókáknak ahhoz a hajóhoz képest, amelyre fúvókák vannak rögzítve, halálos üzem, nagy nyomás, magas hőmérséklet vagy nagy vastagságú nyomástartó edények.

Amint már jeleztük, az önerősítésű fúvókák gyakran együtt járnak súlyos vagy kritikus üzemi feltételekkel. Emiatt célszerű megemlíteni, hogy ennél a speciális fúvókatípusnál a feszültségkoncentrátorokat lehetőség szerint ki kell küszöbölni.

Egyes tervezési kódok esetében az önerősítésű fúvókák és a felépített fúvókák tervezési és számítási kritériumai nem mindig azonosak. Ez utóbbi esetben a követelmények konzervatívabbak. Példaként tekintsük az ASME VIII. szekció 2. osztályának szűrővizsgálatát, annak meghatározására szolgáló eljárást, hogy szükséges-e a fáradtság elemzése. Ha egy adott berendezés vagy bármely alkatrésze integrált konfigurációjú, akkor nagyobb számú változó terhelést tud elviselni, mint egy nem integrált konfigurációs berendezés, anélkül, hogy a kifáradási terhelésekkel szembeni szilárdságát konkrét számítással ellenőrizni kellene.

Visszatérve a gazdasági kérdésre, még ha teljesen egyértelmű is, hogy az önerősítésű fúvókák az ideális megoldás egy adott esetre, figyelembe kell venni, hogy egyes önerősített fúvóka-konfigurációk kovácsolt anyagból készülnek. Ez magas gazdasági költségeket jelent, ezért nagyon fontos a tervezés optimalizálása, hogy a költségek ne növekedjenek túlzottan.

A belső nyomás hatására a vastag falú hengerben az egyenetlen eloszlási feszültség nagyobb a belső falon, és kisebb a külső falon. A hengerben e feszültségeloszlás egyenetlenségének javítása érdekében a vastagfalú henger üzembe helyezése előtt előzetesen túlnyomásos kezelés végezhető, szigorúan ellenőrzött túlterhelési nyomás mellett pedig a hengertest rétegrésze. plasztikus deformációt tud előidézni, plasztikus zónát képezve, miközben a külső anyag még rugalmas állapotban van.

A nyomás egy ideig tartó fenntartása után a héjréteg képlékeny alakváltozással rendelkező része a visszamaradó deformáció miatt nem állítható vissza eredeti helyzetébe, és a még rugalmas állapotban lévő külső anyag hajlamos visszatérni az eredetire állapotát, de blokkolja a belső anyag, amely nem állítható vissza az eredeti állapotba, és nem állítható vissza teljesen. Ezért a belső réteg összenyomásának és a külső réteg feszültségének előfeszített állapota a hengerfalban jön létre. A henger üzembe helyezésekor és az üzemi nyomásnak kitéve az üzemi nyomás okozta belső falfeszültség felülíródik a belső nyomás és a külső feszültség által létrehozott előfeszített feszültséggel, így a belső fal feszültsége az eredeti nagy szinttel csökken, miközben a külső falfeszültség az eredeti alacsony szint mellett megfelelően megnő, és a feszültségeloszlás a falvastagság mentén egyenletesebbé válik, ezáltal javul a henger hozamtartó képessége.

Az ellenőrzött túlnyomásos kezelés során csak a belső réteg enged, míg a külső réteg rugalmas marad, és saját rugalmas összehúzódását használja előfeszítés létrehozására, így a henger teherbírásának javítása érdekében a vastagfalú henger önerősítésének nevezzük.