Повышение и оценка ресурса нефтехимического оборудования накладными элементами

• Автор: Абдуллин, Ленар Рафильевич
• Шифр специальности: 05.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 122 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Проблема повышения качества элементов нефтехимического оборудования
1.1. Основные пути повышения качества элементов нефтехимического оборудования
1.2. Механическая неоднородность сварных элементов нефтехимического оборудования
1.3. Повышение и оценка прочности сварных соединений с угловыми швами
Выводы по главе
2. Исследование предельного состояния накладных элементов оборудования
2.1. Накладные элементы повышенного качества
2.2. Несущая способность моделей накладных элементов на отрыв
2.3. Предельное состояние сварных соединений накладных-элементов при продольном растяжении
2.4. Прочность сварных соединений накладных элементов, выполненных полуавтоматической сваркой в среде СО,
2.5. Натурные испытания накладных элементов
2.6. Влияние механической неоднородности на предельное состояние накладных элементов повышенной надежности и пониженной металлоемкости
Выводы по главе
3. Исследование трещиностойкости сварных соединений накладных элементов при отрицательных температурах
3.1. Исследование влияния отрицательных температур на несущую способность накладных элементов оборудования
3.2. Влияние отрицательных температур на несущую способность сварных соединений
Выводы по главе

4. Формирование термомеханических напряжений при приварке накладных элементов
4.1. Основные методы снятия остаточных сварных напряжений
4.2. Формирование термомеханических напряжений при приварке накладных элементов на оборудовании, находящих
ся под давлением
Выводы по главе
Общие выводы и рекомендации по работе
Литература
Приложения

Введение
Коррозионные повреждения сосудов, аппаратов и труб (оборудования) являются наиболее распространенными дефектами, возникающими в процессе их эксплуатации. Ремонт оборудования с коррозионными повреждениями в некоторых случаях производится путем приварки усилительных накладных элементов без опорожнения от продукта под давлением оборудования.
Особенностью сварки оборудования, находящегося под давлением перекачиваемого продукта является возможность их разгерметизации и разрушения вследствие теплового разупрочнения металла и ужесточения термического (скорости нагрева и охлаждения) и термодеформационного (темпа нарастания сварочных напряжений и деформаций) циклов. При этом особый интерес представляет процесс формирования сварочных напряжений, который существенно отличается в сравнении с обычной сваркой ненапряженных элементов оборудования.
Одним из существенных путей обеспечения безопасности действующего нефтехимического оборудования является создание качественных способов ремонта и регламентация безопасного срока службы при последующей эксплуатации. В настоящее время, после выполнения ремонтных работ, обычно, остаточный ресурс не регламентируется или устанавливается экспертным путем без надлежащего анализа напряженного состояния и предельного состояния элементов оборудования.
Одним из методов повышения качества угловых швов накладных элементов может явиться их двухсторонняя разделка кромок под сварку. Однако, при этом возможны нспровары корня шва и образование технологических трещин в корневых слоях шва с узкой разделкой. Эти недостатки можно устранить применением испытанных методов сварки, обеспечивающих наибольший провар и электродов с повышенными вязко-

2. Исследование предельного состояния накладных элементов оборудования
2.1. Накладные элементы повышенного качества.
Накладные элементы по форме могут быть приведены к трем типам форм: 1) круглой; 2) кольцевой; 3) прямоугольной (рисунок 2.1).
В плане несущей способности для накладных элементов наиболее неблагоприятным является случай, когда под ними образуются сквозные повреждения. При этом за расчетную схему следует принимать пластину соответствующей формы закрепленной по контуру и нагруженной внутренним давлением (рисунок 2.2).
Нарушение герметичности накладного элемента может происходить из-за разрушения его сварных швов или основного металла. Очевидно, что второй случай разрушения может реализовываться при достаточной прочности сварных швов. Поэтому, большой практический интерес представляет разработка методов повышения прочности сварных швов накладных элементов при условии сохранения или снижения их металлоемкости.
Как было отмечено в главе 1 одним из способов снижения металлоемкости сварных угловых швов является применение соответствующей разделки накладываемого элемента (рисунок 2.3, в, г). При этом, с целью повышения прочности сварных угловых швов целесообразно применение таких разделок кромок, которые обеспечивали бы наибольший провар корня шва. Этому условию отвечает неравносторонняя разделка кромок накладного элемента (рисунок 2.3, м, п). Однако, применение такой разделки имеет существенные недостатки. Во-первых, применение узких разделок способствует непровару корня шва [30], Во-вторых, сварные соединения с узкой разделкой, особенно из высокопрочных сталей, обладают низкой технологической прочностью (низким сопротивлением к образованию “горячих" и “холодных" трещин).