· para los recipientes químicos que trabajan por encima de la temperatura de arrastre, los criterios de falla son diferentes de los de los recipientes a presión generales, y generalmente se consideran dos formas de falla:

· La primera es la deformación excesiva debido a la fluencia, lo que conduce al fallo de los componentes, que debe establecerse en la cantidad de deformación permitida en el rango de vida útil del diseño;

· El segundo es el agrietamiento debido a que el material alcanza la vida útil de rotura por arrastre bajo la acción de tensión constante, que debe encontrar el valor de resistencia a la rotura correspondiente de acuerdo con la vida útil de diseño del recipiente y limitar el esfuerzo de trabajo a menos que la resistencia a la rotura.

(1) diseño convencional de recipientes a presión de alta temperatura

La idea del diseño convencional es limitar el esfuerzo principal máximo en partes importantes. En las especificaciones de nuestro país, para las dos formas de falla anteriores, se estipula el método de fijación del estrés permitido a altas temperaturas.

(1) el criterio de deformación, de acuerdo con el límite de que la tensión no supere el 1% (0,01) después de 100.000 h, se encuentra en los datos de arrastre que la tasa de deformación es:

El estrés en el momento, conocido como la resistencia a la fluencia del material, se llama S10 - 7. Los datos de la prueba de arrastre deben tener la misma temperatura que la temperatura de funcionamiento del recipiente.

En este momento, el estrés permitido es:En la fórmula, el factor de Seguridad nn = 1,0.

(2) el criterio de fractura se basa en la resistencia a la rotura de 100.000 h para garantizar que el material no se rompa después de trabajar lo5h. La resistencia a la resistencia a la rotura de lo5h se llama s105, y la tensión permitida es:

En la fórmula, el factor de Seguridad ND se toma de 1,5 a 1,6. El esfuerzo permitido del diseño real se toma como un pequeño valor de ambos.

¿ se puede discutir que para los recipientes a presión y las tuberías, no hay muchos obstáculos para producir una pequeña deformación; Además, la cantidad de deformación del 1% también parece estar demasiado limitada.

· por lo tanto, las especificaciones británicas de los últimos años han sido canceladas de acuerdo con las directrices de deformación. En algunos países, las normas aún no se han eliminado, solo porque se mantienen las prácticas tradicionales.

· los países de todo el mundo han reconocido ampliamente que para los recipientes a presión de alta temperatura, el verdadero peligro es la ruptura por arrastre.

· por otro lado, la vida útil de diseño de 105h no es suficiente para algunos dispositivos importantes. Los equipos químicos, petroleros, de energía y otros equipos modernos tienden a ser a gran escala, el tamaño es cada vez mayor, el costo del equipo es muy alto y requiere una larga vida útil.

· la industria de calderas de muchos países ha establecido la vida útil de diseño en 20 años o 2x105h, y las centrales nucleares tienden a ser más altas. El problema de esta tendencia es la falta de datos de fluencia, porque hacer pruebas de fluencia y persistencia es costoso y largo, y la fiabilidad del método de extrapolación de datos siempre requiere una cierta cantidad de datos en tiempo real para verificar.

La acumulación de datos de arrastre requiere una amplia cooperación internacional, que se ha llevado a cabo durante varios años.

(2) ideas para el análisis y diseño de recipientes a presión de alta temperatura

· El Código estadounidense ASME VIII - 1 es un diseño convencional, su alcance incluye el diseño de recipientes a presión de alta temperatura, el tratamiento específico es tomar como referencia el límite de arrastre o la resistencia a la resistencia a la rotura cuando la temperatura de trabajo supera la temperatura de arrastre cuando se da el esfuerzo permitido del material.

· ASME VIII - 2 es un diseño analítico que estipula claramente en su ámbito de aplicación que los recipientes a presión sin arrastre no están involucrados y se limitan a menos de la temperatura de arrastre cuando se da el estrés permitido.

· ASME III es el mismo que ASME VIII - 2, pero se ha encontrado con un problema en la aplicación práctica, es decir, algunos reactores nucleares funcionan por encima de la temperatura de arrastre. Con este fin, ASME compiló a finales de la década de 1970 un "caso de código n - 47") como base para el análisis y diseño de recipientes a presión de alta temperatura, y espera compilar el texto de ASME III después de varios años de uso.

· El n - 47 también se aplica a los recipientes a presión no nucleares. En las industrias petroquímicas y químicas del carbón, los grandes reactores de Hidrogenación modernos también deben pertenecer estrictamente a equipos importantes diseñados de acuerdo con el análisis.

· El análisis y diseño de recipientes a presión de alta temperatura implica muchos problemas teóricos y prácticos, así como pruebas más reflexivas de las propiedades de los materiales. Aquí solo se mencionan algunas consideraciones importantes:

(1) el método de cálculo del arrastre debe tener en cuenta que los componentes del contenedor siempre están en un Estado de tensión multidireccional, y los datos básicos del arrastre se obtienen bajo tensión unidireccional [ec = f (t, s, t)].

- - Cómo seleccionar el estrés transformador equivalente adecuado para que sea posible utilizar los datos básicos es el primer problema a resolver en el análisis de estrés.

En segundo lugar, el estrés multidireccional en los componentes reales a menudo cambia o se distribuye de manera desigual a lo largo del espesor. con el tiempo, la tensión de arrastre en cada punto es diferente, lo que resulta en una "redistribución del estrés de arrastre".

En resumen, no solo se debe estudiar la distribución inicial del estrés, sino también analizar la historia del estrés.

(2) la estimación de la vida de fractura por arrastre, bajo tensión multidireccional, cómo utilizar los datos de vida de esfuerzo de tracción unidireccional es un problema que aún no se ha resuelto en la investigación científica, y el diseñador debe elegir una hipótesis razonable. Además, a partir del párrafo anterior, se debe considerar el impacto del historial de estrés en la vida útil, es decir, adoptar una ley adecuada de vida acumulada.

(3) la interacción entre arrastre y fatiga debe considerarse cuando los recipientes a presión de alta temperatura requieren un diseño de fatiga. Esta acción es diferente para diferentes materiales y está relacionada con factores como el nivel de estrés, la amplitud de estrés y la tasa de deformación. En este momento, se necesitan datos experimentales suficientes y se tiene en cuenta cómo se relaciona la muestra de presión de tracción unidireccional con el Estado de tensión multidireccional de la estructura real.

(4) el problema de relajación debe analizarse para la conexión de perno del recipiente de alta temperatura. En la instalación inicial, el estrés y las variables de estrés son ciertas, y esta tensión es una tensión elástica. En el trabajo, la tensión total se mantiene sin cambios, y debido a la relación de arrastre, la tensión de arrastre reemplaza la tensión elástica paso a paso, de modo que la tensión en el perno disminuirá. Se deben tomar medidas para mantener el sello libre de fugas o estimar el intervalo de tiempo entre el reinicio regular de los pernos.

Lo anterior menciona brevemente algunos proyectos a considerar, y realmente se necesitan estudios e investigaciones temáticas bastante profundas para diseñar de acuerdo con el análisis.