Измерить толщину стенки сосуда
Типы толщиномеров
Компания «Неразрушающий Контроль» предлагает широкий ассортимент толщиномеров зарубежного и российского производства.
Контроль толщины является одним из обязательных технологических этапов производства металлоконструкций, труб, фольги, полиэтиленовых пленок, а также при нанесении покрытий. Для контроля толщины используют толщиномеры – приборы, измеряющие толщину при одностороннем доступе к объекту контроля без нарушения его целостности.
Существуют три типа толщиномеров: магнитные, вихретоковые и ультразвуковые. Основное отличие между этими типами – физический принцип, на котором основана работа толщиномера.
Ультразвуковые толщиномеры
Принцип действия ультразвуковых толщиномеров заключается в контроле распространения ультразвуковых волн в объекте контроля. Ультразвуковые толщиномеры решают много задач и могут за короткий промежуток времени (не более 2-3 секунд) провести контроль толщины и металла, и покрытия. Их используют при контроле толщины резины, стенок труб, металлопроката и лакокрасочных покрытий. Преимущества ультразвуковых толщиномеров: широкий диапазон контроля толщины, высокая производительность, низкая погрешность, компактность и невысокая цена (в сравнении с другими типами толщиномеров). Из-за этих факторов многие предприятия останавливают свой выбор на ультразвуковых толщиномерах.
Магнитные толщиномеры
Принцип действия магнитного толщиномера основан на эффекте Холла – при помещении объекта в магнитное поле в нем возникает разность потенциалов. Магнитные толщиномеры используют для измерения толщины стеклянных, пластиковых и алюминиевых емкостей, упаковочных материалов, композитных деталей, автомобильных панелей и немагнитных покрытий. Данные толщиномеры подразделяют на магнитоотрывные (для измерения силы отрыва магнита от объекта контроля) и индукционные (для определения изменения магнитного сопротивления). Магнитные толщиномеры отличаются широким диапазоном измерений, высокой производительностью контроля и относительно низкой погрешностью измерений (2-3%).
Вихретоковые толщиномеры
Принцип действия основан на возбуждении вихревых токов в объекте контроля и последующей регистрации изменений поля этих токов, которые обусловлены изменением толщины. Вихретоковые толщиномеры используют для измерения толщины диэлектриков. Они позволяют контролировать толщину резиновых изделий, пластмасс, стекла и покрытий, нанесенных на какое-либо металлическое основание. Преимуществом вихретоковых толщиномеров является незначительное влияние на точность и результаты измерения шероховатости изделия.
Ультразвуковые толщиномеры общего применения
Ультразвуковые толщиномеры общего применения используют при контроле трубопроводов, котлов, резервуаров, сосудов под давлением и прочих объектов промышленности. Это портативные приборы, простые в использовании и обслуживании.
Булат. Серия приборов для измерения толщины металлических и неметаллических материалов в процессе их эксплуатации или после изготовления. Толщиномер Булат-2 обладает возможностью измерения толщины изделий под защитными покрытиями (при использовании преобразователей ТМК). Диапазон измеряемых толщин зависит от материала и используемых преобразователей. Все приборы серии портативные и имеют сертификат Росстандарта.
ТУЗ-2 для контроля толщины изделий из металлов, включая изделия, к которым имеется доступ только с одной стороны. Толщиномер ультразвуковой ТУЗ-2 проводит измерение толщины стенок трубопроводов, котлов, сосудов давления и других опасных промышленных объектов. Возможно определение степени коррозионного износа изделия по остаточной толщине.
ТЭМП-УТ1 обладает возможностью использования любых прямых раздельно-совмещённых преобразователей без дополнительной настройки прибора. Диапазон рабочих температур: от -30 до +60°С.
А1207. Компактный ультразвуковой толщиномер с преобразователем на 10 МГц, встроенным в электронный блок прибора. Прибор подходит для проведения экспресс-контроля. Диапазон рабочих температур от -30 до +55°С.
А1207С. Ультразвуковой толщиномер для оценки износа рельсов и измерения фактической толщины деталей из металла и узлов железнодорожного транспорта. Также прибор применяют для контроля толщины стенок пластиковых и металлических труб, сосудов, котлов и обшивок с шероховатостью до Rz160. Радиус кривизны: от 40 мм. Диапазон рабочих температур: от -30 до +60°С.
А1209. Ультразвуковой толщиномер для измерения толщины стенок труб, сосудов, литья, обшивок судов, листового проката, котлов и изделий из черного и цветного металла. А1209 имеет уникальную систему автоматической адаптации к кривизне и шероховатости изделий. Прибор используют для измерения стенок узких корродированных труб и плоских изделий с гладкой поверхностью. Толщиномер рассчитан на использование раздельно-совмещённых преобразователей с частотами от 1,8 до 10 МГц. Базовая комплектация включает преобразователь на 5 МГц.
Серия DM5. Компактные легкие модели в прочном корпусе и массой 223г. В базовую версию входит ЖК-дисплей с подсветкой и набором функций: Min/Max охват, сигнализация, построение В-развертки, дифференциальный режим измерения. Толщиномер DM5E имеет режим измерения DUAL MULTI, который используют при измерении толщины изделий металла через покрытие. Модель DM5E DL имеет встроенную память с объемом до 50000 измерений. Возможен перенос файлов в ПК через коммуникативный порт Mini USB.
DMS-2. Цифровой толщиномер с возможностью совмещения измерений толщины и наблюдения последовательностей эхо-сигналов. DMS-2 используют при измерениях толщины стенки на корродированных изделиях, при высоких температурах и при работе со слоистыми материалами.
PocketMIKE. Толщиномер, в котором электронный блок и преобразователь объединены в единое устройство, как и А1207. Прибор имеет функцию автоматической установки нуля. Степень защиты IP67.
Серия T-Mike. Проводит калибровку по одной или двум точкам. Прибор применяют для быстрого сканирования с возможностью получения данных о минимальной толщине. Дифференциальный режим измерений. Память на 40000 замеров. Режим измерения «через слой краски».
T-Scope III. Возможность отображения формы сигнала. Экран с A-Scan-разверткой отображает амплитуду и форму ультразвукового сигнала. Прибор проводит измерения сильно корродированных объектов (через слой покрытия). Память на 2000 результатов измерений.
UT-301. Портативный ультразвуковой толщиномер для контроля стенок труб, сосудов и котлов в диапазоне от 0,5 мм до 300 мм, а также для измерения скорости ультразвуковых колебаний. Прибор применяют для контроля изделий с малым радиусом кривизны и с грубыми корродированными поверхностями. Возможно запоминание калибровки преобразователя. Диапазон изменения: от 0,5 мм до 300 мм.
ВЗЛЕТ УТ. Толщиномер для измерения толщины объектов газовой, металлургической, машиностроительной и топливной промышленности. Есть режим измерения скоростей распространения продольных волн в изделиях с большим затуханием (со скоростями до 15000м/с). Толщиномер сохраняет параметры настройки, которые остаются доступными для просмотра.
ВЗЛЕТ УТ-М. Морозоустойчивый толщиномер для измерения толщины в металлургической, газовой, машиностроительной и топливной промышленности в условиях низких температур. Диапазон измеряемых толщин: от 1 мм до 300 мм (по стали). Диапазон скоростей ультразвука: от 1000 м/с до 15000 м/с. Рабочие температуры контактной поверхности: от – 20 до + 80о С.
УТ-93П. Толщиномер для измерения толщины изделий из конструкционных металлических сплавов при одностороннем доступе к ним. Прибор имеет сигнализацию о наличии акустического контакта контролируемого объекта с преобразователем. Время непрерывной работы – до 300 часов. Диапазон измерения: от 0,6 мм до 300 мм (погрешность +/- 0,1 мм).
А1210. Ультразвуковой толщиномер для измерения толщины стенок стальных труб и изделий из металла, чугуна, пластика, а также других материалов с высоким затуханием ультразвука. Прибор работает в двух режимах: в режиме отображения результатов измерений в виде цифровых значений или в режиме с графическим отображением А-Скана сигнала. Диапазон измеряемых толщин (по стали) от 0,7 до 300 мм. Время непрерывной работы 5 часов. Диапазон рабочих температур от – 20 до + 80оС.
38 DL plus для измерения утонения стенок корродированных труб. Герметичный корпус, степень пылевлагозащиты соответствует IP67. В зависимости от материала и датчика диапазон толщин составляет от 0.08 до 635 мм. Толщиномер подходит для контроля поверхностей, нагретых до +500о С и прошел испытания на устойчивость к ударам.
45MG. Ультразвуковой толщиномер для измерения толщины металлов, пластмасс, композитных материалов, стекла, керамики и других материалов. Прибор также используют для проведения коррозионного мониторинга. Подходит для контроля поверхностей, нагретых до +500о С. В зависимости от материала и датчика диапазон толщин составляет от 0.08 до 635 мм. Степень пылевлагозащиты соответствует IP67.
УТ-111. Толщиномер общего назначения для ручного контактного измерения толщины изделий из металлов и сплавов, стекла, керамики, полимерных и композиционных материалов и льда. Толщиномер также используют для контроля остаточной толщины изделий и металлоконструкций, находящихся под водой. Диапазон измеряемых толщин (для стали) от 0,6 до 500 мм. Степень защиты соответствует IP65. Диапазон рабочих температур от – 10 до + 50о С.
УТ-2. Толщиномер общего назначения для для измерения толщины изделий, изготовленных из конструкционных металлических сплавов и неметаллических материалов при одностороннем доступе. Объекты измерений прибора: листы, стенки сосудов, котлов, труб, трубопроводов, изделия различного назначения, в том числе с окрашенными или корродированными поверхностями. Диапазон измеряемых толщин (для стали) от 0,8 до 200 мм. Время непрерывной работы прибора 10 часов. Диапазон рабочих температур от – 20 до + 60о С.
Серия DMS GO для проведения контроля объектов нефтегазовой и энергетической отрасли. Приборы серии применяют для контроля материалов с покрытием и без покрытия. Степень защиты IP67. Подходят для контроля поверхностей, нагретых до +540о С.
Ультразвуковой измеритель BoltMike напряжения и усилия зажима резьбовых соединений в ударопрочном пластиковом корпусе. Диапазон контролируемых длин болтов от 19 до 6350 мм. Время непрерывной работы от батарей типа АА до 40 часов.
Ультразвуковой прибор Bondtracer для определения летной пригодности самолета. Это упрощенный прибор для персонала, не имеющего специальной подготовки по проведению неразрушающего контроля. Степень защиты IP 54. Продолжительность работы от батарей типа АА до 8 часов.
Прецизионные толщиномеры
Прецизионные толщиномеры используются для измерения толщины пластмассовых изделий, выполненных методом штамповки или пневмораздува, металлических обрабатываемых изделий или отливок, стенок стеклянных бутылок, колб и резиновых труб, пластмассовых оболочек кабелей, многослойных изделий из стекловолокна и композитов, а также керамических изделий. Точность зависит от состояния материала и подготовки поверхности. В среднем она составляет ± 0,025 мм.
Толщиномер 27MG для прецизионных измерений толщины корродированных стенок металлических труб, при одностороннем доступе к объекту контроля. Компактный и легкий (0,34 кг), работает от батареи типа АА до 2,5 часов. Корпус толщиномера ударопрочный и водонепроницаемый. Диапазон рабочих температур от -10 до +50о С.
Прецизионный толщиномер СL 5 для проведения прецизионных измерений толщины стенок оборудования. Компактный и легкий (0,34 кг), время непрерывной работы от литиевой батареи составляет 25 часов. Встроенная память прибора запоминает до 10 тыс. результатов измерений. Разрешающая способность проводимых толщиномером измерений: до 0,0001 мм. Диапазон рабочих температур от -10 до +60о С.
Прецизионный толщиномер СL 400 для ручного контактного измерения толщины изделий из металлов и сплавов. Отличается высокой точностью калибровки с последующей установкой допусков для сигнализации. Диапазон измерения толщины от 0,13 до 762 мм. В зависимости от задач контроля толщиномер комплектуется набором ультразвуковых преобразователей различных типов (совмещенных, раздельно-совмещенных, диалоговых и пр.). У прибора есть опция автоматического распознавания типа преобразователя и автоматической установки нуля в нем.
Универсальный прецизионный толщиномер УДТ-40 с А-сканом. Исключает удвоение показаний и позволяет наблюдать профиль дна изделия. Толщиномер имеет встроенные контуры согласования.
Коррозионные толщиномеры
Коррозионные толщиномеры используют для измерения остаточной толщины стенок металлических труб, резервуаров или баллонов, подверженных коррозии с внутренней стороны. В приборах специальные методы обработки эхосигналов, обеспечивающие измерения минимальной остаточной толщины стенок объектов контроля, имеющих неровные внутренние поверхности.
Толщиномер А1208 с корреляционной обработкой многократных эхо-сигналов. Может работать с раздельно-совмещенными и с совмещенными преобразователями. А1208 позволяет измерять толщину стали в диапазоне от 0,8-300 мм без дополнительных настроек. Температурный диапазон работы: от -30 до +50°C.
Легкий толщиномер Krautkramer DM4 (E, DL) для измерения толщины стенок оборудования, различных конструкций и объектов, подвергающихся коррозии. DM4 позволяет провести быструю калибровку при очень легком управлении. Автоматическая коррекция траектории звука обеспечивает линейность измерений в широком диапазоне толщин. Очень удобны для оценки точечной коррозии.
Ультразвуковой многоканальный толщиномер А1250 Corroscan для широкозахватного контроля коррозии на объектах из металлов с двухмерной визуализацией результатов контроля. Область применения прибора – ультразвуковой контроль сосудов высокого давления с толщиной стенки от 2 до 10 мм. Вес прибора 210 гр. Температурный диапазон работы: от -20 до +50°C.
Булат 1S (Авиационный) для измерения толщины изделий и узлов из металлических и неметаллических материалов и конструкций для определения их коррозионного состояния. Измеряет толщину стали в диапазоне от 0,5 до 200 мм. В приборе есть функция автоматической регулировки усиления. Вес прибора 230 гр. Температурный диапазон работы: от -20 до +50°C.
Булат 1S (для подводных работ) для измерения толщины подводных и надводных конструкций, изделий и узлов из металлических и неметаллических материалов и конструкций для определения их коррозионного состояния. Измеряет толщину стали в диапазоне от 0,8 до 200 мм. Степень пылевлагозащиты прибора IP41. Вес прибора 230 гр. Температурный диапазон работы: от -20 до +50°C.
УТ907 определения остаточной толщины стенок труб, баков цистерн и т.д. с целью выявления мест коррозии и механической эрозии металла. Диапазон измерения толщины стальных изделий от 0,5 до 500 мм. В приборе есть функция автоматической настройки электроакустического тракта. Вес прибора 210 гр. Температурный диапазон работы: от -10 до +45°C.
Электромагнитно-акустические толщиномеры
Электромагнитно-акустические толщиномеры сочетают в себе принципы действия магнитных и ультразвуковых приборов. Особенность таких толщиномеров в измерении при сухом контакте с поверхностью, без использования контактной жидкости.
Электромагнитно-акустический толщиномер A1270 для контроля изделий из алюминия, алюминиевых сплавов и сталей без использования контактных жидкостей. A1270 позволяет работать с зазором или через покрытие, а также оценивать степень анизотропии проката. Толщиномер обеспечивает связь с компьютером через USB-порт и запоминает 19800 результатов измерений.
Ультразвуковой толщиномер УТ-04 ЭМА (Дельта) для измерений толщины изделий из токопроводящих материалов при одностороннем доступе и оценки коррозионного поражения недоступных поверхностей. Прибор измеряет толщину без использования контактной жидкости и предварительной обработки поверхности. Диапазон измеряемых толщин от 1 до 200 мм. Толщиномер проводит измерения через толщину непроводящего покрытия до 2 мм. Температурный диапазон работы: от -20 до +60°C.
Толщиномер немагнитных материалов Magna-Mike 8600 для контроля толщины пластика, стекла и немагнитных материалов. Прибор работает на основе эффекта Холла. Диапазон измеряемых толщин от 0,001 до 25 мм. Степень пылевлагозащиты соответствует IP67. Температурный диапазон работы: от -10 до +50°C.
Продажа и доставка ультразвуковых толщиномеров
Консультанты отдела продаж помогут в выборе прибора, подходящего для ваших задач и объектов контроля.
Доставим во все города России, а также в страны СНГ и Таможенного Союза (Казахстан, Белоруссия, Украина, Таджикистан, Республика Молдавия, Кыргызстан).
Консультации по подбору ультразвукового толщиномера по телефону +7 343 227-333-7 в Екатеринбурге и +7 495 640-71-00 в Москве или по электронной почте info@ncontrol.ru, с понедельника по пятницу с 9.00 до 18.00.
Нашли ошибку в тексте? Выделите её и нажмите Ctrl + Enter, чтобы помочь нам её исправить.
Вернуться на главную
Источник
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра технологических машин и оборудования
Отбраковка элементов сосудов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом, определение скорости коррозии основных конструктивных элементов сосуда, работающего под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом и периодичности технического освидетельствования
Учебно-методическое пособие
к выполнению практической работы по дисциплине
«Техническое освидетельствование технологического оборудования»
Уфа 2015
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения направлений подготовки 151000, 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» профиля «Оборудование нефтегазопереработки».
Составители: Рубцов А.В., доцент, канд. техн. наук
Закирничная М.М., докт. техн. наук, профессор
Ковшова Ю.С., канд. техн. наук
Рецензенты: Габбасова А.Х., канд. техн. наук, доцент каф. ТМО
Хасбутдинова Е.В., канд. техн. наук, доцент каф. ТМО
© Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2015
Содержание
| С | |
| Введение | 4 |
| Практическая работа. Отбраковка элементов сосудов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом, определение скорости коррозии основных конструктивных элементов сосуда, работающего под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом и периодичности технического освидетельствования | 5 |
| Пример выполнения задания | 12 |
| Контрольные вопросы | 18 |
| Перечень вариантов к практической работе | 19 |
| Список использованных источников | 19 |
| Приложение А. Допускаемые напряжения для материала элемента аппарата при расчетной температуре | 21 |
| Приложение Б. Требования к оформлению отчета о практической работе | 23 |
| Приложение В. Пример оформления титульного листа отчета о практической работе | 24 |
ВВЕДЕНИЕ
На предприятиях нефтегазопереработки и нефтехимии эксплуатируется большое количество сосудов и аппаратов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом, которые участвуют в различных технологических процессах. В процессе эксплуатации сосуды и аппараты подвергаются воздействию эксплуатационных нагрузок и рабочих сред. Это приводит к развитию различных дефектов, которые снижают эксплуатационную безопасность оборудования и могут привести к возникновению аварийных ситуаций.
Основным мероприятием по обеспечению безопасной и надежной эксплуатации сосудов и аппаратов являются периодическое техническое освидетельствование и своевременная отбраковка дефектных элементов.
Целью данного учебно-методического пособия является приобретение навыков студентами по определению отбраковочных толщин основных конструктивных элементов сосудов и аппаратов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом, а также определению периодичности их технического освидетельствования по скорости коррозионного износа основных конструктивных элементов.
Практическая работа. Отбраковка элементов сосудов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом, определение скорости коррозии основных конструктивных элементов сосуда, работающего под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом и периодичности технического освидетельствования
Цель работы:
1. Определение отбраковочных толщин основных конструктивных элементов сосудов (аппаратов) работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом;
2. Определение периодичности технического освидетельствования сосудов давления, исходя из максимальной скорости коррозии основных элементов сосуда (аппарата).
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Определение отбраковочных толщин сосудов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом
Отбраковка элементов сосудов (аппаратов) работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом производится согласно РУА-93 «Руководящие указания по эксплуатации и ремонту сосудов и аппаратов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и вакуумом».
Элементы сосудов и аппаратов (в том числе и литых), определяющие их прочность, должны отбраковываться если при толщинометрии выявится, что под действием коррозии и эрозии уменьшилась толщина металла стенки (обечаек корпуса, днищ, крышек, заглушек, штуцеров и др.) до значений, определенных расчетами по действующим методикам (ГОСТ Р 52857.1¸12-2007. и др.) или по паспорту, с учетом всех действующих нагрузок (внутреннего или наружного давления, весовых, ветровых, сейсмических, температурных и пр.) без учета прибавки на коррозию (отбраковочный размер);
Если расчетная толщина стенки (без учета прибавки на коррозию) оказалась меньше величины, указанной ниже, то за отбраковочный размер принимается величина:
– для обечаек и днищ сосудов и аппаратов при диаметре 2000 мм и ниже – 3 мм, а при диаметре более 2000 мм – 4 мм;
– для патрубков – в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 – Минимальный отбраковочный размер для толщины стенки патрубка
| Наружный диаметр, мм | £ 25 | £ 57 | £ 108(114) | £ 219 | ³ 325 |
| Наименьшая допустимая толщина стенки, мм | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
Расчетные толщины стенок элементов сосудов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом, определяются по ГОСТ Р 52857.1-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования.», ГОСТ Р 52857.2-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек», ГОСТ Р 52857.3-2007. «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер».
Для цилиндрических обечаек расчетная толщина стенки определяется по формуле (1):
, (1)
где p – расчетное внутреннее избыточное давление, МПа;
D – внутренний диаметр, мм;
[s] – допускаемое напряжение для материала, из которого изготовлен элемент, МПа. Выбирается в зависимости от материала и расчетной температуры из приложения А;
j – коэффициент сварного шва, который выбирается по таблице 2.
Таблица 2 – Коэффициенты прочности сварных швов
Вид сварного шва | Значение коэффициентов прочности сварных швов | |
| Длина контролируемых швов от общей длины составляет 100 % | Длина контролируемых швов от общей длины составляет от 10 до 50 % | |
| Стыковой или тавровый с двусторонним сплошным проваром, выполняемый автоматической и полуавтоматической сваркой | 1,0 | 0,9 |
| Стыковой с подваркой корня шва или тавровый с двусторонним сплошным проваром, выполняемый вручную | 1,0 | 0,9 |
| Стыковой, доступный сварке только с одной стороны и имеющий в процессе сварки металлическую подкладку со стороны корня шва, прилегающую по всей длине шва к основному металлу | 0,9 | 0,8 |
| Втавр, с конструктивным зазором свариваемых деталей | 0,8 | 0,65 |
| Стыковой, выполняемый автоматической и полуавтоматической сваркой с одной стороны с флюсовой или керамической подкладкой | 0,9 | 0,8 |
| Стыковой, выполняемый вручную с одной стороны | 0,9 | 0,65 |
Для эллиптических и полусферических днищ расчетная толщина стенки определяется по формуле (2):
, (2)
где R – радиус кривизны в вершине днища, который равен:
R = D – для эллиптических днищ с Н = 0,25 D;
R = 0,5 D – для полусферических днищ с Н = 0,5 D.
Для плоских днищ расчетная толщина стенки определяется по формуле (3):
, (3)
где К- коэффициент, который в зависимости от конструкции днищ и крышек определяют по таблице 4 ГОСТ Р 52857.2-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек» (в данной работе принимаем К=0,53).
К0 – коэффициент, который равен 1 для днищ (крышек) без отверстий; для днищ и крышек, имеющих одно отверстие коэффициент К0 определяется по формуле (4):
, (4)
где dp – диаметр отверстия в днище или крышке;
Dр – расчетный диаметр днища (крышки), мм
В рассматриваемых вариантах Dр=D, где D – внутренний диаметр сосуда, мм.
Для штуцеров расчетная толщина стенки определяется по формуле (5):
, (5)
где p – расчетное внутреннее избыточное давление, МПа;
d – внутренний диаметр штуцера, мм;
cs – прибавка на коррозию к расчетной толщине стенки штуцера, мм. Зависит от коррозионности среды. В работе принимаем cs=1;
[s]1 – допускаемое напряжение для материала, из которого изготовлен штуцер, МПа. Выбирается в зависимости от материала и расчетной температуры из приложения А;
j1 – коэффициент сварного шва. Если ось сварного шва обечайки (днища) удалена от наружной поверхности штуцера на расстояние более чем три толщины укрепляемого элемента (3s, рисунок 1б), то коэффициент прочности этого сварного соединения при расчете укрепления отверстий следует принимать j1 = 1. В исключительных случаях, когда сварной шов пересекает отверстие или удален от наружной поверхности штуцера на расстояние менее 3s, принимают j1 £ 1в зависимости от вида и качества сварного шва.
Если плоскость, проходящая через продольный шов вальцованного штуцера и ось этого штуцера, образует угол не менее 600 с плоскостью продольного осевого сечения цилиндрической или конической обечайки (рисунок 2), то принимают j1 = 1. В остальных случаях j1 £ 1 в зависимости от вида и качества сварного шва.
Рисунок 1
Рисунок 2
Определение периодичности технического освидетельствования работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом, исходя из максимальной скорости коррозии основных элементов сосуда (аппарата)
Для определения периодичности технического освидетельствования сосудов (аппаратов) необходимо знать скорость равномерной коррозии
Скорость равномерной коррозии а определяется по формуле (6):
, (6)
где SИ – исполнительная (проектная) толщина стенки элемента, мм;
SФ – минимальная измеренная толщина стенки элемента, мм;
– плюсовой допуск на толщину стенки, мм;
t1 – время от момента начала эксплуатации до момента обследования, лет.
Проведение периодических технических освидетельствований сосудов (аппаратов), как правило, приурочивается к планово-предупредительным ремонтам отдельных агрегатов и установок. При этом периодичность технических освидетельствований сосудов (аппаратов) не должна выходить за пределы, установленные таблицей 3.
Таблица 3- Периодичность технического освидетельствования сосудов и аппаратов, эксплуатирующихся по РУА-93
| Назначение сосудов | Наружный и внутренний осмотр не реже одного раза в | Гидравлическое испытание пробным давлением не реже одного раза в |
| Сосуды (аппараты) группы 5а, работающие со средой, вызывающей коррозию металла корпуса со скоростью: | ||
| – не более 0,1 мм/год | 6 лет | 12 лет |
| – более 0,1 мм/год до 0,3 мм/год | 2 года | 8 лет |
| – более 0,3 мм/год | 1 год | 8 лет |
| Сосуды (аппараты) группы 5б, работающие со средой, вызывающей коррозию металла корпуса со скоростью: | ||
| – не более 0,1 мм/год | 12 лет | 12 лет |
| – более 0,1 мм/год до 0,3 мм/год | 4 года | 8 лет |
| – более 0,3 мм/год | 2 года | 8 лет |
Пример выполнения задания
Определение отбраковочных толщин сосудов, работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом
Необходимо назначить отбраковочные толщины основных конструктивных элементов емкости. Необходимые исходные данные берутся из акта изучения и анализа технической документации, выдаваемого преподавателем.
Данные, которые необходимы для выполнения задания:
Срок ввода в эксплуатацию 1959 год
Расчетные параметры
Расчетное давление – 0,25 МПа
Расчетная температура – 200 0С
Внутренний диаметр
Цилиндрическая обечайка – 1000 мм
Эллиптические днища – 1000 мм
Исполнительная толщина стенки:
Цилиндрическая обечайка – 8 мм
Эллиптические днища – 8 мм
Материал, из которого изготовлен элемент:
Цилиндрическая обечайка – Ст3сп по ГОСТ 380
Эллиптические днища – Ст3сп по ГОСТ 380
Сведения о штуцерах.
Обозначение | Назначение | Ду, мм | Патрубок | ||
толщина, мм | Материал | ||||
| Марка | ГОСТ | ||||
| А | Вход продукта | 80 | 4,5 | сталь 10 | 1050 |
| Б | Выход продукта | 40 | 3,5 | сталь 10 | 1050 |
| В | Для уровнемера | 50 | 3,5 | сталь 10 | 1050 |
| Г | Люк лаз | 500 | 8,0 | Ст3 | 380 |
| Д | Подача ингаза | 40 | 3,5 | сталь 10 | 1050 |
Группа сосуда – 5б
Сведения о сварке:
– ручная электродуговая сварка (обечайка) электродами Э 42 ГОСТ 2523-51.
Объем контроля при изготовлении, эксплуатации и проведении экспертизы промышленной безопасности:
25 %.
Эскиз емкости приведён на рисунке А.1.
Рисунок А.1 – Эскиз емкости
По формуле (1) определим расчетные толщины стенок для цилиндрической обечайки корпуса:
По формуле (2) определим расчетные толщины стенок для эллиптических днищ:
Так как диаметр емкости равен 1000 мм, что меньше 2000 мм и расчетные толщины стенок цилиндрической обечайки и днищ получились меньше 3 мм, то за отбраковочный размер этих конструктивных элементов согласно РУА-93 принимаем толщину равную 3 мм.
Теперь по формуле (5) определяем расчетные толщины патрубков штуцеров:
Для штуцера А:
Для штуцера Б:
Для штуцера В:
Для штуцера Г:
Для штуцера Д:
Так как расчетные толщины штуцеров получились меньше указанных в таблице 4, то принимаем отбраковочные толщины для:
штуцера А Ду80– 2,0 мм;
штуцеров Б, Д Ду40– 1,5 мм;
штуцера В Ду50 – 1,5 мм;
штуцера Г Ду500 – 3,0 мм.
Определение периодичности технического освидетельствования работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом, исходя из максимальной скорости коррозии основных элементов сосуда (аппарата).
Для емкости рассмотренной выше необходимо определить скорость коррозии для каждого конструктивного элемента и по максимальному значению определить периодичность освидетельствования.
Данные, которые необходимы для выполнения задания:
Приводятся результаты толщинометрии основных конструктивных элементов емкости, а также на рисунке А.2 схема обследования с указанием мест точек замеров. Номера точек в таблице с замерами, соответствуют номерам точек на рисунке А.2.
Определение периодичности технического освидетельствования работающих под давлением ниже 0,07 МПа и вакуумом, исходя из максимальной скорости коррозии основных элементов сосуда (аппарата).
Для емкости рассмотренной выше необходимо определить скорость коррозии для каждого конструктивного элемента и по максимальному значению определить периодичность освидетельствования.
Данные, которые необходимы для выполнения задания:
Приводятся результаты толщинометрии основных конструктивных элементов емкости, а также на рисунке А.2 схема обследования с указанием мест точек замеров. Номера точек в таблице с замерами, соответствуют номерам точек на рисунке А.2.
Источник