HVAD ER SELV-FORSTERKTE DYSER AF TRYKBEHÅLER?

Når der henvises til selvforstærkede dyser, antages det generelt, at armeringen til at modstå de belastninger, der påvirker dysen, vil være en konstituerende del af dysen. Det betyder, at selvforstærkede dyser ikke behøver hjælpeelementer (som opbyggede dyser) for at modstå designforhold og eksterne belastninger. På et praktisk niveau er selvforstærkede dyser dem, der ikke har nogen ekstra form for forstærkning (pude), og alle svejsninger mellem dets egne komponenter og mellem dysen og beholderen er fuld penetrationstype. På grund af det kunne disse dyser også betegnes som integreret forstærkede. Der er forskellige konfigurationer af selvforstærkede dyser. De mest almindeligt anvendte er de nævnte som følger: Lang svejsehals (LWN) eller lige nav, variabel navtykkelse og dyser fremstillet ved hjælp af et standardiseret tykkelsesrør.

Intuitivt kunne det bemærkes, at sædvanligvis selvforstærkede dyser indebærer en stigning i omkostningerne i forhold til en ikke-selvforstærket type dyse. Derfor skal de grunde, der får designeren til at vælge én specifik type blandt alle mulighederne, begrundes og nøje granskes.

Disse årsager kan afhænge af forskellige faktorer såsom tryk, temperatur, tilstedeværelsen af ​​variable belastninger (træthed), høje eksterne belastninger konsekvens af at være tilsluttet et rør osv. Normalt er kravene til brug af selvforstærkede dyser inkluderet i jobspecifikation, der tilhører ejerne af industrianlæg, hvor disse dyser er i drift, eller i nogle tilfælde kan disse krav angives i licensgiverspecifikationen, hvis det er relevant.

På grund af ovennævnte er det ikke muligt at opstille specifikke kriterier for, hvornår denne type dyser skal anvendes i alle tilfælde, men kun nogle generelle retningslinjer, der bør bruges som en første tilgang til at overveje, i hvilke scenarier selvforstærkede dyser bør anvendes. betragtes som en designløsning. Scenarier som dem, hvor designbetingelser omfatter følgende effekter, er befordrende for at skulle vælge selvforstærkede dyser: den undersøgte komponent skal modstå variable belastninger (træthed), tangentielle eller skrå dyser i forhold til beholderen, hvor dyserne er fastgjort, letal service, højt tryk, høje temperaturer eller trykbeholdere med høj tykkelse.

Som allerede nævnt går selvforstærkede dyser ofte hånd i hånd med svære eller kritiske serviceforhold. På grund af det er det praktisk at nævne, at for denne specielle slags dyser skal stresskoncentratorer elimineres så meget som muligt.

For nogle designkoder er design- og beregningskriterierne for selvforstærkede dyser og opbyggede dyser ikke altid de samme. Kravene er mere konservative for sidstnævnte tilfælde. Som et eksempel kan du overveje screeningsundersøgelsen af ​​ASME Section VIII Division 2, procedure for at bestemme, om en træthedsanalyse er påkrævet. Hvis et givet udstyr eller nogen af ​​dets komponenter er af integreret konfiguration, kan det modstå et højere antal variable belastninger end et ikke-integreret konfigurationsudstyr, uden at det er nødvendigt at verificere dets styrke mod udmattelsesbelastninger ved hjælp af en specifik beregning.

Går vi tilbage til det økonomiske spørgsmål, selv om det er helt klart, at selvforstærkede dyser er den ideelle løsning til en given sag, bør det tages i betragtning, at nogle selvforstærkede dysekonfigurationer er fremstillet af smedet materiale. Det betyder høje økonomiske omkostninger, hvorfor det er meget vigtigt at optimere designet, så omkostningerne ikke stiger for meget.

Under påvirkning af indre tryk er den ujævne fordelingsspænding i den tykvæggede cylinder større på indervæggen og mindre på ydervæggen. For at forbedre uensartetheden af ​​denne spændingsfordeling i cylinderen, kan overtryksbehandling udføres i forvejen, inden den tykvæggede cylinder tages i brug, og under det strengt kontrollerede overbelastningstryk den lagdelte del af cylinderlegemet kan producere plastisk deformation til at danne en plastisk zone, mens det ydre materiale stadig er i en elastisk tilstand.

Efter at trykket er opretholdt i en periode, kan den del af skallaget, der har plastisk deformation, ikke genoprettes til udgangspositionen på grund af resterende deformation, og det ydre materiale, der stadig er i det elastiske stadium, har en tendens til at vende tilbage til det oprindelige. tilstand, men det er blokeret af det indre materiale, der ikke kan genoprettes til den oprindelige tilstand og ikke kan genoprettes fuldstændigt. Derfor dannes den forspændte tilstand af det indre lags kompression og det ydre lagspænding i cylindervæggen. Når cylinderen sættes i drift og udsættes for driftstrykket, overlejres den indre vægspænding forårsaget af driftstrykket med den forspændte spænding dannet af det indre tryk og den ydre spænding, således at den indre vægspænding med det oprindelige høje niveau er reduceret, mens ydervægsspændingen med det oprindelige lave niveau er passende forøget, og spændingsfordelingen langs vægtykkelsen har tendens til at være ensartet, hvilket således forbedrer cylinderens flydebæreevne.

Gennem kontrolleret overtryksbehandling giver kun det indre lag efter, mens det ydre lag forbliver elastisk, og bruger sin egen elastiske sammentrækning til at generere forspænding, for at forbedre cylinderens bæreevne kaldes selvforstærkning af den tykvæggede cylinder.