KAS YRA SAUGINĖJI SLĖGINIŲ INDŲ ANTGALIAI?

Kalbant apie savaime sutvirtintus purkštukus, paprastai daroma prielaida, kad armatūra, kuri atlaikytų purkštuką veikiančias apkrovas, bus sudedamoji purkštuko dalis. Tai reiškia, kad savaime sutvirtintiems purkštukams nereikia pagalbinių elementų (pvz., sumontuotų purkštukų), kad jie atlaikytų projektines sąlygas ir išorines apkrovas. Praktiniu lygmeniu savaime sutvirtinti purkštukai yra tie, kurie neturi jokios papildomos armatūros (pamušalo), o visos suvirinimo siūlės tarp savo komponentų ir tarp purkštuko ir indo yra pilno įsiskverbimo tipo. Dėl to šie purkštukai taip pat gali būti vadinami vientisai sustiprintais. Yra įvairių konfigūracijų savaime sutvirtintų purkštukų. Dažniausiai naudojami šie: ilgo suvirinimo kaklelio (LWN) arba tiesi stebulė, kintamo stebulės storio ir purkštukai, pagaminti naudojant standartizuoto storio vamzdį.

Intuityviai galima pastebėti, kad paprastai savaime sutvirtintų purkštukų kaina padidėja, palyginti su savaime nesustiprinto tipo antgaliu. Todėl priežastys, dėl kurių dizaineris pasirenka vieną konkretų tipą iš visų galimybių, turi būti pagrįstos ir visapusiškai išnagrinėtos.

Šios priežastys gali priklausyti nuo įvairių veiksnių, tokių kaip slėgis, temperatūra, kintamos apkrovos (nuovargis), didelės išorinės apkrovos, atsirandančios dėl prijungimo prie vamzdžio ir kt. Paprastai savaime sutvirtintų purkštukų naudojimo reikalavimai yra įtraukti į darbo specifikacija, priklausanti pramonės įmonių, kuriose tie purkštukai yra eksploatuojami, savininkams arba, kai kuriais atvejais, šie reikalavimai gali būti nurodyti licencijos išdavėjo specifikacijoje, jei taikoma.

Dėl to, kas paminėta pirmiau, neįmanoma nustatyti konkrečių kriterijų, kada naudoti šio tipo purkštukus visais atvejais, o tik kai kurias bendrąsias gaires, kurios turėtų būti taikomos kaip pirmasis būdas apsvarstyti, kokiais atvejais turėtų būti sutvirtinti purkštukai. laikomas dizaino sprendimu. Scenarijai, tokie kaip tie, kuriuose projektavimo sąlygos apima šiuos efektus, yra palankūs pasirinkti savaime sutvirtintus purkštukus: tiriamas komponentas turi atlaikyti kintamą apkrovą (nuovargį), tangentinius arba pasvirusius purkštukus laivo, prie kurio pritvirtinti purkštukai, atžvilgiu, mirtina eksploatacija, aukštas slėgis, aukšta temperatūra arba didelio storio slėginiai indai.

Kaip jau buvo nurodyta, savaime sutvirtinti purkštukai dažnai eina kartu su sunkiomis ar kritinėmis eksploatavimo sąlygomis. Dėl to patogu paminėti, kad šios specialios rūšies purkštukams įtempių koncentratorių reikia kuo labiau pašalinti.

Kai kurių projektavimo kodų atveju savaime sutvirtintų purkštukų ir sumontuotų purkštukų projektavimo ir skaičiavimo kriterijai ne visada yra vienodi. Pastaruoju atveju reikalavimai yra konservatyvesni. Kaip pavyzdį apsvarstykite ASME VIII skyriaus 2 skyriaus atrankos tyrimą, procedūrą, skirtą nustatyti, ar reikalinga nuovargio analizė. Jei tam tikra įranga arba bet kuri jos sudedamoji dalis yra vientisos konfigūracijos, ji gali atlaikyti didesnį kintamų apkrovų skaičių nei neintegralios konfigūracijos įranga, nebūtina tikrinti jos atsparumo nuovargio apkrovoms atliekant specialų skaičiavimą.

Grįžtant prie ekonominio klausimo, net jei visiškai aišku, kad savaime sutvirtinti purkštukai yra idealus sprendimas konkrečiu atveju, reikėtų atsižvelgti į tai, kad kai kurios savaime sutvirtintų purkštukų konfigūracijos yra pagamintos iš kaltinės medžiagos. Tai reiškia dideles ekonomines sąnaudas, dėl kurių labai svarbu optimizuoti dizainą, kad sąnaudos pernelyg nepadidėtų.

Veikiant vidiniam slėgiui, netolygus pasiskirstymo įtempis storosios sienelės cilindre yra didesnis vidinėje sienelėje ir mažesnis išorinėje sienoje. Siekiant pagerinti šio įtempių pasiskirstymo cilindre nevienodumą, prieš pradedant naudoti storasienį cilindrą galima iš anksto apdoroti viršslėgį, o esant griežtai kontroliuojamam perkrovos slėgiui, sluoksninė cilindro korpuso dalis. gali sukelti plastinę deformaciją, kad susidarytų plastinė zona, o išorinė medžiaga vis dar yra elastinga.

Išlaikius slėgį tam tikrą laiką, plastikinę deformaciją turinti apvalkalo sluoksnio dalis negali būti grąžinta į pradinę padėtį dėl liekamosios deformacijos, o išorinė medžiaga, kuri vis dar yra elastingoje stadijoje, linkusi grįžti į pradinę. būseną, tačiau ją blokuoja vidinė medžiaga, kurios negalima atkurti iki pradinės būsenos ir visiškai atkurti. Todėl cilindro sienelėje susidaro iš anksto įtempta vidinio sluoksnio suspaudimo ir išorinio sluoksnio įtempimo būsena. Kai cilindras pradedamas eksploatuoti ir jam veikiamas darbinis slėgis, vidinės sienelės įtempis, kurį sukelia darbinis slėgis, yra padengiamas iš anksto įtemptu įtempiu, kurį sudaro vidinis slėgis ir išorinė įtampa, todėl vidinės sienelės įtempis su pradiniu aukštu lygiu sumažinamas, o išorinės sienelės įtempis, esant pradiniam mažam lygiui, atitinkamai padidinamas, o įtempių pasiskirstymas išilgai sienelės storio yra vienodas, taip pagerinant cilindro laikomąją galią.

Dėl kontroliuojamo viršslėgio apdorojimo tik vidinis sluoksnis pasiduoda, o išorinis sluoksnis išlieka elastingas ir naudoja savo elastingą susitraukimą, kad sukurtų išankstinį įtempimą, todėl, kad pagerintų cilindro laikomąją galią, vadinamas storasienio cilindro savaiminiu sustiprėjimu.