Orsakir stálbrota: verkfræðiyfirlit
Brot er aðskilnaður fasts líkama í tvo eða fleiri hluta undir álagi. Í háþrýstilögnum (API 5L) og burðarstáli (ASTM A500) er munurinn á millisveigjanlegurogbrothættbeinbrot er mikilvægasta hugtakið til að hanna kerfi sem bila á öruggan hátt frekar en sprengiefni. Málmvinnsluþættir - kornastærð, innifalið, efnafræði, hitameðhöndlun - skilgreina viðnám efnis gegn sprungubyrjun og útbreiðslu.
Sveigjanlegt á móti brothætt brot
Sveigjanlegt brot
á undan er veruleg plastaflögun. Það sýnir venjulega bolla-og-keiluyfirborð og þróast við ör-hólf samruna. Sveigjanlegur bilun gefur sýnilega viðvörun - bungur, lenging, leki - fyrir tap á innilokun.
Brothætt beinbrot
á sér stað með lítilli eða engri plastaflögun. Sprungan fylgir sérstökum kristallaflötum (klofa) og getur breiðst út á hljóðhraða. Þetta er hættulegasti bilunarhamurinn fyrir gasleiðslur, sérstaklega í köldu loftslagi.
Sveigjanlegt-til-brött umskiptishiti (DBTT)
Fyrir kolefni og lág-blendi stál er brothegðun mjög háð hitastigi:
Efri hilla:
Stálið er að fullu sveigjanlegt (dæmigert API 5L hegðun við 20 gráður).
Umbreytingarsvæði:
höggorkan lækkar bratt yfir þröngt hitabil.
Neðri hilla:
stálið er alveg brothætt, gleypir lágmarks orku.
Verkfræðileg mótvægisaðgerð er skyldaCharpy V-notch (CVN) prófun
- fyrir API 5L PSL2 pípu, frásoguð orka við lágmarkshönnunarhitastig verður að sanna að umbreytingarhitastig stálsins sé vel undir kaldasta þjónustuskilyrði, þannig að hægt sé að stöðva sprungu í gangi frekar en að dreifa henni.
Brotkerfisfylki
| Tegund brota | Smásæi vélbúnaður | Algeng iðnaðarorsök |
|---|---|---|
| Klofningur | Transgranular aðskilnaður | Lágt hitastig, hátt álagshraði |
| Millikornótt | Aðskilnaður meðfram kornmörkum | Næmingu, aðskilnað óhreininda |
| Þreyta | Cyclic slip-hljómsveitarupphaf | Titringur, þrýstingssveiflur |
| Spennutæringarsprungur | Efnaárás undir togálagi | H2S (súlfíðspennusprunga), klóríð |
Forvarnir og eftirlitsaðgerðir
Tilgreindufínt-kornað örblandað stál(Nb/V/Ti) fyrir frábæra brotþol-brotþol.
KrefjastCharpy V-notch eða CTOD prófunfyrir suðu á sjó og við lágan-hita.
Stjórna hörku í súrri þjónustu (Minna en eða jafnt og 22 HRC) til að koma í veg fyrir brennisteinssprungur.
Stjórnaðu rekstrarhitastigi svo það haldist yfir DBTT.
Hannaðu titring, vatnshamar og hringlaga hleðslu til að koma í veg fyrir þreytu.
Algengar spurningar (algengar spurningar)
Getur sveigjanlegt stál orðið brothætt?
Já - vegna vetnisbrots (H2S þjónusta), lágs-hitastigs eða mikillar vinnuherslu.
Hvernig er brotseigja mæld?
Með Charpy V-hakprófun (orkuupptöku, í joules) eða CTOD (tilfærsla sprunguodda) fyrir mikilvægar hafsuður.
Hefur kornastærð áhrif á brotþol?
Já. Fínt-stál, sem er náð með örblendi með níóbíum og vanadíum, býður upp á verulega meiri viðnám gegn brothættum brotum.
Hvað er klofningsbrot?
Brothættur bilunarhamur þar sem sprungan fer beint í gegnum kornin meðfram sérstökum atómflötum, með lágmarks plastaflögun.
Hvers vegna er beinbrotaþol skylda fyrir gasleiðslur?
Þjappað gas geymir gríðarlega orku; ef sprunga byrjar verður efnið að vera nógu sterkt til að stöðva það áður en það hleypur í kílómetra.
Hvernig er hægt að forðast þreytubrot?
Með því að útrýma titringi og þrýstingshringrás, nota rétta stuðning og stækkunarhönnun, og skoða hvort sprungur hefjast með NDT áður en það breiðist út.
