Ki Presyon Ekstèn Maksimòm Akseptab (Evalyasyon Efondreman) Pou Yon Tib Chofaj Titàn Mens-Kan Mi An Pasyèlman Submerged Nan Yon Veso Pwofon Reyaksyon?
Kite yon mesaj
Nan veso reyaksyon gwo twou san fon, tankou sa yo ki itilize nan idrometaluji, sentèz chimik, oswa pwosesis idrothermal, yon tib chofaj Titàn ka pasyèlman submerged nan likid pandan y ap pòsyon anwo a ekspoze a gaz presyon. Presyon ekstèn ki aji sou tib la soti nan tèt idrostatik likid (anba nivo likid la) plis nenpòt presyon gaz anwo sifas likid la. Mens-tib Titàn ki gen miray ranpa yo fasil pou tonbe anba presyon ekstèn-yon echèk toudenkou, katastwofik kote seksyon kwa-tib la defòme soti nan sikilè a oval oswa aplati. Presyon ekstèn maksimòm akseptab (evalyasyon efondreman) depann sou dyamèt tib, epesè miray, pwopriyete materyèl, ak longè ant sipò yo. Pou tib ki pasyèlman submerged, kondisyon ki pi mal la-ka fèt anjeneral nan nivo likid kote gradyan presyon an pi wo.
Mekanis efondreman anba presyon ekstèn
Lè presyon ekstèn depase presyon entèn, miray tib la fè eksperyans estrès baskètbòl konpresiv. Pou yon tib parfe sikilè, efondreman elastik rive lè presyon ekstèn lan rive nan yon valè kritik (P_c) ki dekri nan fòmil klasik la pou ti tiyo mens -ranpa yo: P_c=(2E / (1{-ν²)) × (t/D)³, kote E se modil Young a (105 GPa), (3 ν rapò Poisson pou Grade), (3 ν 0 ν²). se epesè miray la, ak D se dyamèt ekstèn tib. Efondreman elastik sa a revèsib-rediksyon presyon retabli fòm sikilè-jouk fòs sede a depase. Efondreman plastik rive lè estrès konpresiv la depase fòs sede materyèl la (240–340 MPa pou Klas 2). Nan pratik, tib Titàn tonbe pa konbine elastik-plastik flambage. Enpèfeksyon (ovalite, varyasyon epesè miray la) diminye presyon aktyèl la tonbe a 50-70% nan valè teyorik la.
Kantite presyon efondreman pou gwosè tib komen
Presyon efondreman sa yo (asepte 60% nan teyorik pou kont enpèfeksyon) yo etabli pou Klas 2 tib Titàn ak tou de bout bouchon (presyon entèn nan 1 atm):
| Tib OD × miray (mm) | D/t rapò | Presyon efondreman teyorik (ba) | Presyon efondreman admisib (ba, faktè 60%) | Pwofondè maksimòm Submersion (mèt dlo) |
|---|---|---|---|---|
| 20 × 1.5 | 13.3 | 95 | 57 | 570 |
| 20 × 1.2 | 16.7 | 52 | 31 | 310 |
| 20 × 1.0 | 20.0 | 32 | 19 | 190 |
| 20 × 0.8 | 25.0 | 17 | 10 | 100 |
| 25 × 1.5 | 16.7 | 35 | 21 | 210 |
| 25 × 1.2 | 20.8 | 20 | 12 | 120 |
| 25 × 1.0 | 25.0 | 12 | 7 | 70 |
| 32 × 1.5 | 21.3 | 14 | 8 | 80 |
| 32 × 1.2 | 26.7 | 8 | 5 | 50 |
| 40 × 1.5 | 26.7 | 7 | 4 | 40 |
Konsiderasyon Tib Pasyèlman Submerged
Pou yon tib ki pasyèlman submerged nan likid ak presyon gaz anlè likid la, presyon ekstèn lan varye sou longè tib la. Nan tèt la (espas gaz), presyon egal P_gas. Nan nivo likid la, presyon egal P_gas. Nan pwofondè h anba sifas likid la, presyon egal P_gas + (ρ × g × h). Kondisyon ki pi move-ka a se anjeneral pa nan pwofondè maksimòm nan men nan pwen kote gradyan presyon an reyaji ak enpèfeksyon tib. Pou veso gwo twou san fon, pòsyon ki pi ba a ka tonbe an premye akòz pi wo presyon, men zòn tranzisyon an tou pre nivo likid la fè eksperyans presyon varye ki ka pwovoke estrès koube. Tablo sa a bay limit konsepsyon pou tib ki pasyèlman submerge:
| Kondisyon veso | Presyon gaz (bar) | Pwofondè likid (m) | Rekòmande Tib OD × Mi (mm) | Marge sekirite |
|---|---|---|---|---|
| Veso atmosferik, pwofondè likid 5 m | 1.0 | 5 | 20 × 1.0 oswa 25 × 1.2 | 3.0x (19 bar > 1.5 bar) |
| Veso presyon, 5 bar gaz, pwofondè likid 10 m | 5.0 | 10 | 20 × 1.5 | 2.8x (57 bar > 6 bar) |
| Veso presyon, 10 bar gaz, pwofondè likid 20 m | 10.0 | 20 | 25 × 1.5 | 1.9x (21 bar > 12 bar) |
| Otoklav gwo -presyon, 20 bar gaz, pwofondè likid 5 m | 20.0 | 5 | 20 × 1.5 oswa 25 × 2.0 | 2.0x (21 bar > 20.5 bar) |
| Veso gwo twou san fon, pwofondè likid 50 m, gaz atmosferik | 1.0 | 50 | Pa pratik ak mens -Titàn miray; itilize 32 × 2.0 | 5 bar max |
Jeni pi lwen pase presyon efondreman
Presyon entèn (soti nan gaz kwense andedan aparèy chofaj la oswa nan ekspansyon eleman chofaj) ogmante rezistans efondreman. Yon ti presyon entèn nan 0.5-1.0 bar siyifikativman ogmante Rating efondreman an pa kontrekare presyon ekstèn. Sipò tib diminye longè a ki pa sipòte, ki afekte mòd flambe. Pou tib long (longè > 2 mèt), sipò entèmedyè chak 500 mm ogmante presyon efondreman pa 50-100% lè yo anpeche mòd nan flambe long-. Klas Titàn la afekte presyon efondreman sèlman atravè fòs sede; Klas 7 (fòs sede 270-350 MPa) ofri 10-15% pi wo rezistans plastik tonbe nan klas 2 (240-310 MPa). Tanperati diminye presyon efondreman: nan 150 degre, E diminye pa 15%, diminye presyon tonbe nan apeprè 15% nan valè tanperati chanm-.
Fè yon spesifikasyon enfòme
Lè w espesifye yon tib chofaj Titàn pou yon veso reyaksyon gwo twou san fon, kalkile maksimòm presyon ekstèn nan pwen ki pi ba a submerged, ki gen ladan presyon gaz ak tèt idrostatik. Aplike yon faktè sekirite 3 kont presyon efondreman teyorik la (oswa 2 kont presyon efondreman admisib nan tablo ki anwo a). Pou pwofondè ki depase 30 mèt ekivalan dlo, konsidere itilize mi pi epè (D/t < 15) oswa pi piti dyamèt. Espesifye ke tib yo satisfè limit ovalite ASTM E273 (maksimòm 1% ovalite pou tib san pwoblèm) paske ovalite inisyal diminye presyon efondreman. Pandan enstalasyon, asire tib yo dwat ak respire sipòte; tib dante oswa koube pèdi 50-80% nan rezistans efondreman. Si yon pati nan submersion kreye yon gradyan presyon sou longè tib la, enstale yon ti regilatè presyon entèn (0.5 bar) pou kenbe diferans pozitif presyon entèn. Lè yo kalkile evalyasyon efondreman an kòrèkteman ak aplike maj sekirite apwopriye, enjenyè a anpeche toudenkou, efondreman tib katastwofik nan veso presyon gwo twou san fon.
