Роль сварных конструкций в различных отраслях
Роль сварных конструкций, широко используемых в строительстве, энергетике, транспорте, судостроении и других отраслях промышленности, неуклонно растет. Они работают на Земле, под водой, в космосе, при нормальных, высоких и криогенных температурах, в агрессивных средах и в условиях интенсивного радиационного облучения. Поэтому и непрерывно повышаются требования к их качеству, надежности и долговечности, что вызывает необходимость поиска новых конструктивно-технологических решений, совершенствования методов расчета, всестороннего исследования прочности сварных соединений, оптимизации технологий изготовления конструкций.
Так сложилось, что большинство эксплуатируемых во многих странах ответственных сварных конструкций приближается к своему критическому возрасту. В сложном положении оказался целый ряд отраслей промышленности (энергетика, транспорт и др.). Особое беспокойство вызывает техническое состояние мостовых сооружений. Тревожит состояние магистральных газо- и нефтепроводов. Возрастающая доля старых трубопроводов, отработавших свой нормативный срок, является одной из главных причин увеличения количества аварий. Все большую остроту приобретают проблемы ресурса энергетического оборудования на тепловых и атомных электростанциях, оборудования в нефтехимической промышленности, подвижного состава на железнодорожном транспорте. Положение осложняется еще и тем, что в отдельных случаях устарела или отсутствует нормативно-техническая документация, необходимая для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации промышленных и хозяйственных объектов.
|
|
|
Поэтому весьма актуальной является проблема разработки научно-технических подходов к оценке и продлению ресурса сварных конструкций. Такие подходы должны базироваться на комплексном анализе всех стадий жизненного цикла конструкций, включая проектирование, изготовление и эксплуатацию. Для получения достоверной информации об их техническом состоянии необходимо применение современных средств технической диагностики.
Массовая доля металла шва в сварных конструкциях редко превышает 1 %. Однако их роль в обеспечении безопасной работы конструкций более значительна. Как свидетельствует статистика, 70... 80 % всех фиксируемых отказов конструкций связаны со сварными соединениями. Поэтому одной из важнейших задач является повышение качества проектирования сварных соединений с учетом современных требований.
Повышение качества проектирования сварных соединений и конструкций с учетом современных требований
Проблема проектирования имеет много различных аспектов. Вот некоторые из них.
|
|
|
Первый аспект связан с необходимостью более детального изучения поведения различных зон сварных соединений современных конструкционных материалов применительно к реальным условиям эксплуатации часто сверхсложным и в течение длительного периода. В качестве примера можно привести один из достаточно известных во всем мире случаев сенсибилизации аустенитных сталей типа 18-10 (А151304), т. е. проявления склонности околошовной зоны сварных соединений таких сталей к образованию и развитию межкристаллитных коррозионных трещин под напряжением. Подобные разрушения были обнаружены на трубопроводах энергоблоков типа BWR американских АЭС еще примерно 30 лет назад. Около 25 % стыков трубопроводов имели указанные дефекты, что потребовало принятия кардинальных мер и больших затрат средств.
Второй аспект проблемы проектирования сварных соединений, на который следует обратить внимание, – применение современных подходов механики разрушения для оценки предельных состояний сварных соединений при различных условиях нагружения. Объясняется это тем, что традиционный путь предотвращения разрушений сварных конструкций, заключающийся главным образом в ограничении размеров и количества дефектов, снижении концентрации напряжений, недопущении трещинообразных дефектов и обеспечении вязкости металла соответствующего уровня по результатам испытаний стандартных ударных образцов, не всегда гарантирует высокую надежность конструкций. Концепция, учитывающая существование в сварных конструкциях необнаруженных применяемыми методами неразрушающего контроля трещинообразных дефектов и получившая название «Оценка соответствия назначению», находит все большее признание во всем мире, поскольку в ее основу положены не только эмпирический опыт, но и количественные методы расчета. Несмотря на довольно значительные теоретические успехи в этом направлении, достигнутые и в Украине, практическое применение современных методов механики разрушения при проектировании сварных соединений сдерживается отсутствием соответствующей нормативной базы.
|
|
|
Большие технические и экономические преимущества сварных конструкций обеспечили им широкое распространение в различных отраслях промышленности, строительства и транспорта. Помимо прямой экономии материалов, трудозатрат и времени на производство сварных конструкций, сварка открывает новые возможности механизации и автоматизации производственных процессов, создает условия для повышения производительности труда, высвобождает значительное количество рабочих и тем облегчает регулирование рабочей силы в народном хозяйстве страны, позволяет увеличивать выпуск продукции с имеющихся производственных площадей, а при организации новых производств требует значительно меньших капиталовложений, чем литейное или кузнечное производство. Применение, наплавки защитных поверхностей позволяет повысить долговечность изделий и конструкций, подвергающихся повышенному износу и воздействию агрессивных сред.
|
|
|
Сварка используется для конструкций самого различного назначения. С ее помощью могут быть изготовлены легкие ажурные конструкции различных башен и мачт, тяжелые прессы, выполняемые с применением электрошлаковой сварки и т.д.
Сварка применяется и при строительстве газгольдеров и резервуаров, представляющих собою относительно тонкие оболочки и при строительстве доменных печей.
В настоящее время все корпуса судов выполняются только сварными, с использованием разнообразных методов механизированной и автоматизированной сварки.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 905; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!