Порядок виконання роботи

1. Засвоїти теоретичні відомості щодо залежності напружень конструкційних сталей від їх коерцитивної сили.

2. Проаналізувати діаграми у вигляді залежностей Н_с(σ) – рис.2.1, 2.2.

3. Розглянути приклад оцінки НДС за коерцитивною силою для посудин-повітрозбірників.

4. Отримати у викладача дані виміряних значень коерцитивної сили (таблиця 2.1).

Таблиця 2.1 – Вихідні дані для розрахунку

Об’єкт контролю	Марка сталі	Hcx, А/см	Hcy, А/см	Hcx.max, А/см	Hcy.max, А/см	σдоп, МПа	σТ, МПа
Листовий прокат	Ст3	2,5	3,3	4	5	120	210
Повітрозбірник	ВСт3сп	3,5	4	4,5	4,8	140	245
Газопровід	09Г2С	5,5	6	6,3	6,9	185	300
Нафтопровід	17Г1С	6,5	7	7,5	8	240	360
Балон для стиснених газів	Дс	7,3	8,2	8,5	9,1	290	400

5. Згідно з отриманих вхідних даних за номограмами для конкретної марки сталі визначити відповідні значення діючих напружень і максимально діючих напружень металоконструкцій. Порівняти діючі напруження σ_x і σ_y з допустимими напруженнями.

6. Розрахувати градієнт головних механічних напружень за критерієм Треска, використовуючи визначенні значення максимально діючих напружень σ_x.max і σ_y.max, і порівняти їх зі значенням границі плинності.

7. Зробити висновки за результатами розрахунків та по практичній роботі.

8. Результати розрахунків занести в протокол, оформити звіт по практичній роботі.

Запитання до самоконтролю

2.1 У чому полягає фізична суть залежності коерцитивної сили від параметрів НДС металоконструкцій?

2.2 Що таке коерцитивна сила?

2.3 Який характер носить залежність коерцитивної сили від напружень для типових конструкційних низьколегованих сталей?

2.4 Які параметри напружень необхідно враховувати при їх контролі?

2.5 Які технічні засоби Ви знаєте для вимірювання коерцитивної сили?

2.6 Які переваги та недоліки коерцитиметричного методу контролю НДС?

Практична робота № 3 вивчення методик контролю герметичності зварних з’єднань металоконструкцій

Мета роботи: вивчення основних методів та технік виявлення наскрізних дефектів в зварних з’єднаннях трубопроводів з використанням рідких проникаючих речовин та методики перевірки герметичності виробів пневматичним і галоїдним методами.

Завдання заняття: розрахувати чутливість пневмогідравлічного методу контролю герметичності зварних з’єднань, а також розрахувати мінімальний діаметр течі, яку можна виявити пневматичним методом.

Тривалість: 2 год.

Основні теоретичні положення

Загальні відомості. Основною експлуатаційною вимогою до виробів замкнутого типу (посудини, трубопроводи) є непроникність, або герметичність їх стінок і зварних з'єднань.

Герметичність - це властивість виробу обмежувати проникнення рідини або газу крізь елементи конструкцій та їх з'єднання. Ступінь герметичності вимірюють величиною течі (витоку) газу або рідини за одиницю часу.

Вибір методу течепошуку визначається рівнем вимог до ступеня герметичності випробовуваних об'єктів, напрямком і величиною робочого газового навантаження па оболонку, пробними речовинами, допустимими до застосування.

Метод гідравлічних випробувань та гасової проби. Перевірка герметичності виробів за допомогою гідравлічних випробовувань і гасової проби базується на застосуванні рідких проникаючих речовин. При гідравлічних випробовуваннях пенетрантом може бути вода або різні технологічні розчини. Ці речовини проникають через дефекти завдяки прикладеному зовнішньому тиску, або власному гідравлічному тиску стовпа рідини пенетранта. При використанні гасу у вигляді пенетранту він проникає через найдрібніші дефекти навіть без прикладання зовнішнього тиску, а лише за рахунок капілярних сил, що робить цей метод значно чутливішим у порівнянні з гідравлічними випробовуваннями.

Гідравлічні способи контролю використовують для виявлення теч у різних виробах як відкритого так і закритого типів. Вироби відкритого типу перевіряють переважно гідравлічним методом, заповнюючи посудини водою й оглядаючи зовнішню поверхню зварних з’єднань з метою виявлення можливих теч. Процес випробування тривалий, витримка може досягати 24 годин і більше. Течі знаходять за вологими плямами на поверхні виробу, які легше виявити, коли на зварні з'єднання покласти смужки фільтрувального паперу. Методом наливання можна виявляти дефекти розміром 0,2...0,5 мм, тобто він має низьку чутливість (рис. 3.1).

1 – випробувальний трубопровід; 2 – опори; 3 – фланці; 4 – кран випуску повітря; 5 – тимчасове підведення води; 6 – гідравлічний прес; 7 – манометр; 8 – регулюючий вентиль; 9 – випробувальний кран; 10 – мірна ємність

Рисунок 3. 1 – Схема гідравлічних випробувань