Cтраница 4
Как установлено опытами, изменение в процессе эксплуатации температуры болтового соединения сравнительно с температурой, при которой происходит сборка соединения, вызывает появление в болтах и фланцах дополнительных температурных напряжений, которые необходимо учитывать. [46]
Задача повышения работоспособности при высоких температурах комбинированных сварных узлов из разнородных сталей должна решаться, во-первых, путем правильного выбора свариваемых сталей и сварочных материалов и установлением предельных температур работы данных сварных соединений. При этом должны учитываться требования обеспечения высокой пластичности различных участков сварного соединения, отсутствия в зоне сплавления развитых кристаллизационных и диффузионных прослоек, а также снижения до минимума дополнительных температурных напряжений за счет разности коэффициентов термического расширения входящих материалов. [47]
ВВЭР, обусловленные наличием конструктивной ( отверстия, патрубки, галтели, изменения толщин, резьба) и технологической ( сварные швы с полным и неполным проплавлением) концентраций напряжений, могут существенно ( в 2 - 3 раза) превосходить номинальные. При этом с учетом дополнительных температурных напряжений ( обусловленных градиентами температур по толщине, по образующей, а также неоднородностью физико-механических свойств в зонах наплавок и присоединения патрубков) местные напряжения и деформации могут оказаться еще выше. [48]
Толстостенные аппараты во время работы могут нагреваться изнутри или снаружи. Благодаря прохождению теплового потока через стенку аппарата происходит падение температуры по ее толщине. Разная температура слоев материала стенки вызывает появление дополнительных температурных напряжений. Более холодные слои сосуда мешают расширяться более нагретым, в результате чего горячие слои оказываются сжатыми, а более холодные - растянутыми. Так как в толстостенных аппаратах, нагруженных действием внутреннего давления, наибольшими являются кольцевые растягивающие напряжения, то для них более благоприятным является нагрев изнутри, потому что температурные напряжения, имеющие обратный знак, при наложении будут уменьшать кольцевые напряжения и увеличат способность цилиндра сопротивляться внутреннему давлению. [49]
В сложившейся в последнее время практике в системах охлаждения ПГПА рекомендуется поддерживать перепад температур равным 15 - 20 С. В литературе встречаются рекомендации о сохранении температур на выходе из системы ближе к верхнему общепринятому пределу с целью снижения затрат энергии на привод насосов и повышения экономичности агрегатов. Однако такие рекомендации, на наш взгляд, преждевременны и не обоснованы, так как увеличение перепада температур приведет к возникновению в деталях агрегата дополнительных температурных напряжений и их ускоренному износу. Обобщение и анализ опыта эксплуатации ПГПА показывают, что в настоящее время, температурный перепад воды в системах охлаждения составляет б - 7 С. Такие температурные перепады стабилизируют температурный режим нагревающихся деталей и обеспечивают установленный моторесурс. Затраты мощности на прокачивание воды в системах охлаждения для указанных температурных перепадов не превышают 2 % номинальной мощности агрегата. Как показывают исследования, имеется некоторый резерв в повышении температурного перепада до 8 - 8 5 С при приемлемых габаритах охладителей, комплектующих систему охлаждения, и без ущерба для долговечности нагревающихся деталей. Увеличение перепада температур на 1 - 1 5 С уменьшит затраты энергии на прокачивание охлаждаемых сред на 15 - 20 %, что особенно важно для автономных мобильных ПГПА. [50]
В цилиндрах компрессоров происходит рабочий процесс - сжатие газа. К конструкции цилиндров и к качеству их изготовления предъявляются весьма высокие требования, так как во время работы компрессора цилиндры подвергаются значительным переменным усилиям от давления газа и дополнительным температурным напряжениям. [51]
При сжатии газ нагревается и загрязняется парами компрессорного масла. При попадании масла на забой скважины уменьшается сечение поро-вых каналов и снижается фазовая проницаемость для закачиваемого газа, что приводит к увеличению давления закачки и уменьшению расхода газа. Поэтому газ перед закачкой необходимо очищать от примесей компрессорного масла. Для уменьшения дополнительных температурных напряжений в металлической фонтанной арматуре, обсадной колонне и другом оборудовании скважины нагретый газ охлаждается. [52]
Для повышения надежности трубопровода толщину его стенок рассчитывают с учетом гидравлического удара и максимальных напряжений при гидравлическом испытании не более 95 % от предела текучести. Кроме того, проведен 100 % - й контроль, сварных швов неразрушающими методами. Укладывают трубопровод ниже глубины промерзания грунта; поступающий на транспортировку холодный аммиак подогревают до температуры на несколько градусов выше температуры грунта. Этим достигается снижение возникающих дополнительных температурных напряжений в трубопроводе и перемещений его в грунте. [53]
Следовательно, в скважинах с высокой температурой обсадная колонна неоднократно нагревается и охлаждается, дополнительная нагрузка столько же раз возникает и снимается. На Ставрополье, в Чечено-Ингушетии и Дагестане уменьшают дополнительные напряжения подъемом цементного раствора за колонной до устья. Тем не менее на указанных площадях часты поглощения цементных растворов и обсадные колонны труб оказываются незацементированными на высоту 200 - 400 м от устья. Поэтому в процессе крепления высокотемпературных скважин производится повторный расчет обсадных колонн труб на прочность с учетом дополнительных температурных напряжений и выбор труб по маркам стали и толщинам стенки. [54]
Газ, предназначенный для хранения в ПХГ, сжимают ( ком-примируют) компрессорами до необходимого давления. При сжатии газ нагревается и смешивается с парами технологического компрессорного масла. Сконденсированные на забое скважины пары масла способны обволакивать зерна песка, уменьшать сечение поровых каналов и фазовую проницаемость для закачиваемого газа. Это, в свою очередь, способствует уменьшению расхода закачиваемого газа, приемистости скважин, работающих на закачку и повышению давления нагнетания. Поэтому горячий газ перед закачкой в скважину охлаждают для исключения отслоения цементного камня от колонны труб и образования трещин в нем в целях уменьшения дополнительных температурных напряжений в фонтанной арматуре и обсадной колонне. [55]
Нагрузки, воздействующие на конструкции, подразделяются на силовые и тепловые. Силовые нагрузки могут приводить к изменению физико-химических свойств материалов, к ползучести и дополнительным температурным деформациям. В ряде случаев этот вид нагрузки может вызвать изменение жесткости отдельных частей, изменение характера распределения внешних поверхностных нагрузок и динамических характеристик самой конструкции. Сравнительно большая тепловая инерция материалов приводит к неравномерному распределению температуры по элементам конструкции. В результате этого возникает неравномерная деформация конструкции, подобная деформация под действием силовых нагрузок. Поэтому обычно и выделяют дополнительные температурные напряжения. [56]