Cтраница 1
Давление срабатывания разрывной мембраны обратно пропорционально диаметру и прямо пропорционально величинам, характеризующим механические свойства материала, из которого изготовлена мембрана, поэтому естественно предположить, что для партии мембран различных диаметров, изготовленных из одного п того же листа ( рулона), PD const. Для уточнения этой зависимости нами проведены испытания плоских разрывных мембран из различных материалов. В каждом отдельном случае испытаниям подвергали 20 мембран. Толщину каждой мембраны ( в исходном состоянии) измеряли в рабочей зоне в трех точках; кроме того, каждый образец взвешивали и по его массе определяли среднюю толщину используемого листа металла. [1]
Величину давления срабатывания разрывной мембраны можно определить из эффективности работы огнепреградителя, для которого допустимое давление может быть принято равным 0 125 МПа. Диаметр мебраны можно принимать конструктивно по диаметру защищаемого газоуравнительного трубопровода, а ее толщину определять обычными методами. Материалом мембраны может быть, например, алюминиевая фольга толщиной 0 25 мм. [2]
Зависимость давления срабатывания разрывных мембран от скорости повышения давления объясняется различием диаграммы растяжения ( зависимость между напряжением и деформацией образца при одноосном растяжении) материала при различных скоростях нагружения. В частности, при большой скорости нагружения пределы текучести и пределы прочности материала увеличиваются. [3]
Определение давления срабатывания разрывных мембран осложняется тем, что на это давление оказывают значительное влияние колебания рабочих температур и давлений, длительность н характер воздействия нагрузки, допуск на толщину используемого материала и другие факторы, которые в известных расчетных формулах, как правило, не учитываются. Ввиду недостаточной изученности влияния различных факторов на давление срабатывания разрывных мембран до настоящего времени не существует приемлемых для инженерной практики методов расчета этого давления для конкретных рабочих условий. Но даже и при кратковременном статическом нагружении нейтральной средой при нормальной температуре расчет давления срабатывания разрывных мембран, как будет показано далее, носит условный характер. [4]
Невозможность предварительного точного определения давления срабатывания разрывных мембран расчетным путем в значительной степени предопределяет неудачи, связанные с применением мембран на многих аппаратах, где их использование могло бы обеспечить надежную защиту от чрезмерного повышения давления. [5]
Скорость нагружения оказывает значительное влияние на давление срабатывания разрывных мембран, изготовленных из материалов, отличающихся повышенной способностью к деформационному упрочнению и склонностью к ползучести при нормальной температуре. [6]
Следует отметить, что для возможно более точного определения давления срабатывания разрывной мембраны ( или ее толщины по заданному давлению срабатывания) необходимо располагать точными значениями предела прочности и относительного удлинения при разрыве материала мембраны. Значения этих основных механических характеристик, содержащиеся в справочной литературе, а также в ГОСТах и технических условиях на материалы, как правило, несколько занижены. [7]
Следует иметь в виду, что на изменение доверительных интервалов давления срабатывания разрывных мембран оказывают влияние скорость нагружспия мембран при испытании их с доведением до разрушения, деформационное упрочнение материала, температура испытаний и условия крепления мембран. [8]
Уравнение (3.4), несмотря на известную условность принятого допущения и пренебрежение неравномерностью распределения деформаций материала, довольно хорошо согласуется с экспериментальными данными и вполне может быть рекомендовано для расчетов давления срабатывания разрывной мембраны из тонколистового проката пластичного металла. При этом для расчета достаточно располагать такими основными характеристиками механических свойств материала, как предел прочности овр и относительное удлинение б в момент разрыва для случая одноосного растяжения, которые приводятся в широко распространенной справочной литературе. Если мембрана работает при температуре, отличной от нормальной ( 20 С), то в расчетные формулы необходимо вводить соответствующий поправочный коэффициент. [9]
Для приведения системы дифференциальных уравнений к более удобному для численного интегрирования виду принимаются некоторые допущения и упрощения, снижающие точность расчета. Поэтому теоретический метод расчета давления срабатывания разрывных мембран носит условный характер. При рассмотрении диаграммы растяжения мембраны отчетливо различаются области упругой деформации, текучести и, наконец, разрушения. Радиус кривизны и толщина мембраны во время деформации изменяются, и при расчете мы встречаемся со следующим парадоксом: чтобы провести относительно точный расчет, нужен эксперимент, но сам эксперимент позволяет более точно определить давление срабатывания мембран. [10]
Определение давления срабатывания разрывных мембран осложняется тем, что на это давление оказывают значительное влияние колебания рабочих температур и давлений, длительность н характер воздействия нагрузки, допуск на толщину используемого материала и другие факторы, которые в известных расчетных формулах, как правило, не учитываются. Ввиду недостаточной изученности влияния различных факторов на давление срабатывания разрывных мембран до настоящего времени не существует приемлемых для инженерной практики методов расчета этого давления для конкретных рабочих условий. Но даже и при кратковременном статическом нагружении нейтральной средой при нормальной температуре расчет давления срабатывания разрывных мембран, как будет показано далее, носит условный характер. [11]
Если такой возможности нет, то допускается проводить испытания при 20 5 С, а для определения предельных значений давления срабатывания ртах и Pmin можно использовать температурный коэффициент Kt. Однако лри этом вследствие возможных отклонений коэффициента Kt ( рис. 12) от его действительного значения достоверность устанавливаемых гарантируемых пределов отклонения давления срабатывания разрывных мембран существенно снижается. Давление срабатывания хлопающих мембран практически не зависит от температуры ( в пределах, указанных в табл. 8), и поэтому их испытания не требуют специальных установок для поддержания рабочей температуры. [12]
Разрывная мембрана в этом смысле нагружается весьма просто: она всегда подвержена растягивающим усилиям, и напряжения в каждой ее точке являются функцией давления и координаты этой точки. Тем не менее, описание закона деформирования материала и в этом случае тоже представляет значительные трудности. Однако для решения поставленной задачи расчета давления срабатывания разрывной мембраны это и не требуется. Для этого достаточно определить лишь предельные деформации материала, непосредственно предшествующие его разрушению. [13]
Определение давления срабатывания разрывных мембран осложняется тем, что на это давление оказывают значительное влияние колебания рабочих температур и давлений, длительность н характер воздействия нагрузки, допуск на толщину используемого материала и другие факторы, которые в известных расчетных формулах, как правило, не учитываются. Ввиду недостаточной изученности влияния различных факторов на давление срабатывания разрывных мембран до настоящего времени не существует приемлемых для инженерной практики методов расчета этого давления для конкретных рабочих условий. Но даже и при кратковременном статическом нагружении нейтральной средой при нормальной температуре расчет давления срабатывания разрывных мембран, как будет показано далее, носит условный характер. [14]