Гаситель лавинного разрушения сварной конструкции Советский патент 1983 года по МПК B23K28/00 

Изобретение относится к сварке, к методам борьбы с трещинообразова нием сварных конструкций, эксплуатируемых в условиях низких температур, в частности к гасителям лавинного paspyrjjeHHH сварной конструкции, и может быть использовано при изготовлении магистральных, за водских и технологических трубопро водов. . Известны конструктивные решения по созданию барьера на пути вероят ного движения трещины при нестабильном (лавинном) ее распространении. Известен метод остановки движущейся трещины в трубопроводе с помощью бандажей, одеваемых на тру бу в виде пластины на болтах, проволоки, навитой на трубу, листа, накладываемого на трубу и скрепляемого сваркой ij . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гаситель лавинного разрушения свар ной конструкции, выполненный в виде многослойного пакета листов 2 Движущаяся трещина в процессе разрушения конструкций с таким гасителем попадает в многослойный участок стенки и, благодаря измене нию двойств материала и особенност движения трещины в многослойном пакете, изменяет свою скорость и траекторию, а затем увязает (останавливается ) . Наиболее важной характеристикой остановки лавинного разрушения является длина трещины в пределах гасителя -до ее остановки, что и оп ределяет размер многослойной встав ки-гасителя лавинного разрушения. Теоретическое определение необходимых размеров многослойных вставок-гасителей очень затруднено так как на длину трещины в многослойном пакете до ее остановки.вли яет очень много факторов. Экспериментальное определение необходимых размеров многослойных вставок-гасителей очень сложное и дорогостоящее мероприятие, так как необ ходимо воспроизводить натурные условия для реальной конструкции с накоплением достаточно большого статического достоверного количест испытаний, особенно важным является то обстоятельство, что если раз меры гасителя в направлениипредпо лагаемого пути движения трещины . получаются очень большими, то его применение не всегда возможно по конструктивным и экономическим соображениям. Необходимо иметь гаситель движу щейся нестабильной (лавинной) трещины такой конструкции, который бы надежно и гарантированно с высокой вероятностью останавливал бы тpeщинy на малом отрезке пути ее движения в теле гасителя. Особенно это важно, если трещина движется со скоростью 400-600 м/с, что имеет место при разрушении газопроводов из труб большого (1200-1420 мм) диаметра. Цель изобретения - уменьшение габаритов гасителя и обеспечение надежности остановки движущейся трещины в пределах гасителя. Поставленная цель достигается тем, что в гасителе лавинного разрушения сварной конструкции, выполненном в виде многослойного пакета листов , по крайней мере в одном слое гасителя выполнены прорези под углом к предполагаемому направлению движения трещины. Кроме того, прорези совмещены по крайней мере в двух смежных слоях, а с целью обеспечения герметичности стенки гасителя в случае выполнения прорезей во всех слоях, с двух сторон каждой прорези верхнего и нижнего слоя выполнены сварные проплавные швы. На фиг. 1 схематически представлен гаситель на пути трещины, общий вид, на фиг. 2 и 3 - модификации гасителя, на фиг. 4 - гаситель с проплавленными швами. В слоях многослойной вставки-гасителя 1, ввариваемой в стенку конструкции 2, предусмотрены искусственные разрывы сплошности материала отдельных слоев - прорези 3, расположенные перпендикулярно или под углом к предполагаемому направле- нию движущейся трещины. Движущаяся трещина, вошедшая в тело многослойного гасителя,встречает на своем пути прорези в слоях гасителя и, закончившись на одной кромке прорези не может снова начаться на другой. Такой разрыв сплошности может быть выполнен в части слоев с разнесением его по слоям или совмещением в части слоев-, & если разрыв сплошности выполнен во всех слоях и необходимо обеспечить герметичность, то она может быть обеспечена за счет наложения проплав ных швов на поверхности конструкции слева и справа от разрыва сплошности в наружных слоях. Осуществить конструкцию,например, плоской вставки-гасителя в виде пакета металла, отдельные листы которого имеют прорези, не представляет труда. Для этого до сборки листов в пакет на отдельных листах с помощью фрезы или тонкого отрезного шлифо-Бального камня наносится прорезь. Для проверки эффективности новой конструкции гасителя лавинного разругиения изготовлены образцы DWTT по

которым определяют стойкость конструкции к распространению лавинного разрушения. Образцы DWTT имеют многослойную стенку, но в одной серии образцы собирают в виде пакета из четырех обычных тонких листов, а во второй серии - из таких же тонких листов той же марки стали, но с искусственно созданными разрывами сплошности в виде прорезей,выполненных перпендикулярно направлению движения трещины. В процессе испытания при температуре минус первая серия образцов хрупко разрушается и каждый образец разделяется трещиной пополам, а во второй серии при температуре минус ни один из образцов не разрушен пополам, т.е. происходит осiтановка трещины не только в слоях, где имеется искусственно созданноё

нарушение сплошности металла, но и в соседних слоях образца.

Результаты экспериментов позволяют сделать вывод о целесообразности использования Многослойных гасителей лавинного разрушения с искусственно созданными нарушениями сплошности (например прорезями) , в отдельных слоях для остановки лавинного разрушения...

0

Применение новой конструкции гасителя лавинного разрушения,например, в газопроводах диаметром 1400 мм, позволяет существенно сократить длину гашениянестабильно

5 движущейся трещины и заменить гасй тель многослойной конструкции, имеющей длину 3-4 м многослойным гасителем с прорезями в слоях, длина которой будет не более 1,5 м, т.е. не менее, чем в два раза.

1. ГАСИТЕЛЬ ЛАВИННОГО РАЗРУШЕНИЯ СВАРНОЙ КОНСТРУКЦИИ, выполненный в виде вставки с многослойной стенкой, отличающийся тем, что, с целью .уменьшения габаритов гасителя и обеспечения надежности остановки движущейся трещины в пределах гасителя, по крайней мере в одном слое гасителя выполнены прорези под углом к предполагаемому направлению движения трещины. 2.Гаситель по п.1, о т л ичающийся тем, что прорези совмещены по крайней мере в двух смежных слоях. 3.Гаситель по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения герметичности стенки гасителя в случае выполнения прорезей во всех слоях, с двух сторон каждой прорези верхнего и нижнего слоя выполнены сварные прЬплавные (Л швы. эь р со СП