65.Химическая коррозия.
Химическая коррозия - это вид коррозионного разрушения металла, связанный с взаимодействием металла и коррозионной среды, при котором одновременно окисляется металл и происходит восстановление коррозионной среды. Химическая коррозия не связана с образованием, а также воздействием электрического тока.
Движущей силой (первопричиной) химической коррозии является термодинамическая неустойчивость металлов. Они могут самопроизвольно переходить в более устойчивое состояние в результате процесса:
Металл + Окислительный компонент среды = Продукт реакции
При этом термодинамический потенциал системы уменьшается.
По знаку изменения термодинамического потенциала можно определить возможность самопроизвольного протекания химической коррозии. Критерием обычно служит изобарно-изотермический потенциал G. При самопроизвольном протекании химического процесса наблюдается убыль изобарно-изотермического потенциала. Поэтому, если:
Δ GТ < 0, то процесс химической коррозии возможен;
Δ GТ > 0, то процесс химической коррозии невозможен;
Δ GТ = 0, то система находится в равновесии.
66.Типовые конструкции гладких цилиндрических обечаек. Требования к их конструкции и изготовлению.
ГОСТ 14249-80 определяет следующие конструкции гладких цилиндрических обечаек:
– с фланцем или с плоским днищем;
– с жесткими внутренними перегородками;
– с рубашкой на нижней части аппарата;
– с рубашкой в средней части аппарата;
– с неотбортованной сферической крышкой и коническим днищем;
– с отбортованной эллиптическим и коническим днищами.
Обечайки с кольцами жесткости
При расчетах длинных обечаек, работающих под наружным давлением или под вакуумом, толщина стенки часто получается весьма велика, что ведет к увеличению массы и, следовательно, стоимости аппарата.
Для уменьшения толщины стенки при обеспечении требуемой устойчивости обечайки снабжают кольцами жесткости, которые изготавливаются в виде бандажей из профильного проката и охватывают обечайку по всей окружности с внутренней или наружной стороны.
67.Расчет гладких цилиндрических обечаек на наружное давление.
Под наружным давлением работают корпуса вакуум-выпарных аппаратов, вакуум-кристаллизаторов, некоторых ректификационных колонн, аппаратов, снабженных водяной или паровой рубашкой, в которых корпус испытывает давление среды, подаваемой в рубашку.
Под действием наружного давления в цилиндрической оболочке возникают силы сжатия. При определенном значении наружного давления (так называемого критического давления Ркр) оболочка теряет свою устойчивость, т. е. образуются продольные вмятины, теряется первоначальная цилиндрическая форма. Следовательно, максимальное рабочее наружное давление должно быть меньше критического.
Максимальное рабочее давление, при котором обечайки еще сохраняют свою устойчивость называют допускаемым наружным давлением [Р].
Толщина стенки выбирается максимальной из двух значений, полученных по приближенным формулам:
(
1 )
(2)
Коэффициент К2 = f(К1,K3) определяется по номограмме в зависимости от значений коэффициентов К1, К3. При этом:
где nу – коэффициента запаса устойчивости.
Полученное расчетное значение толщины S обечайки должно быть проверено по допускаемому наружному давлению. Допускаемое наружное давление определяется по формуле:
где [P]p ‑ допускаемое давление в пределах пластичности, определяемое из условия прочности по формуле:
[P]Е ‑ допускаемое давление в пределах в пределах упругости, определяемое из условия устойчивости по формуле:
где lR — расчетная длина обечайки, принимаемая в зависимости от конфигурации обечайки, но в первом приближении можно принять ее равной длине цилиндрической обечайки, которая подвержена действию наружного давления.
0,1
0,2 0,3 0,5 0,7 1,0 2 3 4 5 678 10 К3
Рис. 1. Номограмма для определения толщины цилиндрических обечаек, работающих под наружным давлением
Значения SR, [P], l можно определить без расчета при помощи номограммы. Схема расчета приведена на рис.2.
Рис. 11.2. Схема пользования номограммой на рис. 1:
/ — определение расчетной толщины стенки;
// — определение допускаемого наружного давления;
/// — определение допускаемой расчетной длины.
Если на рис. 2 коэффициент К1, будет лежать ниже соответствующей пунктирной линии, то значение [р] определяют по формуле
Расчет обечаек, нагруженных наружным давлением, но с кольцами жесткости, см. Криворот с.36-37 либо справочник.