Гаситель лавинного разрушения сварной конструкции

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае (и) p(59 В 23 К 28 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21 ) 2652172/25-27 (22) 31.07.78 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) Б.Е. Патон, С.N. Билецкий, A.Ô. Терещенко и Ю.П. Барвинко (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона (53).621.791/011 (088.8) (56) 1. Патент СшА Р 3349807, кл. 133-172, 1967.

2. Блюм Д. Разрушение. М., "Машиностроение", 1977, т.5, с. 4048. (54) (57) 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 ич а ю шийся тем, что прорези совмещены по крайней мере в двух смежных слоях.

3. Гаситель по п.1, о т л ич а ю шийся 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 проплавиые швы.

1060375

Изобретение относится к сварке, к методам борьбы с трещинообразованием сварных конструкций, эксплу» атируемых в условиях низких температур, в частности к гасителям лавинного разрушения сварной конструкции, и может быть использовано при изготовлении магистральных, заводских и технологических трубопроводов.

Известны конструктивные решения по созданию барьера на пути вероятного движения трещины при нестабильном (лавинном) ее распространении.

Известен метод остановки движущейся трещины в трубопроводе с помощью бандажей, одеваемых на трубу в виде пластины на болтах, проволоки, навитой на трубу, листа, накладываемого на трубу и скрепляемого сваркой (1) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гаситель лавинного разрушения сварной конструкции, выполненный в виде многослойного пакета листов C2j .

Движущаяся трещина в процессе разрушения конструкции с таким гасителем попадает в многослойный участок стенки и, благодаря изменению свойств материала и особенности 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 определяет размер многослойной вставкй-гасителя лавинного разрушения.

Теоретическое определение необходимых размеров многослойных вставок-гасителей очень затруднено, так как на длину трещины в многослойном пакете до ее остановки,влияет очень много факторов.

Экспериментальное определение необходимых размеров многослойных вставок-гасителей очень сложное и дорогостоящее мероприятие, так как необходимо воспроизводить натурные уСловия для реальной конструкции с накоплением достаточно большого статического достоверного количества испытаний, особенно важным является то обстоятельство, что если раз- меры гасителя в направлении предполагаемого пути движения трещины получаются очень большими, то его применение не всегда возможно по конструктивным и экономическим соображениям.

Необходимо иметь гаситель движущейся нестабильной (лавинной) трещины такой конструкции, который бы надежно и гарантированно с высокой вероятностью останавливал бы трещину 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 иэ 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, выполнен35 ном 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.

B 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 направлению движущейся трещины.

40 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, Й если разрыв сплошности выполнен во всех слоях и необходимо обеспечить герметичность, то она может быть обеспечена за счет наложения проплавных 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

60 пакет на отдельных листах с помощью фрезы или тонкого отрезного шлифо-. вального камня наносится прорезь.

Для проверки эффективности новой конструкции гасителя лавинного разрушения изготовлены образцы ВАТТ по

1060375 юг. Р

Составитель Л. Назарова

Редактор А. Химчук Техред С.Легеза КорректорА..Ильин

Заказ 9923/13 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 которым определяют стойкость конст- рукции к распространению лавинного разрушения. Образцы DWTT имеют многослойную стенку, но в одной серии образцы собирают в виде пакета иэ четырех обычных тонких листов, а во второй серии — из -аких 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

60 AC первая серия образцов хрупко разрушается и каждый образец разделяется трещиной пополам, а во второй серии при температуре минус

60 С ни один из образцов не разрушен пополам, т.е. происходит ос;тановка трещины не только в слоях, где имеется искусственно созданное нарушение сплошности металла, но и в соседних слоях образца.

Результаты экспериментов позволяют сделать вывод о целесообразности использования многослойных

5 гасителей лавинного разрушения с искусственно созданными нарушениями сплошности (например прорезями), в отдельных слоях для остановки лавинного разрушения.

Применение новой конструкции гасителя лавинного разрушения,например, в газопроводах диаметром

1400 мм, позволяет существенно сократить длину гашения нестабильно

15 движущейся трещины и заменить гаси,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.