钢管产生了应力怎么处理
应力是物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。
应力定义为“单位面积上所承受的力”。
“内应力[1]”指组成单一构造的不同材质之间,因材质差异而导致变形方式的不同,继而产生的各种应力。
当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种形变就称为应变(Strain)。材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力.把分布内力在一点的集度称为应力(Stress),应力与微面积的乘积即微正向应力与剪应力内力.或物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力(Stress)。按照应力和应变的方向关系,可以将应力分为正应力σ 和切应力τ,正应力的方向与应变方向平行,而切应力的方向与应变垂直。按照载荷(Load)作用的形式不同,应力又可以分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力
一般来讲,我们不希望材料出现应力,想尽办法消除应力。这里引用三种消除残余应力时效工艺方法:
1)自然时效(NSR)
将工件长时间露天放置(一般长达六个月至一年左右),利用环境温度的季节性变化和时间效应使残余应力释放,由于周期太长和占地面积大,仅适应长期单一品种的批量生产和效果不理想,目前应用的较少。
2)热时效(TSR)(退火)
目前还在广泛采用的传统机械加工方法,其原理是用炉窑将金属结构件加热到一定温度,保温后控制降温,达到消除残余应力的目的,可以保证加工精度和防止裂纹产生。TSR工艺广泛应用于几乎所有机械产品生产厂,在中国有几万家企业每年有数十万吨的机械金属结构件采用TSR,其所消耗的重油、电、煤气和原煤折合标准煤为140-240kg/吨左右,由此可见TSR工艺耗能已不容忽视,其对环境造成的污染之大也是有目共瞩的。
3)振动时效(VSR)
一种可完全取代TSR和NSR的工艺,其原理是用振动消除残余应力,可达到TSR工艺的同样效果,并在许多性能指标上超过TSR。VSR工艺耗能少(是TSR的2%左右)、设备投资少和效率高,其在节能、减少环境污染和提高产品性能方面有卓越的表现,使得这一高新技术在各行各业中有广泛的应用前景。
1 改变管道走向,人为增加L型,Z型,π型布置。
2 改变管道约束形式(固定支架、导向支架),实在不行考虑弹簧支架。
3 空间不允许时,或经计算通不过时,可以增加波纹管或膨胀节。在通过增加波纹管或膨胀节改善约束时,注意最好不要用在应力交变的场合。
目前 CAESAR 是国内比较普遍的管道应力分析软件。
千万不要退火啊,压力管道退火许用应力就变啦,就不能使用啦。
将整个焊接结构加热到一定温度(根据具体工件金属材质而定),保温一段时间,在冷却。可以消除80%-90%的残余应力。应用最为广泛的一种应力消除工艺。
2 局部高温回火,只针对焊缝及其周围部分局部回火,消除应力效果不如整体回火。设备较简单,适用于结构较简单,拘束度较小工件,诸如 长筒形容器,管道接头,长构件的对接接头等。
3 机械拉伸法,对焊接工件进行加载,使得焊接压缩塑性变形区得到拉伸,减少焊接引起的局部压缩变形量,来降低应力。常见的有水压试验,水压压力大于容器的使用压力,水压试验的同时对容器进行了一次机械拉伸。消除部分焊接引起的应力。
4 温差拉伸法 (低温消除应力),在焊缝两侧各一个适当宽度用氧乙炔火焰加热。在焊枪后边一定距离喷水冷却。焊枪火焰 冷却喷水以相同速度移动。形成一个两个温度高(峰值约200摄氏度) 焊接区域温度低(约100摄氏度)。两侧金属因受热膨胀对温度较低的焊接区进行拉伸,产生拉伸塑性变形。来抵消 原来的压缩塑性变形。从而消除内应力。常用于规则焊缝厚度小于40毫米的板 壳结构,应力的消除。
5 振动法,针对焊缝区域进行振动。使得振源与结构发生稳定的共振。利用稳定共振产生的变载应力,使焊缝区产生塑性变形。达到消除焊接应力的目的。碳素钢及 不锈钢金属结构 使用振动法消除应力效果较好。具有设备价格低廉,简单,处理成本低,时间短。不会产生高温回火的氧化问题 的特点。