Реализация нанотехнологии на основе материалов с памятью формы. Термомеханические соединения трубопроводов и их конструктивные особенности. Расчёт прочности параметров муфт, взаимозаменяемости конструкций, технологической трудности монтажных работ.
Содержание 1. Основные направления развития механомонтажных работ в современных условиях судостроения 2. Описание материалов с эффектом памяти формы 3. Термомеханические соединения трубопроводов 4.1 Основные понятия ТМС 4.2 Конструктивные особенности ТМС 4.3 Методология расчётов ТМС в обеспечении прочности и герметичности соединения 5. Технология монтажа 5.1 Укрупнённая последовательность работ 5.2 Технологический процесс. 6. Требования ТБ, ПБ мероприятия по охране окружающей среды Заключение Список источников 1. В решении проблем трубообрабатывающего производства определены научно-технические мероприятия, которые необходимо реализовать за счет: автоматизации и комплексной механизации производства с гибкопереналаживаемой технологией; проектирования и изготовления нового высокоэффективного оборудования и перехода на групповые поэтапные методы изготовления труб; внедрения автоматизированных систем проектирования трубопроводов, технической подготовки производства и управления техническими процессами. В настоящее время для сплавов ЭПФ определенны функциональные свойства: одно - и двухсторонний эффект памяти, псевдо- или суперэластичность, высокая заглушающая способность. Они проявляют высокие эластичные свойства, способны изменять свою форму при изменении температуры и не разрушаться в условиях знакопеременной нагрузки. Кроме сплавов на основе Ni-Ti, мартенситные превращения существуют например в таких системах, как Pt-Ti, Pt-Ga, Pt-Al. Механизмом, определяющим свойства “ памяти формы ”, является кристаллографическое обратимое термоупругое мартенситное превращение - эффект Курдюмова. В настоящее время известно большое число двойных и более сложных сплавов с обратным мартенситным превращением, обладающих в разной степени свойствами “ памяти формы ”: Ni - Al, Ni - Co, Ni - Ti; Ti - Nb; Fe - Ni; Cu - Al, Cu - Al - Ni и др. При анализе подобных диаграмм вводят обычно еще три характеристические температуры: То, Мд, Ад; где То - температура термодинамического равновесия; Мд - температура, ниже которой мартенсит может возникнуть не только вследствие понижения температуры, но и под действием механического напряжения; температура Ад характеризует возможность образования выше нее аустенита не только вследствие нагрева, но и за счет механической нагрузки. Термомеханические соединения трубопроводов 4.1 Основные понятия ТМС Термомеханические соединение (ТМС) представляет собой неразъемное соединение трубопроводов, которое выполняется муфтой, изготовленной из сплава, обладающего эффектом памяти формы (ЭПФ). Образование ТМС трубопроводов происходит путем защемления концов соединяемых труб предварительно деформированной в охлажденном состоянии муфтой за счет реализации ЭПФ при ее естественном отогреве. Общий вид термомеханических соединений с использованием муфты, изготовленной из сплава с эффектом памяти формы: а) исходное состояние; б) радиальная деформация муфты; в) образование термомеханического соединения в результате нагрева. Позже эта тема была подхвачена ГП ЦНИИ КМ «Прометей», где и в настоящее время продолжается установка термомеханических соединений в опытно-промышленном варианте. Материалы, давление и рабочие среды трубопроводов в которых применяются термомеханические соединения: – сталь марки 08Х18Н10Т по ТУ14-3-197, рабочее давление жидких сред до 16,3 МПа и воздуха до 6,5 МПа; – сплав марки ПТ-1М по ТУ14-3-820 (в том числе оксидированный) рабочее давление всех сред до 6,5 МПа; – сплав марки МНЖ5-1 по ГОСТ 17217, рабочее давление жидких сред до 4,1 МПа. Температурно-технологическая схема образования ТМС показана на рис. 5.1 при этом укрупненно технологический процесс будет представлять собой перечень следующих операций: – изготовление муфты из сплава с ЭПФ с внутренним диаметром, меньшим наружного диаметра соединяемых труб; – охлаждение муфты до температуры ниже температуры начала прямого мартенситного превращения перехода сплава в мартенситное состояние в среде жидкого азота (ГОСТ 9293 сорт I) или охлажденного жидким азотом ректификованного спирта (ГОСТ 18300); – радиальная деформация муфты с увеличением ее внутреннего диаметра на величину, обеспечивающую свободную посадку муфты на соединяемые трубы; – хранение по мере необходимости деформированной муфты при криогенной температуре ниже температуры восстановления формы; – посадка муфты на концы соединяемых труб; – возврат первоначальных размеров муфты при ее нагреве до температур выше температуры конца обратного мартенситного превращения и перехода сплава в аустенитное состояние и образование термомеханического соединения. Рис. 5.1 Технологическая схема образования термомеханического соединения.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
