186105. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés belső túlnyomásnak kitett szerkezeti elemek, pl. csővezetékek üzemképességét csökkentő maradó alakváltozások megelőzését célzó üzemközbeni felügyeletre
1 186105 2 Nmax. megengedeti értéke úgy adódik a 2. ábránál, hogy a döntően kisciklusú fáradásra igénybevett elemeknél Korési-t osztani kell az ún. élettartam-biztonsági tényező (n) értékével; ezt az amerikai és nyugat-európai irodalom n = 20-ra adja meg (n = m • n2 • n3) (J. F. Harvey: Theory and Design of Modern Pressure Vessels, Van Nostrand Reinhold Company, New York, 1974. p. 228.) aholni = 2 (az adatok szórása miatt) n2 = 2,5 (a mérethatás miatt) n3 = 4 (a környező közeg hatása miatt) i) Az a)-tól h)-ig terjedő lépések adatai alapján a vizsgált szerkezeti elemeknél a stacioner és instacioner üzemvitel együttesének a szerkezeti anyagra gyakorolt hatásaira visszavezethető várható meghibásodások időpontja előre betervezhető, s ugyancsak a kimerülési folyamatnak megfelelően tervezhetőek a rekonstrukciók, a szerkezeti elem cserék is. Az 5. ábra a makrorepedés L lépéshosszát mutatja az igénybevételek N száma függvényében. Jól látható, hogy az I, II és III szakaszok közül a második II szakasz kvazilineáris. Az Sz törés a harmadik III szakasz végén következik be, amikor az ismétlődő igénybevétel eléri az Nt törési ciklusszámot, mely természetesen idő dimenzióban is kifejezhető, ha egyértelmű a transzformációs függvény. A gazdaságos rekonstrukció, ill. karbantartás érdekében a rekonstrukciók, szükséges cserék időpontját célszerű az 5. ábra második (lineáris) szakaszának végére betervezni. Az elvi ábra a nyomástartó edény elemekben, csővezetékekben keletkező és terjedő, a károsodásra jellemző makrorepedések terjedésének jellegét szemlélteti. Az egyes szerkezeti anyagok, a fáradt repesések terjedésével szembeni ellenállásukat tekintve az alábbi jellemzők alapján ítélhetők meg: — inkubációs idő (mikrorepedés megjelenéséig), iü. cíklusszám (No), — törési idő, ill. ciklusszám (Nt), — a stabil repedésterjedési szakasz hossza (Ni - ns;) és — a stabil repedésterjedési szakasz sebessége. A találmány szerinti eljárás foganatosítására sokféle eszköz alakítható ki. Csővezetékeknél való alkalmazás céljából két előnyös kiviteli alakot fejlesztettünk ki, melyek közül a nyúlásmérőbélyeges kivitelt a 6. ábra, az induktív jeladós kivitelt a 7. ábra szemlélteti. Csővezetékekhez általában kedvezően adaptálható a két mérőadóval kialakított berendezés oly módon, hogy a csövet bilincsszerűen kivitelezett tartókeret fogja közre, melynél az ábrán nem szemléltetett alsó bilincsfél pl. csavarral van a csővezetékhez rögzítve. Az ábrán mutatott felső 61, 71 bilincsfélre 62, 72 konzol és 63, 73 oldaltámaszok vannak felhegesztve. A 62, 72 konzol lemezbe rögzített tengely révén biztosítja a 611, 711 kengyel helyzetét. A 63, 73 oldaltámaszok feladata a 641, 741 rugók megvezetése, illetve feszített állapotban tartása; a 641, 741 rugók szorítják a mértéktartó kiterjedést határoló falfelülethez, pl. az S vastagságú cső falához a 642, 742 tapintókart. A mutatott kiviteli alaknál a 642, 742 tapintókar szabad mozgását 9 db. 0 4,76 mm átmérőjű golyó biztosítja, melyet kúpos perselyben kialakított 5 x 20,5 mm méretű beszúrásban rendeztünk el. A 611, 711 kengyel mérősíkban mozgását (billenését) csapágyazás biztosítja. A vizsgált csővezeték átmérőváltozásával arányos a 410 mm hosszú 642, 742 tapintókar elmozdulása. A 642, 742 tapintókarra M6x 10 mm-es csavarral rögzített gyűrű a 611, 711 kengyelhez viszonyítva elmozdulhat. Az elmozdulást — mint már említettük — a 643 nyúlásmérőbélyeg vagy a 743 induktív adó érzékeli. A példakénti kiviteli alaknál a 643 nyúlásmérőbélyeg 0,4 x 45 mm méretű acéllemezre van felragasztva, az acéllemez csavarral van a 611, 711 kengyelhez rögzítve. A hitelesítést úgy végezhetjük, hogy ismert vastagságú lemezt (pl. a szokásos hézagmérőt) a 643 nyúlásmérőbélyeget tartó ,len}çz és«yûrû^^'heJÿ^§kV Már említettük, hogy a hőmérsékletetbámély eiTe^ál-' kalmas ismert készülékkel mérhetjük, ezért azt részletesebben nem írjuk le és nem is ábrázoljuk; a 6. és 7. ábrákon azt az első 65, 75 mérőadó reprezentálja. Az alakváltozással arányos jelet pl. a rugós 642, 742 tapintókarral kialakított hosszmérő készülék szolgáltatja, mely célszerűen a hosszváltozással arányos villamos jelet szolgáltató 643 nyúlásmérőbélyeggel vagy 743 induktív adóval van csatolva, melyek jelkimeneteire 66, 76 jelátalakító csatlakozik. Ennek az a feladata, hogy az alakváltozással arányos villamos jelet illessze az adatokat rögzítő, tovább feldolgozó, hasznosító 68, 78 egység bemenetének igényeihez. Legegyszerűbb kiépítésben pl. a 742 tapintókar elmozdulását érzékelő 743 induktív adót a 78 egységhez erősítő illeszti, a 642 tapintókar elmozdulását érzékelő 643 nyúlásmérőbélyeg kimenőjelét pl. 661 mérőerősítő, melyhez a 67 tápegység kapcsolódik és 662 jelátalakító illesztheti a 68 egység bemenetéhez. A 642, 742 tapintókar, a 643 nyúlásmérőbélyeg, illetve 743 induktív adó, melyhez a 77 tápegység kapcsolódik és a 66, 76 jelátalakítók együtt alkotják a második 64, 74 mérőadót. A második 64, 74 mérőadó és az első 65, 75 mérőadó kimenőjelei természetesen külső adatfeldolgozó, adatrögzítő eszközökhöz is továbbíthatók, ehelyett vagy emellett maga a találmány szerinti berendezés is ellátható saját adatfeldolgozó készülékkel, pl. mikroprocesszorral, melyre a 64, 74, 65, 75 mérőadók közvetlenül vagy közvetve csatlakoznak, s melynek kimeneteli) adatrögzítő és/vagy riasztó és/vagy beavatkozó szerv(ek) jelbemeneté(i)vel van(nak) csatolva. Ha a mutatott kiviteli alaknál a 68,78 egységbe olyan jel jut, mely kritikus üzemi állapotot jelez, vagyis zU>zMc, akkor a beavatkozó 69, 79 szerv utasítást kap az üzem leállítására. A 8. ábrán látható 68, 78 egységben tárolt diagram, mely a r üzemidő függvényében szemlélteti a A X nyúlásamplitúdó pillanatértékét. A AXC kritikus nyúlásamplitúdó elérésekor történik meg a Je jeladás, mely lehet optikai és/vagy akusztikus, a leállítást pedig vagy szintén önműködően váltja ki a berendezés vagy Je jeladás észlelésekor a kezelő személyzet. Természetesen a mutatott kiviteli alakok példakénti és még ezek vonatkozásában is csak példakéntiek a fent említett konkrét adatok. A szervek és a méretek megfelelő megválasztásával a találmány szerinti berendezés tetszőleges átmérőjű csövek alakváltozásainak meghatározására alkalmassá tehető. A találmány szerinti berendezés mindenütt használható, ahol belső nyomásnak kitett szerkezeti elmek üzemelnek akár szobahőmérsékleten, akár növelt üzemi hőmérsékleten. A készülék a vizsgált csővezetékre tetszőleges átmérőméréshez felhelyezhető, a deformá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
