Alex Sharon <a...@s...ca> napisał(a):

> Panie Lukaszu,
>
> Podpisuje sie pod panskim listem obydwoma rekami.
> Nie znam normy PN-EN, ale w ASME VIII/1 tak wlasnie przyjmuje sie obliczenia
> grubosci scianki "baniaka"
> Wspolczynik bezpieczenstwa w ASME jest przyjety (od kilku tylko lat) jak
> wartosc 3.5 od wytrzymalosci na rozciaganie (zdje sie, ze Panstwo uzywaja
> okreslenia Rm - za duza woda nazywamy to UTS (The Ultimate Tensile
> Strength).
>
> Moze na przykladzie najbardziej popularnej stali weglowej w przemysle SA-
> 516 Grade 70 (UNS K02700), ktora posiada dobra udarnosc przy temp. -45 st.
> C.
> Rm tej stali jest 480 MPa min [70 ksi (tysiecy psi), stad i nazwa Grade 70]
> Re (granica plastycznosci?) 262 MPa
>
> Dla obliczenia w zakresie temperatur - 50C do +260 C przyjmuje sie jako
> dopuszczalne naprezenia =138 MPa (480/3.5)
> Spadek dopuszczalnych naprezen ze wzrostem temperaury jest nastepujacy:
>
> Temperatura (C) 315 345 370 400 425 455
> 480
> Naprezenie dop.(MPa) 133 130 125 102 83 64 40
>
> Wartosc dopuszczlnego naprezenia102 MPa przy temperaturze 400 C i powyzej
> uwzglednia pelzanie materialu.
> Teoretycznie te stal mozna wykorzystywac do temp. max 426 C, gdyz powyzej, o
> czym pisalem zreszta, zachodzi zamiana wegla na graphite
>
> Ale w praktyce nikt z ta stala nie wysuwa nosa powyzej 370 C. Nikt nie chce
> sie narazac.
>
> W rzeczywistosci zas ta stal przychodzi z certifikatami opewajacymi czesto
> na Rm ~550 Mpa, Re ~ 300 MPa, i z dodatkiem na glupote 3 mm, baniaki
> przezyja nas wszystkich, chyba, ze jakies zlosliwe okolicznosci (wodor,
> siarkowodor itp) nie popsuja szyku.
>
> Podrawiam
>
> Alec
>
>

Jeśli dobrze rozumie Pańską odpowiedź, to mimo że podpisuje się Pan obydwoma
rękami pod tym co napisałem to dalej jednak jest Pan utwierdzony w
przekonaniu, że jeżeli bierzemy Rm do obliczeń allowable stress to oznacza, że
uwzględnia się stan plastyczny materiału?

Co do Rm i współczynników... Z tego co wiem to ASME, PN-EN 13445-3 i stare
polskie WUDT-UC przy określaniu współczynnika bezpieczeństwa konstrukcji
stalowych (w tym rurociągi) jest projektowanych przy założeniu pracy w
granicach sprężystości materiału. Takie podejście do obliczania wytrzymałości
konstrukcji podczas projektowania nazywane jest metodą naprężeń dopuszczalnych
(Allowable Stress Method). W trakcie obciążeń konstrukcji granica
plastyczności nie powinna być nigdy osiągana. Praktycznie przyjmuje się, że
obciążenia materiału nie wychodzą poza liniową (sprężystą) część
charakterystyki i nie występują żadne trwałe deformacje po usunięciu
obciążenia. Co oznacza, że nie trzeba zmieniać wzorów obliczeniowych na
grubość ścianki np. elementu walcowego, bo wszystko pracuje w zakresie
liniowym i wyprowadzone wzory w PN-EN, ASME są słuszne dla tego stanu.

To co piszę nie jest moim wymysłem, ani teorią wyssaną z palca... To
informacje z jednego najbardziej szanowanych gazet dotyczących urządzeń
dozorowych w Polsce (Dozór Techniczny, autor M. Jaworski). Jeśli autor tego
artykułu myli się, to proszę o uwagi, a ja się z nim skontaktuję i przekaże,
co za bzdury wypisuje w artykułach.

A teraz postaram się wytłumaczyć (przy udziale wspomnianego artykułu) skąd się
w obliczeniach naprężeń dopuszczalnych bierze Rm (granica wytrzymałości), a
nie tylko Re (granica plastyczności) i postaram się przekonać co niektórych,
że uwzględnienie Rm w obliczeniach naprężeń dopuszczalnych wcale nie oznacza,
że brany jest pod uwagę stan plastyczny.

Więc do dzieła: w przypadku stali metoda naprężeń dopuszczalnych (Allowable
Stress Method) określa naprężenia dopuszczalne jako iloraz granicy
plastyczności przez współczynnik bezpieczeństwa. Ale w trakcie obciążeń
konstrukcji granica plastyczności nie powinna być NIGDY osiągana. Dlatego w
związku z tym naprężenie dopuszczalne może być RÓWNIEŻ zdefiniowane w
odniesieniu do wytrzymałości na rozciąganie i wówczas: allowable stress
(design stress)= kr = Rm/x. Gdzie kr to dopuszczalne naprężenia na
rozciąganie. Przy rozpatrywaniu prostych przypadków obciążeń obliczenia
wytrzymałościowe sprowadzały się do sprawdzenia warunku, aby maksymalne
naprężenia obliczone z odpowiednich wzorów nie przekroczyły wartości naprężeń
dopuszczalnych. W budowie konstrukcji występują nie tylko proste, lecz również
ZŁOŻONE stany obciążeń (np. w baniakach w stanie błonowym dwa głowne
naprężenia), charakteryzujące się przestrzennym układem naprężeń głównych. Aby
określić, przy jakim współczynniku bezpieczeństwa pracuje dany element
należałoby wykonać badania laboratoryjne przy zachowaniu takiego samego
stosunku naprężeń głównych, jaki istnieje w najbardziej zagrożonych punktach w
czasie pracy danego elementu i ustalić przy jakich wartościach tych naprężeń
następuje zniszczenie materiału. Stąd warunek bezpieczeństwa: naprężenia
zredukowane < kr.

Współczynniki bezpieczeństwa o jakich mowa wynikają wyłącznie z faktu, że
materiał am pracować poniżej granicy plastyczności, stąd różna ich wartość na
przestrzeni lat jak również dla różnych norm obliczeniowych. Ale ja dalej nie
rozumie dlaczego niby to wszystko uwzględnia pełzanie? Moim zdaniem różnicę
jakie wynikają z przyjęcia różnych wartości współczynników wynikają z poprawy
jakości materiałów i większej kontroli nad tym, że granica wytrzymałości, czy
plastyczności ma wartość zapewnioną w normie.

Gydby kogoś interesowało to przy zaprojektowaniu baniaka o tych samych
średnicach, z tych samych materiałów, dla tych samych warunków obciążenia,
tańszy byłby baniak wykonany wg PN-EN 13445-3!!! Otóż dlaczego: ze względu na
inny sposób oceny naprężeń dopuszczalnych (gdzie zakładając, że baniak wg
PN-EN ma grubość 34mm, to wg ASME Div.1 ma 47,5mm, a wg Div.II ma 40mm) i ze
względu na obróbkę cieplną po spawaniu, gdzie jak się nie mylę dla ASME zawsze
wymaga się takiej obróki, a dla PN-EN tylko dla grubości większych niż 34mm
(ale mogę się mylić). Te dane też nie wyssałem z palca. To też info z
artykułów, gdzie porównuje się te dwie metody obliczeń (ASME z PN-EN).

Sam nigdy nie porównywałem obliczeń ASME z PN-EN, ale zaglądam często do różny
norm i mogę powiedzieć, że przyjmowane współczynniki bezpieczeństwa mogą
wynikać z również z wielu uproszczeń obliczeniowych (np. brak uwzględnienia
stanu giętnego powłok). No i dodatkowo wiele materiałów zwiększa swoje
własności wytrzymałościowe w wyniku obróbki plastycznej (wzmocnienie) co w
sumie w Pn-EN 13445-3 jest uwzględnione przy obliczeniach dennic
elipsoidalnych. Oprócz tego trzeba zaznaczyć, że w dużej ilości materiałów
przecież praktycznie nie da się dokładnie ocenić Re. Stąd jakby nie było
uproszczenie, że przyjmuję się umowne granice plastyczności dla 0,2% lub
1% wydłużenia.

To tyle z mojej strony. Trochę długie, ale mogłem więcej :D

--
Wysłano z serwisu Usenet w portalu Gazeta.pl -> http://www.gazeta.pl/usenet/