Гаситель лавинного разрушения сварной конструкции

(51) В 23 К 28 0 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ИТЕТ СССР И ОТКРЬ 1 ТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фи АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона(54) (57) 1. ГАСИТЕЛЬ ЛАВИННОГО РАЗРУШЕНИЯ СВАРНОЙ КОНСТРУКЦИИ, выполненный в виде вставки с многослойной стенкой, о т л и ч а ю щ и й с ятем, 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 щ и й с я тем, что прорези совмещены по крайней мере в двух смежных слоях.3. Гаситель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я 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.Изобретение относится к сварке, к методам борьбы с трещинообразонанием сварных конструкций, эксплу атируемых в условиях низких температур, в частности к гасителям лавинного разрушения сварной конструкции, и может быть использовано при изготонлении магистральных, заводских и технологических трубопроводов.Известны конструктивные решения по созданию барьера на пути вероятного движения трещины при нестабильном (лавинном) ее распространении.Иэнестен метод остановки движущейся трещины н трубопроводе с помощью бандажей, одеваемых на трубу в виде пластины на болтах, проволоки, навитой на трубу, листа, накладываемого на трубу и скрепляемого сваркой Я .Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гаситель лавинного разрушения сварной конструкции, выполненный в ниде многослойного пакета листов (2) .Движущаяся трещина в процессе разрушения конструкции с таким гасителем попадает н 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 останонки,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 высокойвероятностью останавливал бы трещинуна малом отрезке пути ее движенияв теле гасителя. Особенно это важно,если трещина движется со скоростью400-б 00 м/с, что имеет место приразрушении газопроводов иэ труб большого (1200-1420 мм) диаметра.Цель изобретения - уменьшение габаритов гасителя и обеспечение надежности остановки движущейся трещиныв пределах гасителя.Поставленная цель достигаетсятем, что в гасителе лавинного разрушения сварной конструкции, выполнен 15 ном н виде многослойного пакета листов, по крайней мере в одном слоегасителя выполнены прорези под угломк предполагаемому направлению движения трещины.Кроме того, прорези совмещены покрайней мере в двух смежных слоях, ас целью обеспечения герметичностистенки гасителя в случае выполненияпрорезей но всех слоях, с двух сторон каждой прорези верхнего и нижнегослоя выполнены сварные проплавныешны,На фиг. 1 схематически представлен гаситель на пути трещины, общийвид, на фиг. 2 и 3 - модификации гасителя, на фиг. 4 - гаситель с проплавленными швами.В слоях многослойной встанки-гасителя 1, ввариваемой в стенку конструкции 2, предусмотрены искусстЭ 5 венные разрывы сплошности материалаотдельных слоев - прорези 3, расположенные перпендикулярно или подуглом к предполагаемому направлению движущейся трещины.40 Движущаяся трещина., вошедшаяв тело многослойного гасителя,встречает на своем пути прорези в слояхгасителя и, закончившись на однойкромке прорези не может снова начаться на другой. Такой разрывсплошности может быть выполнен вчасти слоев с разнесением его послоям или совмещением в части слоев,Й если разрыв сплошности выполнен вовсех слоях и необходимо обеспечитьгерметичность, то она может бытьобеспечена 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 представляеттруда. Для этого до сборки листов в60 пакет на отдельных листах с помощьюфрезы или тонкого отрезного шлифо-.вального камня наносится прорезь.Для проверки эффективности новойконструкции гасителя лавинного разрушения изготовлены образцы ПУП по1060375 Фюд Составитель Л. НазароваТехред С,Легеза Корректор А. Ильин едактор А. Хим Заказ 9923/1 Тираж 1106 П ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и отк 35, Москва, Ж, Раушская н дписноеета СССРытийб., д. 4 1130 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна которым определяют стойкость конст-рукции к распространению лавинногоразрушения. Образцы ПУП имеют многослойную стенку, но в одной серииобразцы собирают в виде пакета иэчетырех обычных тонких листов, аво второй серии - из таких же тонких листов той же марки стали, нос искусственно созданными разрывами сплошности в виде прорезей,выполненных перпендикулярно направлению движения трещины. В процессеиспытания при температуре минус60 фС первая серия образцов хрупкоразрушается и каждый образец разделяется трещиной пополам, а во второй серии при температуре минус60 фС ни один из образцов не разрушен пополам, т.е. происходит ос;тановка трещины не только в слоях,где имеется искусственно созданное нарушение сплошности металла, нои в соседних слоях образца.Результаты экспериментов позволяют сделать вывод о целесообразности использования многослойных 5 гасителей лавинного разрушения сискусственно созданными нарушениями сплошности (например прорезями), в отдельных слоях для остановкилавинного разрушения.Применение новой конструкциигасителя лавинного разрушения,например, в газопроводах диаметром1400 мм, позволяет существенно сократить длину гашениянестабильно 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. неменее, чем в два раза.