Việc tăng độ dày thành trong các bộ phận không phải lúc nào cũng giảm thiểu sự cố mỏi một cách hiệu quả vì sự mệt mỏi được thúc đẩy nhiều hơn bởi nồng độ ứng suất cục bộ, vị trí bắt đầu vết nứt và mô hình tải theo chu kỳ hơn là độ dày vật liệu đồng đều.
Các dạng mỏi chính
Các vết nứt mỏi thường bắt đầu từ các vết nứt ứng suất như mối hàn, rãnh hoặc góc nhọn, trong đó hình học khuếch đại biến dạng bất kể độ dày tổng thể. Các bức tường dày hơn có thể chuyển nguy cơ hỏng hóc sang nơi khác, chẳng hạn như gây ra ứng suất cao hơn ở các khu vực lân cận hoặc thêm trọng lượng không mong muốn làm thay đổi sự phân bố tải.
Giới hạn độ dày
Trong kết cấu hàn, các tấm dày hơn làm giảm độ bền mỏi do hiệu ứng kích thước thống kê — khối lượng lớn hơn chứa nhiều khuyết tật dễ phát triển vết nứt. Các vật liệu như nhôm thiếu giới hạn độ bền thực sự, vì vậy ngay cả các phần dày cũng bị hỏng trong đủ chu kỳ mà không giải quyết các lỗi thiết kế.
Chiến lược thiết kế tốt hơn
-
Sử dụng góc hoặc chuyển tiếp mượt mà để giảm nồng độ ứng suất.
-
Tối ưu hóa đường kính ống hoặc lựa chọn vật liệu thay vì chỉ làm dày cho các ứng dụng nhạy cảm với trọng lượng như khung xe đạp.
-
Áp dụng các phương pháp xử lý bề mặt hoặc chọn hợp kim có khả năng chống nứt vượt trội.
Mỏi cơ học và mỏi nhiệt: Tại sao độ dày thành không phải lúc nào cũng là câu trả lời
Trong lĩnh vực kiểm tra bình áp lực, chúng ta thường quá chú trọng đến tốc độ ăn mòn và độ dày còn lại. Tuy nhiên, có một kẻ giết người thầm lặng không quan tâm đến độ dày thành bình của bạn: Mỏi cơ học và mỏi nhiệt.
Mỏi xảy ra khi bình chịu tải trọng chu kỳ — cho dù là do dao động áp suất, giãn nở và co lại do nhiệt, hoặc thậm chí là rung động cơ học từ thiết bị được kết nối. Nguy hiểm của mỏi là nó tạo ra các vết nứt siêu nhỏ tại các “điểm tập trung ứng suất” như mối hàn vòi phun, thay đổi tiết diện đột ngột, hoặc thậm chí là các vết xước sâu. Với tư cách là các chuyên gia kiểm định, trọng tâm của chúng ta trong việc kiểm tra các bình chứa có chu kỳ hoạt động nên chuyển từ việc đo độ dày bằng siêu âm (UT) đơn giản sang các phương pháp kiểm tra bề mặt và thể tích tiên tiến hơn:
Cái nhìn tinh tường: Đặc biệt chú ý đến các mối hàn và các mối hàn gắn kết, nơi tập trung ứng suất cao nhất.
Thực tế vận hành: Một bình chứa được thiết kế để hoạt động ổn định nhưng hiện đang được sử dụng ở chế độ “chu kỳ” sẽ có nguy cơ cao.
Phát hiện: Vì các vết nứt do mỏi thường hẹp và chứa đầy cặn, nên việc chuẩn bị bề mặt và lựa chọn phương pháp kiểm tra không phá hủy (như kiểm tra từ tính hoặc dòng điện xoáy) trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.
Tính toàn vẹn không chỉ đơn thuần là có đủ kim loại; mà còn là đảm bảo kim loại có thể chịu được các chu kỳ hoạt động mà nó được thiết kế.
#API510 #MechanicalFatigue #PressureVessels #AssetIntegrity #WeldingInspection #EngineeringLogic #RefineryMaintenance #SafetyFirst
API 510, Mỏi cơ học, Bình áp suất, Tính toàn vẹn tài sản, Kiểm tra mối hàn, Logic kỹ thuật, Bảo trì nhà máy lọc dầu, An toàn là trên hết
Ý kiến bạn đọc (0)