Liner Grav

1. Причина

Коминът на блок 3 на електроцентралата xxx в yyy се състои от стоманобетонен комин и стоманена облицовка като тръба за димни газове. Лайнерът има дълга история, но е поучителна:

2. Определяне на причините за щетите

2.1 Общи положения

Причините за щетите могат да се основават на вида на въздействието върху конструкцията или конструкцията или нейното изпълнение. Трите области с възможни причини са разгледани по-долу.

2.2 Действия и динамичен отговор

Таблица 1: Сравнение на силите на свързване при детерминиран и стохастичен подход на натоварване

Основната система е показана на фигура 2. Стоманобетонната шахта е представена от лявата линия, а вътрешната облицовка от дясната синя линия. Свързването с планираните конструкции, състоящо се от амортисьори и пружини, се извършва на ниво етап. Съединителят е показан тук под формата на скица само от пружинен прът с определена твърдост. Най-ниският съединителен прът на ниво 23,5 м твърдо свързва облицовката към стоманобетонната шахта.

Фиг. 2: Въз основа на динамичната система на вибрационната конструкция

2.3 Конструктивно обучение и изпълнение

В допълнение към значително по-високите напрежения върху конструкцията, причинени от стохастичния вятърен процес, друга причина за повреда е конструкцията на оковите пръти в краищата на съединителните пръти. Плочите на окото с дебелина t = 8 mm имат дължина на свободната връзка, която е около два пъти по-голяма, отколкото е посочено в скиците (стр. 17, 18 - но не е измерена там!) За предложението за обновяване. Поради голямата дължина на връзката, пластините на окото са изложени на риск от прегъване. Ако приемем твърдо затягане в квадратната тръба, дължината на извиване води до приблизително два пъти стойността на разстоянието между оста на болта и квадратната повърхност на тръбата. Ако съществуващата носеща конструкция е преизчислена в съответствие с жълтия печат на стандарта DIN 18800 Част 2, резултатът е безопасност от 1,0, ако се приеме товар, който съответства на приложеното натоварване в момента (с три порива на вятъра). Критичната част са перфорираните листове, които пренасят товара върху кухия профил към носещия щифт.

2.4 Резюме

Разследванията показаха, че по същество две причини са отговорни за настъпилите щети. Една от основните причини е, че детерминираните описания на вятъра, които обикновено се прилагат, водят до значително по-ниски натоварвания, особено в случай на конструкции с много ниско време на естествено трептене, отколкото стохастичният процес, който действително действа. Степента, до която вълнообразното вълнение, причинено от отделянето на поривните топки от комина 4 (при около западните ветрове), може да доведе до допълнителни възбуждания, не може да бъде оценено без тестове на аеродинамичен тунел. При извършените изчисления беше взето под внимание влиянието на по-високите отклонения (отколкото бяха измерени с подобни силни ветрове и неравностите на терена) на основния процес на стохастичен вятър.
Втора причина се крие в изпълнението на пластините на ухото на съединителните пръти; Безопасността срещу прегъване е намалена от голямата свободна дължина на тези листове.

3 предложение за ремонт

3.1 Общи положения

Както показват динамичните изчисления, в резултат на турбулентния вятър възникват относително високи напрежения върху съединителните пръти. Тъй като тези сили на свързване трябва да бъдат въведени непряко в стоманобетонната обвивка на шахтата, се прави опит за намаляване на силите като част от изчисленията за обновяване. Има различни възможни решения за това. Те се обсъждат след извършване на съответните изчисления.
Съществена предпоставка за избора на концепцията за обновяване беше изискването да може да се извършат всички ремонти в размер на съществуващите платформи. За да се избегне скъпата реконструкция на сцената, всички възникващи вибрации не трябва да имат амплитуда по-голяма от 5 cm, тъй като в противен случай те биха докоснали структурата на сцената. Второто изискване беше конструкцията да бъде възможно най-необслужвана.

3.2 Свързване чрез допълнителен амортисьор

Често практикуван подход е да се намалят възникващите вибрации. В този случай доставената енергия се разсейва, т.е. унищожава, чрез подходящо оразмерени амортисьори. Амплитудите на вибрациите са значително намалени. За да се унищожи енергията обаче, трябва да има относителни движения между амортисьора и конструкцията, така че амортисьорът да може да работи. Движението между стоманената облицовка и стоманобетонната шахта се използва като относително движение.
Всички видове амортисьори, предлагани на пазара, могат да се използват като допълнителни амортисьори, но на въпроса за проектното усилие за интегриране на амортисьорите трябва да се отговори по различен начин в зависимост от системата. Таблица 2 показва основните резултати от случайни динамични изчисления. Към всеки съединителен прът в модела е добавен амортисьорен елемент. Различни комбинации от параметри на затихване бяха изследвани, за да се определи оптималното затихване.

Таблица 2: Динамично напрежение на съединителните връзки с допълнително амортизиране

.
Оказва се, че когато са включени амортисьорни елементи с D = 800 kN сек/м, системата се изглажда много добре за всички съединителни пръти. Това отчасти се дължи на факта, че вискозните съединителни елементи са разположени без паралелни пружини, така че нискоскоростните ударни натоварвания върху стоманобетонната шахта трудно могат да комуникират с облицовката. Това решение обаче има недостатъка, че облицовката не е фиксирана в своето положение, така че трябва да се осигурят допълнителни крайни ограничители. Освен това има относително големи амплитуди на трептене, които не са приемливи с оглед на съществуващите платформи.

3.3 Свързване чрез пружини и допълнителни амортисьори

За да се премахнат недостатъците на плаващото монтиране на стоманената облицовка, се търси конструктивно просто решение, при което с помощта на пружини и паралелно свързани амортисьори се принуждава обширно центриране на облицовката в състояние на празен ход. Вътрешните разработки са много сложни, така че индустриално произведените елементи са търсени в следното.
Пружинните елементи на Ringfeder се оказаха подходящо решение на разглеждания проблем. Предимствата са посочени накратко по-долу:

независима от температурата линейна характеристика
няма свързана с възрастта промяна в характеристичната крива, както при хидравличните системи
висока паралелна амортизационна способност чрез триене на коничните пружинни шайби
Ефективно, дори ако отделни пружинни шайби се счупят
Ограничение на макс. Пътуване на окачването чрез блокиране
ефективно както при опън, така и при натиск.
Сравнително простата структура на пръстеновидния пружинен елемент гарантира възможно най-малко смущения.

Таблица 3: Сили на свързване при използване на пръстеновидни пружинни елементи, зависими от честотата амортизация
.
Поради несигурността в дефиницията на стойностите на демпфиране се разглежда и случаят, при който демпфирането на пръстеновидния пружинен елемент е независимо от честотата. Приемайки същия елемент, както е посочен по-горе, амортизационната константа след това води до следното:

Успоредно с това тук се разглежда и вторият случай с двойно по-мека пружина с адаптирани стойности на затихване. Резултатите са показани в Таблица 4.

Таблица 4: Сили на свързване при използване на пръстеновидни пружини, независимо от честотата демпфиране

.
Вижда се, че силите на свързване не се влияят много от стойностите на амортисьора; размерът на твърдостта на пружината е определящ. Това съответства на знанието, че амортисьорите имат само подчинен ефект. Като цяло резултатите се променят само леко, когато се променят системните параметри.

3.4 Тест за умора

Таблица 5: Събиране на средната почасова скорост на вятъра

Фигура 3 показва разпределението на стандартното отклонение във времето в логаритмична скала:

Фигура 3: Съвкупност от действащата дисперсия на скоростта на вятъра

Определяне на максимално високите напрежения
Вземете допустимите напрежения на якост на умора за съотношението на напрежение и групата на напрежение B6 (колектив на Wöhler) (напр. От таблица 3 на DIN 4132. Посочените там допустими напрежения съответстват на допустимите напрежения с 90% вероятност за оцеляване, със сигурност на .
Определяне на допустимите напрежения на якост на умора за вятърния колектив чрез умножаване на допустимите напрежения съгласно б) по коефициент 4. За групата на случаите на прорези K4 това води до допустимо напрежение от. Вече за групата на прорезите K3 има допустимо напрежение на якост на умора от, стойност, която е над допустимите напрежения на стоманата St37. В случай на St37, доказателство за якост на умора трябва да се извърши само за калъф K4.

3.5 Конструктивно обучение

Оразмеряването на носещата конструкция трябва да се извършва еднакво за всичките 3 платформи. Поради тази причина максималната сила на свързване за амортизиране с пръстеновидния пружинен елемент се приема като основа за действащото натоварване. Според таблица 4, това води до средното свързване при P = 160 kN. За разлика от предишното решение, прикачването трябва да се извършва с помощта на две съединителни пръти във всяка посока (фиг. 2). Това води до максимална сила на свързване от P = 160/2 = 80 kN на съединителен прът. Тази сила е основата за оразмеряването на свързващ прът. Предоставеният пръстенен пружинен елемент трябва да отговаря на следните изисквания:

максимална сила на пружината: F = 200 kN
Пружинен ход: s = 50 mm
Пролетна работа: W = 5650 J.

На снимка 4 вдясно е показана основна скица на пръстеновидния пружинен елемент, на снимка 4 вляво е показан отворен модел. Вижда се, че в случая на пръстеновидната пружина коничните пръстеновидни елементи се намират в контакт помежду си, което води до високо амортизиране по време на движение поради разширение. Пролетният ефект се създава чрез натискане на разширяващото се - т.е. увеличаване на обхвата - пръстенни елементи и по този начин увеличаване на обхвата, постигнати отделни елементи. Чрез предварително натоварване на пружинните елементи (чрез гайката, посочена в раздела) в пружинната чаша е възможно да се предадат опънни сили - до нивото на предварително натоварващата сила.


оптически отворен модел	Разрез през пролетта

Фиг. 4: Издърпайте-натиснете пръстенния пружинен елемент

Елементът е свързан с помощта на 2 уши от едната страна на пружинната чашка и издърпващ прът от другата страна. Връзката между свързващия прът и махалото е проектирана от компанията Ringfeder. В случай на по-дълги срокове за доставка на пръстеновидния пружинен елемент, елементът първо трябва да бъде заменен с твърд дистанционер. Препоръчително е да поръчате някои допълнителни пръстеновидни пружинни елементи като резервен резерв и да ги съхранявате временно на съответните платформи. При проектирането на съединителя трябва да се спазват следните принципи в допълнение към обичайните правила: