Россия
Россия
Россия
УДК 539.372 Деформации, не исчезающие самопроизвольно. Необратимые деформации
Цель: существующая проблема выявляемых в эксплуатации повреждений котлов вагонов-цистерн в следствие потери устойчивости требует новых подходов к теоретической и практической оценке возможных причин таких повреждений. Особую актуальность приобретает оценка сочетания различных факторов (в том числе влияния отклонения формы котла при его изготовлении) на возможность потери устойчивости в эксплуатации. Метод: для установления причин деформации котлов были проведены расчеты котла на устойчивость. Все расчеты проводились для фактических толщин, определенных по результатам измерений и толщинометрии. Для моделирования была выбрана модель вагона-цистерны с минимальными из измеренных толщинами. Расчеты проводились при действии нормативного значения внешнего давления и при сверхнормативных значениях внешнего давления. Результаты: проведенные расчеты устойчивости котла с фактически измеренными толщинами при действии внешнего избыточного давления показали, что потеря устойчивости котла: без отклонения формы от действия нормативного значения внешнего избыточного давления 40 кПа — не установлена; с локальными дефектами от сварки при действии нормативного значения внешнего избыточного давления 40 кПа — не установлена; без локальных дефектов от сварки с глобальным отклонением формы котла при действии избыточного внешнего давления 40 кПа — возможна при значении относительной овальности порядка 2,7 %; без глобального отклонения формы котла — возможна от действия сверхнормативного значения внешнего избыточного давления 79 кПа и выше. Практическая значимость: установлены возможные причины потери устойчивости котлов в эксплуатации. Причинами потери устойчивости котла могут быть глобальное отклонение формы котла при наличии относительной овальности порядка 2,7 %; действие сверхнормативного значения внешнего избыточного давления 79 кПа и выше, что возможно при нарушении технологии процесса разгрузки вагона-цистерны; сочетание наличия глобального отклонения формы котла и действия сверхнормативного значения внешнего избыточного давления вследствие нарушения технологии процесса разгрузки вагонов-цистерн.
вагон-цистерна, котел вагона-цистерны, потеря устойчивости, коэффициент запаса устойчивости, избыточное давление, коррозия котла, отклонение формы
1. Григорьев П. С., Беспалько С. В., Коржин С. Н. Оценка устойчивости котла цистерны на основе вариационного принципа Лагранжа // Наука и техника транспорта. 2022. № 2. С. 39–46. EDN ANRELI
2. Балалаев А. Н., Жебанов А. В., Коркина С. В. Потеря устойчивости котла вагона-цистерны при сливе вязких нефтепродуктов // Вестник транспорта Поволжья. 2023. № 1(97). С. 7–11. EDN DJKVTN
3. Балалаев А. Н., Жебанов А. В., Коркина С. В. Анализ причин потери устойчивости котла цистерны при перевозке газоконденсата в зимнее время года // Вестник транспорта Поволжья. 2022. № 2(92). С. 7–13. EDN NDKXQZ
4. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996.
5. ГОСТ 33211-2014. Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам.
6. Оценка устойчивости цилиндрической оболочки котла цистерны c учетом заполнения ее жидким грузом / П. С. Григорьев [и др.] // Транспорт Урала. 2021. № 4(71). С. 40–45. DOI:https://doi.org/10.20291/1815-9400-2021-4-40-45. EDN HQKDQD
7. Григорьев П. С., Беспалько С. В., Гончаров В. В. Определение критических температур потери устойчивости пологих цилиндрических оболочек // Тепловые процессы в технике. 2021. Т. 13, № 7. С. 324–328. DOI:https://doi.org/10.34759/tpt‑2021-13-7-324-328. EDN FHJJCX
8. ГОСТ 34347. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия (ISO 16528-1:2007, NEQ, ISO 16528-2:2007, NEQ).
