ТОНКОСТЕННЫЕ СОСУДЫ, РАБОТАЮЩИЕ ПОД ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ
С позиции расчета на прочность сосуд считают тонкостенным, если толщина его стенки значительно меньше прочих размеров (в 20 раз и более). С прзиций конструктивного оформления сварных соединений и технологии изготовления понятие тонкостенности обычно ограничивают толщинами, не превышающими 7—10 мм.
Условия работы тонкостенных сосудов характеризуются наличием статического внутреннего давления, создаваемого однократно или многократно, на короткое время или длительно, при нормальной или пониженной температуре.
Назначение сосуда и условия его работы определяют требования к материалу, конструктивному оформлению и технологии изготовления. Для баллонов и тормозных резервуаров наземного транспорта, где экономия веса является важной, но не главной задачей, обычно используют хорошо сваривающиеся материалы при высоком запасе прочности. Напротив, для сосудов, предназначенных для летательных аппаратов, требование минимальной массы является основным. Это заставляет использовать для их изготовления материалы с высокой удельной прочностью при малых запасах прочности.
В первом случае относительно малая чувствительность металла к наличию концентраторов и к термическому циклу сварки, сравнительно высокий запас прочности позволяют ограничить указания ТУ некоторыми общими положениями, кратко излагающими опыт изготовления и эксплуатации. Для сосудов общего назначения, работающих при давлении свыше 1,7 кгс/см2, такие сведения содержат «Правила устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давление» [7], утвержденные Госгортехнадзором СССР и обязательные для всех министерств и ведомств. Подобные сведения содержат также стандарты на отдельные изделия, например ГОСТ 1561-65* и 14249- 73***.
Во втором случае для сосудов специального назначения низкий запас прочности, высокая чувствительность материала к концентрации напряжений и к изменениям механических свойств под действием термического цикла сварки заставляет гораздо более жестко регламентировать все этапы процесса изготовления. Технические условия на такие изделия обычно содержат подробные указания в части приемки металла, выполнения заготовительных операций, допусков на точность сборки, требований к сборочной оснастке, приемов и режимов сварки, назначения и условий выполнения механической или термообработки соединений после сварки, контроля качества сварных соединений и методов приемных испытаний готовых изделий, характера и размера дефектов, которые можно в изделии допустить без исправлений, дефектов, которые разрешается исправлять с описанием приемов исправления, дефектов, служащих браковочным признаком и не подлежащих исправлению и т. д. Примером такого документа может служить нормаль НО 5926-09.