Levhalardakı Oyuklar Cıvarında Termal Gerılme Konsantrasyonu

Abstract

Petro-kimya, nükleer enerji üretimi ve diger sanayi alanlarinda genis uygulama alani olan basinç kaplari mekanik ve sicaklik yükleri, kimyasal aktif sivilarin akintisi gibi birçok faktörü n etkisinde çalistirilmaktadir. Sistematik olarak yapilan bakimlar sirasinda ilgili kablarin iç yüzeylerinde çesitli formlarda korozyon çukurlarinin oldugu belirlenmistir. Oyuklar, bölgesinde basinç kabinin tasarimi sirasinda tayin edilmis cidar kalinligini azaltir ve sivri formundan dolayi yüksek seviyede gerilme yigilmasina sebep olurlar. Sözü edilen faktörler, oyuklar bölgesinde kullanilan malzemenin güvenlik sinirlarinin asilmasina neden olabilirler. Dolayisiyla degisken mekanik-sicaklik yüklerinin ve akiskanlarin olusturdugu elektro-kimyasal proseslerin toplu etkisi oyuklar bölgesinde yorulma çatlaginin olusmasi için oldukça uygun ortamlardir. Dolayisiyla, basinç kabinin çalisma süresinin güvenli hesaplanabilmesi için iç yüzeyinde olusmus oyuk bölgesinde olusan gerilme durumu ile ilgili detayli bilgi gerekmektedir. Ilgili bilgi alaninin genisletilmesi için deneysel yöntemlerle ilgili arastirmalarin yapilmasina ihtiyaç duyulmaktadir. Deneysel arastirmalar ilgili bilgi alanini genisletmekle beraber, ayni zamanda, sayisal yöntemlerle yapilan incelemelerde elde edilen sonuçlarin kontrol edilmesini de saglarlar.Pressure vessels used in nuclear power plants, petrochemical and different industrial areas are exposed to high and variable temperature, pressure and rapid flow of chemical active liquids which cause cavities. Hence, cavities in different forms and dimensions leading to the cracks develop on walls of the vessels. These cavities are observed during the maintenance of the vessels. The wall thickness is determined during the design process of the pressure vessel is reduced due to the cavities formed, simultaneously high stress concentrations around the cavity zones due to sharp forms of the cavities. The mentioned factors can cause exceeding safe stress limits of the used materials around the cavity zones. Moreover, tip regions of the cavities are suitable places to be fatigue cracks due to total effect of variable mechanical, thermal loads and electrochemical processes. Concerning, during the design process, knowing maximum values of stress components in the cavity region is important in order to predict the service life of the pressure vessels rationally. Therefore, a need is identified to evaluate stress state arising around the cavities in the inner surfaces of the pressure vessels in order to predict the service life. It is a necessity to make researches associated with the mentioned topics based on the experimental methods to increase the information. Experimental works allow not only increasing the knowledge but also checking the results obtained using numerical methods. As it is known, using methods of photoelasticity enables to determine the general character of stress state in geometrical concentration zone.