Разница в давлении между верхним и нижним давлением: Разница давления между верхним и нижним давлением. Что делать, если высокое нижнее давление и высокое верхнее

alexxlab Разное

Содержание

Разница давления между верхним и нижним давлением. Что делать, если высокое нижнее давление и высокое верхнее

На формирование тонуса кровеносных сосудов воздействует несколько факторов. В первую очередь он образовывается внутренним давлением на стенки. Вторым фактором является внешне-сосудистая нервная регуляция. В совокупности эти процессы объединяются в понятие артериального давления. Для здоровых людей существует официальный норматив – 120/80. Но на самом деле значения не бывают статичны. Эти показатели пластичны и незначительно изменяются каждую секунду.

Кровяное давление верхнее и нижнее

Первый показатель отражает, какая интенсивность у кровяного напора на сосудистые стенки в процессе сокращения сердца. В этом случае говорят о верхнем или систолическом давлении. Оно показывает, как сокращается мышца сердца. Образование систолического давления происходит с участием крупных сосудов, таких, например, как аорта. Нормальные значения находятся в пределах 120-130 мм. Показатели зависят от нескольких факторов: растяжимость сосудистых стенок, ударный объем в левом желудочке, максимальная скорость изгнания.

Диастолическое (нижнее) давление определяется при расслаблении кардиальной мышцы. Для него также установлены нормальные значения – от 80 до 85 мм. Диастолическое давление отражает сопротивление, которое испытывает, проходя по сосудам, кровь. Его формирование происходит в момент закрытия клапана аорты. В это время кровь поступать обратно в сердце не может, а оно, в свою очередь, заполняется кровью, обогащенной кислородом, для последующего сокращения.

Математическая разница верхнего и нижнего давления называется «пульсовым показателем». В норме уровень находится в пределах 30-40 мм. Однако специалисты обращают внимание на то, что большое значение имеет и общее состояние человека. Вне зависимости от цифр, каждый может иметь индивидуальное давление.

Рабочее АД

Этот термин кардиологами применяется при обозначении таких показателей, с которыми человек чувствует себя нормально.

Необязательно это будет традиционная и общепринятая норма. При АД 120 на 80 человека называют «нормотоником». Те, у кого, все время отмечается значение в пределах 140/90, считаются гипертониками. При этом самочувствие у людей хорошее. Если показатели находятся в пределах девяносто на шестьдесят, то такое состояние определяется как гипотония.

 Но для некоторых людей и такие показатели считаются нормой. Значение верхнего и нижнего давления, отклоняющееся от классического, — это не всегда признак каких-либо патологий. Так, к примеру, у спортсменов, которые прекратили интенсивные нагрузки, отмечается рабочая гипотония. При этом такое общее самочувствие этих людей вполне удовлетворительное.

Нужно ли устранять отклонения показателей?

Какое давление верхнее и нижнее станет для человека нормальным, во многом зависит от образа его жизни, наличия или отсутствия вредных привычек, режима питания, стрессов. В практике известны случаи стабилизации показаний до нормы без приема медикаментов.

Достаточно было устранить погрешности в диете, сменить активность.

Следует сказать, что современные медики отходят от применения «фармакологической подгонки» уровня АД под прежние стандарты. Врачи признают, и это доказано м

Маленькая разница между верхним и нижним давлением

Артериальное давление – показатель того, насколько сильно кровь давит на стенки сосудов при сердечном сокращении. Этот параметр является одним из наиболее важных маркеров состояния здоровья человека. Верхний показатель при тонометрии, то есть измерении давления, называется систолическим давлением. Нижний – диастолическим. Разница между ними является пульсовым давлением, в норме оно варьируется от 35 до 45 мм рт. ст. Больший или меньший разрыв между систолой и диастолой может сигнализировать о нарушении функционирования нервной системы, сердца и сосудов.

Низкое пульсовое давление может являться физиологической особенностью человека или же симптомом патологического процесса. При этом в медицинской практике выделяют целый перечень различных болезней, которые приводят к подобным отклонениям. Некоторые из них отличаются доброкачественным течением, другие же свидетельствуют о затяжных нарушениях в работе органов и систем и приводят к развитию жизнеугрожающих состояний.

Маленькая разница между верхним и нижним давлением

Норма артериального давления по возрастам

ВозрастСредние показатели систолического давленияСредние показатели диастолического давленияСредние показатели пульсового давления
20116-12372-7644-47
30120-12975-7945-50
40127-13080-8147-49
50130-13583-8548-52
60132-13785-8747-50
65 и старше132-13788-8945-47

Что такое кровяное давление

Содержание материала

Физиологические причины

В норме у человека ударная волна, вызванная сокращением сердечной мышцы, вызывает сопротивление сосудистой стенки и упругую отдачу.

Если сосуды недостаточно эластичные, скорость пульсовой волны увеличивается, а разница между систолическим и диастолическим давлением сокращается. Низкое пульсовое давление – это наиболее распространенная проблема среди пожилых людей. С возрастом начинает выбрасывать меньший объем крови, а стенки сосудов становятся более жесткими. Пульсовая волна уже не оказывает на них привычного давления, что приводит появлению минимальной разницы между систолой и диастолой. О снижении эластичности сосудов свидетельствуют следующие признаки:

  • шум в ушах;
  • зябкость, постоянно холодные пальцы рук и ног;
  • утомляемость;
  • ощущения давления в области висков.

Внимание! Низкое пульсовое давление у людей пожилого возраста, которое сопровождается одышкой и болью в грудной клетке, может свидетельствовать о развитии сердечной недостаточности. Такое состояние требует обязательного обращения к кардиологу.

Провокаторы гипотонии

Наследственный фактор также имеет значение. Высока вероятность развития низкого пульсового давления у людей, чьи ближайшие родственники страдают гипотонией или нейроциркуляторной дистонией. Недостаточная эластичность и повышенный тонус сосудистых стенок являются факторами, стимулирующими формирование патологии.

Помимо этого, низкое пульсовое давление у некоторых пациентов развивается под влиянием следующих факторов:

  • неверно подобранная терапия при лечении гипертонии, из-за чего верхнее давление снижается, а нижнее остается прежним;
  • сильное переохлаждение – при этом обычно резко снижается систолическое давление;
  • эмоциональный стресс;
  • психические заболевания, особенно пагубно на показатели пульсового давления влияют приступы панических атак;
  • тяжелые физические нагрузки;
  • длительное нахождение в душном, плохо проветриваемом помещении.

Норма и отклонения артериального давления

Для улучшения работы сердца и сосудов людям с низким пульсовым давлением следует соблюдать несколько рекомендаций:

  1. Придерживаться распорядка дня, при этом отводить для сна около восьми часов.
  2. Заниматься спортом на улице, бегом или спортивной ходьбой. Эта мера способствует повышению сократимости сердечной мышцы.
  3. Регулярно проветривать жилые и рабочие помещения.
  4. Постараться свести к минимуму количество негативных эмоций и стрессов.
  5. Принимать витамины А, Е и препараты, содержащие жирные кислоты Омега-3.

Патологические причины

Падение, особенно резкое, пульсового давления в абсолютном большинстве случаев происходит в результате развития серьезных патологий кровеносной системы. Также данное состояние может возникнуть из-за нарушений работы различных органов, чьи функции непосредственно влияют на состояние сердца и сосудов.

Пульсовое давление

Нейроциркуляторная дистония

Нейроциркуляторная или вегето-сосудистая дистония – общее название симптомокомплекса, который включает различные отклонения в проводимости нервных клеток или сократительной функции миокарда. Патология не опасна для жизни пациента, однако сопровождается головной болью, перепадами давления, головокружением и рядом других нарушений, которые значительно ухудшают состояние больного.

Одним из характерных признаков ВСД является низкое систолическое и достаточно высокое диастолическое давление. У пациентов с нейроциркуляторной дистонией пульсовое давление может составлять 10-25 мм рт. ст.

Терапия в данном случае должна быть направлена на укрепление сердечно-сосудистой системы и улучшение общего самочувствия пациента. Для этого больному рекомендуется принимать Аскофен, Цитрамон и Аспирин.

Симптомы вегето-сосудистой дистонии

Внимание! При низком пульсовом давлении не рекомендуется использовать стандартные средства против гипотонии, так как эти лекарства способствуют повышению и диастолического давления.

Для улучшения кровотока и улучшения сократительной способности миокарда следует заниматься аквааэробикой или скандинавской ходьбой – прогулками с использованием специально разработанных палок. Также нормализации давления способствует закаливание, контрастный душ и выполнение гимнастики по утрам.

Под руководством тренера пациенты с нейроциркуляторной дистонией могут заниматься кардио-упражнениями в спортзале.

Анемия

Анемия или малокровие – это патологическое состояние, при котором в организме человека вырабатывается недостаточное количество форменных элементов крови – эритроцитов. Также анемия развивается в том случае, если в организме больного по каким-либо причинам падает содержание гемоглобина.

Симптомы анемии

Малокровие приводит к значительному повышению нагрузки на сердце, так как ему приходится быстрее сокращаться и гнать кровь по сосудам, чтобы компенсировать недостаток кислорода в органах и тканях. Однако сам миокард тоже испытывает гипоксию, в результате объем кровяного выброса снижается. При диагностике анемии специалист обязательно обращает внимание на следующие характерные симптомы:

  • одышка;
  • тахикардия;
  • гипотония;
  • низкое пульсовое давление.

Пациентам с малокровием необходимо сдать кровь и сделать ультразвуковое исследование для выявления причины развития патологии. Если внутренние кровотечения или нарушения работы органов кроветворения не были обнаружены, то больному назначаются железосодержащие препараты и предписывается ведение здорового образа жизни.

Видео — Разница между показателями систолического и диастолического давлений

Патологии почек

В клубочках почек вырабатывается гормон ренин. Он отвечает за нормальную регуляцию кровяного давления в организме человека. При острых воспалительных заболеваниях мочевыделительной системы выработка ренина резко увеличивается, что способствует повышению диастолического давления. Такое состояние обусловлено ишемией, то есть острым кислородным голоданием, почечной ткани в результате тяжелых воспалительных процессов, например, при остром пиелонефрите или кишечной колике.

Внимание! Подобные патологии представляют опасность для жизни человека и требуют экстренной диагностики и врачебного вмешательства.

Патологии почек, помимо снижения пульсового давления, проявляют себе иными симптомами:

  • тупые, ноющие или пронзительные боли в пояснице;
  • дизурия – задержка мочи;
  • ощущение вздутия в животе;
  • диспепсические явления: тошнота, метеоризм, диарея;
  • однократная рвота, которая не приносит облегчения;
  • озноб, лихорадка, приступы холодного пота.

Кардиогенный шок

Что такое кардиогенный шок

Кардиогенный шок — острая сердечная недостаточность, при которой поражается миокард левого желудочка. В результате резко снижается его сократительная способность. При кардиогенном шоке резко падает систолическое давление, а диастолическое остается прежним или снижается незначительно.

У человека при данной патологии резко нарушается кровоснабжение различных органов, в том числе головного мозга. Чаще всего кардиогенный шок развивается на фоне инфаркта миокарда, острого отравления или миокардита – поражение сердечной мышцы воспалительного характера.

Внимание! Пациенту при кардиогенном шоке необходимо проведение экстренных реанимационных мероприятий. При отсутствии врачебного вмешательства в течение 20-40 минут после развития патологического состояния может наступить летальный исход.

Подобное нарушение характеризуется резким ухудшением самочувствия, острой болью в области грудной клетки, которая иррадиирует в плечо, подлопаточную область с левой стороны и нижнюю челюсть. Сознание пациента нарушено или отсутствует, кожные покровы бледные и холодные.

Причины кардиогенного шока

Больному при кардиогенном шоке необходимо оказать первую медицинскую помощь:

  1. Немедленно вызвать реанимационную бригаду.
  2. Уложить пострадавшего, при этом под ноги ему можно подложить подушку или поставить невысокую скамеечку.
  3. Расстегнуть или снять с больного тесную и давящую одежду и украшения.
  4. Укрыть пациента пледом или дать ему грелку.
  5. При интенсивной боли в сердце дать пострадавшему Нитроглицерин.

Гипово

норма, причины отклонений, как лечить : Labuda.blog


27.03.2019 Алёна Машева Здоровье

Кровяное давление — один из важных показателей, характеризующих состояние здоровья. Поэтому следить за АД нужно не только в пожилом возрасте, но и в продолжение всей жизни. Оно, в частности, отображает состояние кровеносной, сердечной, сосудистой системы. Как вы помните, показатель складывается из двух цифр: верхнего (систолического) и, через черту, нижнего (диастолического) давления.

Разница между этими двумя составляющими имеет название пульсового давления. Чем оно важно? Данный показатель дает характеристику о работе сосудов в периоды сокращений сердца.

Какая норма разницы между систолическим и диастолическим давлением? О чем свидетельствуют отклонения как в большую, так и в меньшую стороны? За что отвечают показатели верхнего и нижнего давления? На все эти и другие важные вопросы мы дадим ответы в статье.

Что это такое?

Прежде чем конкретно говорить о разнице между систолическим и диастолическим давлением, разберемся, что это такое.

Данные показатели определяются во время стандартной процедуры измерения кровяного (то есть артериального) давления при помощи тонометра. Она проводится по стандартной методике Короткова. В частности, определяются величины верхнего и нижнего давления:

  • Систолическое. Также именуется верхним давлением. Тут измеряется сила, с коей кровь давит на сосудистые стенки при сокращении сердечных желудочков. Эта сила помогает выбрасывать кровь в аорту, легочную артерию. Показатель будет напрямую зависеть от тонуса стенок тех сосудов, что доставляют кровь в органы и ткани. А также общего объема кровяной массы, которая циркулирует по организму.
  • Диастолическое. Распространенное название — верхнее давление. Это сила напряжения стенок сосудов в короткие периоды между ударами сердца. На данный показатель существенное влияние оказывает сила сокращения сердечных желудочков, а также состояние миокарда (главной мышцы организма — сердечной).

О чем говорят показатели?

В общем, подобная клиническая характеристика путем проведения несложных измерений помогает судить о следующем:

  • Как работают сосуды между расслаблением и сокращением сердечной мышцы.
  • Какова проходимость сосудов?
  • Показатели эластичности и тонуса сосудистых стенок.
  • Наличие или отсутствие спазмированных зон.
  • Наличие каких-либо воспалений.

За что отвечают показатели?

Как находят разницу между систолическим и диастолическим давлением? Сначала измеряют данные показатели в общепринятой величине — миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Затем уже сравнивают их между собой и анализируют разницу.

Показатели верхнего давления отвечают за функционирование самого сердца. Они показывают, с какой силой выталкивается в кровоток кровь левым сердечным желудочком. Нижний показатель отвечает за тонус сосудистых стенок.

Регулярное наблюдение за этими показателями важно для того, чтобы своевременно заметить какие-либо отклонения от нормы. Например, слишком большую или слишком малую разницу между систолическим и диастолическим давлением.

Даже при повышении величины на 10 мм рт. ст. увеличивается риск появления следующего:

  • Нарушение кровообращения в мозге.
  • Сердечно-сосудистые патологии.
  • Ишемическая болезнь.
  • Заболевания, затрагивающие сосудистую систему нижних конечностей.

Если же отклонение от нормальной разницы между систолическим и диастолическим давлением сопровождается иного рода отклонениями от норм АД, а также общим ухудшением самочувствия, головными болями, слабостью, головокружениями, нужно как можно скорее обратиться к компетентному доктору! Любое промедление будет опасным для вашего здоровья.

Что такое «рабочее давление»?

Прежде чем говорить о норме разницы между систолическим и диастолическим давлением, рассмотрим термин, широко применяемый кардиологами. Это «рабочее давление». Что тут имеется в виду? АД, при котором индивид чувствует себя комфортно, подчеркивает хорошее самочувствие. Данный показатель может быть отличным от стандартного 120/80. Это индивидуальная характеристика, которая может как превышать норму, так и быть меньше нее.

Пациентов с систематически повышенным АД (до 140/90) при условии, что они чувствуют себя нормально, называют гипертониками. Людей с постоянно пониженным АД (до 90/60) также при условии сохранения хорошего самочувствия называют гипотониками.

Пульсовая разница

Итак, пульсовое давление, пульсовая разница — это значение промежутка между показателями верхнего и нижнего кровяного давления. Своеобразная подсказка для доктора по протекающим в организме пациента болезненным патологическим процессам.

Надо сказать, что при гипертензии, гипертонии пульсовое давление вполне может оставаться в норме. Верхние и нижние показатели АД повышаются или снижаются параллельно друг другу, с сохранением непатологического разрыва.

В медицинской практике выделяется несколько вариаций патологических изменений пульсовой разницы:

  • Снижение только диастолического давления.
  • Повышение лишь систолического давления.
  • Рост диастолического давления, в то время как систолическое остается неизменным.
  • Снижение систолического давления, когда показатели диастолического не изменяются.
  • Резкое повышение систолических показателей, когда диастолическое давление подымается вверх очень медленно.
  • Повышение верхних показателей, сопровождаемое и медленным подъемом нижних.

Каждая из вышеописанных вариаций говорит об определенных сбоях в работе организма. Притом зачастую и совершенно не связанных с сердечно-сосудистой системой. Поэтому для постановки диагноза доктор обязательно обращает внимание сразу на три показателя: верхнее, нижнее артериальное и пульсовое давление.

Какова норма разницы?

Напомним, что разница между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовой. Какие же стандартные нормальные показатели для нее? Это 35-50 единиц (в мм рт. ст.) в зависимости от возраста и индивидуального состояния самого пациента. Соответственно, она высчитывается, когда из верхнего показателя отнимается нижний. Стандартно: 120 — 80 = 40.

Слишком маленькую или слишком большую разницу между систолическим и диастолическим давлением считают очень информативной величиной. Она свидетельствует о наличии заболевания, патологии, часто очень серьезной.

Что касается повышенного верхнего или нижнего АД, эти показатели «сбивают» при помощи специальных лекарственных средств. Конечно, их должен выписать доктор, а не назначить сам себе пациент. Малую же или большую разницу между систолическим и диастолическим давлением не удастся «сбить» с помощью капель или таблеток. Это более серьезная проблема, решение которой зависит от многих факторов.

Маленькая разница

Распространено мнение, что маленькая разница между систолическим и диастолическим давлением — это показатель менее 30 единиц. Но доктора-кардиологи считают, что это более индивидуальный показатель.

Правильные подсчеты ведутся на основе индивидуального значения систолического АД. В том случае, когда пульсовое расстояние менее 25 % от верхнего давления, есть смысл называть его низким показателем.

Разберем на примере. Верхнее АД — 120 мм рт. ст. Для него нижним граничным пределом будет 30 единиц (30 = 25 % от 120). Следовательно, оптимальный показатель: 120/90. Расчет: 120 — 30 = 90.

Сопутствующие симптомы

Небольшая разница между систолическим и диастолическим давлением должна вызывать опасения, если она сопровождается следующими тревожными симптомами:

  • Слабость.
  • Раздражительность.
  • Апатия.
  • Головокружения.
  • Обмороки.
  • Сонливость.
  • Нарушение концентрации внимания.
  • Головные боли.

Каковы причины маленькой разницы?

Разница между систолическим и диастолическим давлением в 20 единиц, конечно, должна вызывать у пациента опасения. Если данный показатель ниже стандартных 30-ти, это может говорить о развитии следующих патологических процессов:

  • Сердечная недостаточность. Фактически сердце в данном случае работает на износ — оно не может справиться с высокой нагрузкой.
  • Недостаточность работы иных внутренних органов.
  • Инсульт левого сердечного желудочка.
  • Аортальный стеноз.
  • Кардиосклероз.
  • Тахикардия.
  • Миокардит.
  • Инфаркт, развившийся на фоне чрезмерного физического перенапряжения.

К чему приводит маленькая разница?

Если индивидуальный показатель несколько ниже нормы, то подобное соотношение нижнего и верхнего АД может привести к следующему:

  • Гипоксия.
  • Атрофические изменения, затрагивающие головной мозг.
  • Дыхательный паралич.
  • Нарушение зрительных функций.
  • Остановка сердца.

Подобное состояние очень опасно, так как оно имеет свойство усугубляться, а не останавливаться на определенных цифрах разницы. Если больной игнорирует его, в дальнейшем становится все сложнее вернуть его состояние в норму, назначить гарантированно эффективное медикаментозное лечение.

Многие гипотоники и гипертоники допускают опасную ошибку, уделяя внимание только показателям верхнего АД. Что касается нижнего давления, его тоже нужно отмечать. И обязательно высчитывать разницу между этими показателями — в случае патологических отклонений необходимо как можно скорее поделиться своими наблюдениями с лечащим врачом.

Большая разница

Является ли опасной разница между систолическим и диастолическим давлением в 60 единиц? Да, это тревожный показатель. Такое состояние может быть чревато самыми печальными последствиями для здоровья. В частности, оно говорит об угрозе инфаркта миокарда или инсульта.

Если пульсовое давление увеличено, это свидетельствует о том, что сердечная мышца теряет свою активность. В подобных случаях пациентам ставят диагноз «брадикардия».

Если разница между систолическим и диастолическим давлением — 70 мм рт. ст., что это значит? В индивидуальных случаях этот показатель говорит о предгипертензии. То есть пограничном состоянии между нормой и патологией. Есть смысл его отмечать, если промежуток между верхним и нижнем АД более 50 единиц. Также большой промежуток между данными показателями может свидетельствовать и о естественном старении организма.

Сопутствующие симптомы

При большой разнице между отметками верхнего и нижнего АД прежде всего человеку сложно сконцентрировать внимание на какой-то мысли или работе. Состояние сопровождается следующими симптомами:

  • Хронические обмороки.
  • Тремор конечностей.
  • Постоянная раздражительность.
  • Головокружения.
  • Апатия.
  • Сонливость.

Каковы причины большого промежутка?

О чем может говорить разница между отметками верхнего и нижнего давления сверх нормы? Есть смысл говорить о следующих патологиях:

  • Нарушение деятельности пищеварительного тракта.
  • Поражение желчного пузыря или же каких-либо его протоков.
  • Туберкулез.

Если вы заметили на тонометре слишком большие цифры, не паникуйте! В некоторых случаях это может быть следствием неправильной работы устройства, ошибки измерений. Обязательно замерьте давление еще несколько раз. Если показатели остаются высокими, нужно обратиться за медпомощью!

Какие отклонения являются допустимыми?

Давайте обратимся к общей медицинской статистике. Тут выделяется, что идеальной разницей между отметками верхнего и нижнего АД является промежуток в 40 мм рт. ст. Но, как показывает практика, такой показатель сложно встретить даже у молодых и здоровых людей.

Допустимой же разницей между систолическим и диастолическим показателем является промежуток в 35-50 единиц. Чем старше пациент, тем больший промежуток между значениями АД для него является непатологическим. По более существенным отклонениям от стандарта есть повод судить о наличии каких-либо патологических процессов.

Важно обращать внимание не только на разницу, но и на сопутствующие факторы:

  • Если промежуток между значениями АД остается в пределах нормы, но сами эти показатели неуклонно повышаются, это говорит о том, что сердечная мышца работает на износ. Необходимо срочное обращение к врачу!
  • Если все показатели занижены в отношении нормы, на лицо ситуация: как сосуды, так и миокард работают в замедленном режиме, что вызвано влиянием на них определенных патологических процессов.

Теперь вы знаете, что такое пульсовое давление, каковы его нормальные и допустимые показатели. При увеличении или уменьшении этой характеристики, стоит обязательно поделиться своими наблюдениями с лечащим врачом. Ведь игнорирование проблемы может привести к самым опасным последствиям для организма.

Источник: fb.ru



Разница между верхним и нижним давлением

Люди, заботящиеся о своем здоровье, знают, что необходимо регулярно измерять артериальное давление (АД). Много известных и оптимальных цифр, которые должен показать монитор, если с телом все в порядке. Но это значит, что разницу между верхним и нижним АД, которая является для нее нормой, почему она может быть большой или маленькой, знают далеко не все.

Что важно знать об артериальном давлении?

АД в норме — 120/80 мм рт. Ст., Т.е.е. разрыв между верхним и нижним значением составляет 40 мм рт. статья Если цифра 50-60 и более, увеличивается риск различных заболеваний. Гипертония и гипотония — состояние патологически опасное. Понижение артериального давления увеличивает вероятность атрофии головного мозга, нарушений зрения, остановки сердца. Повышение провоцирует гипертонический криз, который иногда приводит к параличу.

Систолическое артериальное давление показывает, с какой интенсивностью кровь давит на стенки кровеносных сосудов в момент сокращения сердца.Он демонстрирует состояние функций сердца и крупных артерий, поэтому его называют «сердцем». Количество зависит от объема левого желудочка, частоты сердечных сокращений, скорости выброса крови.

Диастолическое давление регистрируется при полном расслаблении сердечной мышцы. Он показывает сопротивление, которое преодолевает кровь при прохождении через сосуды. Образуется в то время, когда аортальный клапан закрыт. Под влиянием напряжения сосудистой стенки артерий, которое вызвано длительным сокращением гладкомышечных клеток.

Диастолическое давление называется «почками», потому что почки вырабатывают фермент ренин, который влияет на тонус кровеносных сосудов, снижает их эластичность и проницаемость. Если повышается пониженное артериальное давление, необходимо проверить почки и щитовидную железу. Диастолическое давление может повышаться к 50 или 60 годам, а затем стабилизируется или даже начинает снижаться.

Есть термин «рабочий АД». То есть показатели, с которыми человек чувствует себя хорошо. Если они находятся в пределах от 90/60 до 140/90, при этом самочувствие удовлетворительное, это не свидетельствует о наличии серьезных проблем со здоровьем.Таким образом, может быть «рабочая гипертония» и «рабочее состояние».

Частота пульса

Разница между систолическим и диастолическим давлением называется частотой пульса; его норма 30-40 мм рт. На его значение больше всего влияет растяжимость начальных сегментов аорты крупных артерий. Аорта состоит из большого количества эластичных волокон, поэтому может растягиваться несколько раз. Когда левый желудочек, то наступает фаза систолы, а затем наступает фаза расслабления или диастолы.

Величина пульса должна быть 30-50 мм рт. статья Если разница между систолическим и диастолическим давлением отклоняется от этих цифр в сторону уменьшения или увеличения, следует выяснить, какое давление не укладывается в норму (верхнее или нижнее). Разница пульса может быть слишком большой или очень маленькой; в обоих случаях это состояние плохо для здоровья человека.

Повышение пульсового давления

Большая разница между систолическим и диастолическим давлением считается опасным симптомом, указывающим на угрозу инсульта или инфаркта миокарда.Если разница пульса больше, значит, ваше сердце замедлило свою деятельность. В этом случае часто диагностируется брадикардия.

При пульсовом давлении более 50 мм рт. Ст. При перекачивании крови происходит чрезмерное напряжение сердца, что указывает на предгипертонию, то есть границу между болезнью и нормой. Если систолическое давление увеличивается и становится выше 140 мм рт. пост, а диастолическое выше 90 мм, это сигнализирует о наличии гипертонии.

Высокий пульс указывает на старение организма.При снижении диастолического артериального давления (если систолическое в норме) человек перестает концентрировать внимание, появляются обмороки, тремор конечностей, раздражительность, головокружение, апатия. Человеку постоянно хочется спать, его раздражает яркий свет, мешают даже тихие звуки и шумы. Повышенная частота пульса может сигнализировать и о поражении желчного пузыря и его протоков, органов пищеварения, туберкулеза. Если состояние возникает постоянно, следует обратиться к врачу, который определит причину заболевания, назначит лечение, чтобы значение пульса нормализовалось.

Иногда большая разница между верхним и нижним давлением может быть связана с ошибкой артериального давления, поэтому сразу паниковать не стоит. Вам следует проконсультироваться с врачом для обследования и лечения.

Малая разность импульсов

Высокое кровяное давление (систолическое и диастолическое) указывает на перегрузку сердца. Таким образом, частота пульса может быть небольшой. Это указывает на то, что сердце много работает. Разница между верхним и нижним давлением менее 30 указывает на слабость сердца.Когда эта ткань не насыщена кислородом в достаточном количестве, это вызывает у них гипоксию.

Небольшая разница между верхним и нижним давлением может указывать на спазм сосудов, стеноз артерий, заболевания мочеполовой системы, болезни, неправильное питание, стресс и эмоциональную перегрузку. Отклонения могут указывать на повышение давления внутри черепа, недосыпание, анемию, блокаду сердца.

Профилактика

Кардиологи предлагают выполнить некоторые рекомендации по нормализации пульса:

  • спать не менее 8 часов в сутки;
  • для установления баланса в питании;
  • ежедневных походов;
  • уменьшить количество напитков с кофеином;
  • , чтобы избежать физического и эмоционального истощения;
  • для наблюдения за состоянием позвоночника.

Иногда, просто следуя этим рекомендациям, вы заметите улучшение их состояния, артериальное давление и пульс вернутся к норме.

Регулярно измеряйте артериальное давление, фиксируйте его изменения. Это позволит своевременно выявить зарождающуюся патологию. Кроме того, сейчас в продаже множество тонометров, с помощью которых можно измерить давление в домашних условиях.

Разница между верхним и нижним давлением.Что делать, если ниже высокое артериальное давление и высокое давление

На формирование тонуса сосудов влияет ряд факторов. Во-первых, он формируется за счет внутреннего давления на стенки. Второй фактор — внешне-сосудистая нервная регуляция. В совокупности эти процессы объединены в понятие артериального давления. Для здоровых людей существует официальная норма — 120/80, но на самом деле значения не статичны, эти цифры немного гибкие и меняются каждую секунду.

Артериальное давление верхнее и нижнее

Первый показатель отражает интенсивность изменения артериального давления в сосудистой стенке в процессе сокращения сердца.В данном случае мы говорим о верхнем или систолическом давлении. Оно показывает, как сокращается сердечная мышца. Систолическое давление в образовании возникает в крупных сосудах, таких как аорта. Нормальные значения находятся в диапазоне 120-130 мм. Производительность зависит от несколько факторов: растяжимость сосудистой стенки, ударный объем в левом желудочке, максимальная скорость изгнания.

диастолическое (нижнее) давление определяется расслаблением сердечной мышцы. К хорошо установленным нормальным значениям — от 80 до 85 мм.Диастолическое давление отражает сопротивление, которое ощущается при прохождении по сосудам крови. Его образование происходит в момент закрытия аортального клапана. В это время кровоток обратно к сердцу не может, и оно, в свою очередь, наполняется. с кровью, насыщенной кислородом, для последующего восстановления.

Математическая разница

верхнего и нижнего давления называется «пульсовым показателем». Нормальный уровень находится в пределах 30-40 мм. Однако специалисты отмечают, что это было важно и для общего состояния человека.Независимо от цифр, давление может быть индивидуальным.

Операционные ВР

кардиологи Этот термин используется при обозначении этих показателей, с которыми человек чувствует себя нормально. По желанию, это будет традиционная и общепринятая норма. При артериальном давлении 120 более 80 человек называется «нормотензивным». у которых всегда значение нот в диапазоне 140/90 считается гипертоническим. Таким образом, люди чувствуют себя хорошо. Если цифры в пределах шестидесяти-девяноста, то такое состояние определяется как гипотензия.Но для некоторых людей и такие цифры являются нормой. Высокое и низкое давление, отклонение от классического — это не всегда признак каких-либо отклонений. Так, например, у спортсменов, прекративших большие нагрузки, наблюдается рабочий гипотония. Это общее состояние здоровья этих людей вполне удовлетворительное.

нужно ли устранять отклонения показателей?

Какое давление сверху и снизу будет для нормального человека, во многом зависит от образа его жизни, наличия или отсутствия вредных привычек, режима питания, стрессов.На практике есть случаи, когда нормализовали показания без приема лекарств. Достаточно было

Как работают самолеты | наука полета

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 24 августа 2020 г.

Мы считаем само собой разумеющимся, что можем летать с одной стороны света к другому за считанные часы, но сто лет назад этот удивительный способность летать по воздуху только что открылась.Какие сделают ли братья Райт — пионеры механического полета возраст, в котором около 100 000 самолетов поднимаются в небо каждый день только в Соединенных Штатах? Конечно, они были бы поражены и тоже в восторге. Благодаря их успешным экспериментам с Самолет по праву признан одним из лучших изобретения всех времен. Давайте подробнее разберемся, как это работает!

Фото: Вам нужны большие крылья, чтобы поднять такой большой самолет, как этот C-17 Globemaster ВВС США.Крылья имеют ширину 51,75 м (169 футов) — это немного меньше длины корпуса самолета, составляющей 53 м (174 фута). Максимальный взлетный вес составляет 265 352 кг (585 000 фунтов), что примерно соответствует 40 взрослым слонам! Фото Майкла Бэттлса любезно предоставлено ВВС США.

Как летают самолеты?

Если вы когда-нибудь видели, как взлетает или прилетает реактивный самолет земли, первое, что вы заметите, это шум двигатели. Реактивные двигатели, представляющие собой длинные металлические трубы, непрерывно горящие. поток топлива и воздуха намного шумнее (и намного мощнее), чем традиционные винтовые двигатели.Вы можете подумать, что двигатели — это ключ к самолет летит, но вы ошибаетесь. Вещи могут летать довольно счастливо без двигателей, как планеры (самолеты без двигателей), бумажные самолетики, и действительно, летающие птицы охотно показывают нам.

На фото: на самолет в полете действуют четыре силы. Когда самолет летит горизонтально с постоянной скоростью, подъемная сила крыльев точно уравновешивает вес самолета, а тяга точно уравновешивает сопротивление. Однако во время взлета или когда самолет пытается подняться в небо (как показано здесь), тяга двигателей, толкающих самолет вперед, превышает сопротивление (сопротивление воздуха), тянущее его назад. Это создает подъемную силу, превышающую вес самолета, которая поднимает самолет выше в небо. Фото Натанаэля Каллона любезно предоставлено ВВС США.

Если вы пытаетесь понять, как летают самолеты, вам нужно ясно о разнице между двигателями и крыльями и они делают разные работы. Двигатели самолета предназначены для его движения вперед на большой скорости. Это заставляет воздух быстро течь над крыльями, которые отбрасывают воздух вниз к земле, создавая восходящую силу, называемую подъемной силой, которая преодолевает сопротивление самолета. вес и держит его в небе.Так что двигатели двигают самолет вперед, в то время как крылья перемещают его вверх.

Фото: Третий закон движения Ньютона объясняет, как двигатели и крылья работают вместе, заставляя самолет двигаться по небу. Сила горячего выхлопного газа, вылетающего назад от реактивного двигателя, толкает самолет вперед. Это создает движущийся поток воздуха над крыльями. Крылья заставляют воздух опускаться, и это толкает самолет вверх. Фото Сэмюэля Роджерса (с добавлением аннотаций Expainthatstuff.com) любезно предоставлено ВВС США. Подробнее о том, как работают двигатели, читайте в нашей подробной статье о реактивных двигателях.

Как крылья создают подъемную силу?

Одним предложением крылья поднимаются вверх, изменяя направление и давление воздуха, который врезается в них, когда двигатели стреляют в них по небу.

Перепад давления

Хорошо, крылья — это ключ к тому, чтобы что-то летало, но как они работают? Крылья большинства самолетов имеют изогнутую верхнюю поверхность и более плоскую нижнюю поверхность, что делает форма поперечного сечения, называемая аэродинамическим профилем (или аэродинамическим профилем, если вы британцы):


Фото: крыло с аэродинамическим профилем обычно имеет изогнутую верхнюю поверхность и плоскую нижнюю поверхность.Это крыло самолета НАСА Centurion, работающего на солнечной энергии. Фото Тома Чиды любезно предоставлено Центром летных исследований Армстронга НАСА.

Во многих научных книгах и на веб-страницах вы найдете неверное объяснение того, как такой аэродинамический профиль создает подъемную силу. Это выглядит следующим образом: когда воздух движется по изогнутой верхней поверхности крыла, он должен пройти на дальше, на , чем воздух, который проходит под ним, поэтому он должен лететь на быстрее (чтобы преодолеть большее расстояние за то же время). Согласно принципу аэродинамики, названному Бернулли По закону, быстро движущийся воздух находится под более низким давлением, чем медленно движущийся воздух, поэтому давление над крылом ниже, чем давление под ним, и это создает подъемную силу, которая приводит самолет в движение вверх.

Хотя это объяснение того, как работают крылья, часто повторяется, оно неверно: оно дает правильный ответ, но по совершенно неправильным причинам! Подумайте об этом на мгновение, и вы увидите, что, если бы это было правдой, акробатические самолеты не могли бы летать вверх ногами. Переворачивание самолета вызовет «опускание вниз», и он упадет на землю. Более того, вполне возможно спроектировать самолеты с аэродинамическими профилями, которые являются симметричными (смотрящими прямо на крыло), и при этом они по-прежнему создают подъемную силу.Например, бумажные самолетики (и сделанные из тонкого бальзового дерева) создают подъемную силу, даже если у них плоские крылья.

« Популярное объяснение слова» лифт «- общее, быстрое, звучит логично и дает правильный ответ, но также вводит неправильные представления, использует бессмысленную физический аргумент и вводит в заблуждение уравнение Бернулли ».

Профессор Хольгер Бабинский, Кембриджский университет

Но стандартное объяснение подъемной силы проблематично и по другой важной причине: воздух, стреляющий над крылом, не должен идти в ногу с воздухом, идущим под ним, и ничто не говорит о том, что он должен преодолевать большее расстояние за одно и то же время.Представьте себе две молекулы воздуха, которые достигают передней части крыла и разделяются так, что одна взлетает вверх, а другая свистит прямо под днищем. Нет причин, по которым эти две молекулы должны прибыть в заднюю часть крыла в одно и то же время: вместо этого они могут встретиться с другими молекулами воздуха. Этот недостаток в стандартном объяснении аэродинамического профиля получил техническое название «теория равного прохождения». Это просто причудливое название (неправильной) идеи о том, что воздушный поток разделяется на переднюю часть профиля и снова аккуратно встречается сзади.

Как аэродинамические крылья создают подъемную силу №1: аэродинамический профиль разделяет входящий воздух, снижает давление верхнего воздушного потока и ускоряет оба воздушных потока вниз. Когда воздух ускоряется вниз, крыло (и самолет) движутся вверх. Чем больше аэродинамический профиль отклоняет путь встречного воздуха, тем большую подъемную силу он создает.

Так каково настоящее объяснение? Когда изогнутое крыло с аэродинамическим профилем летит по небу, оно отклоняет воздух и изменяет давление воздуха над и под ним.Это интуитивно очевидно. Подумайте, каково это, когда вы медленно идете через бассейн и чувствуете силу воды, толкающей ваше тело: ваше тело отвлекается. поток воды, когда он проталкивается через него, и крыло с аэродинамическим профилем делает то же самое (гораздо более драматично — потому что оно предназначено для этого). Когда самолет летит вперед, изогнутая верхняя часть крыла снижает давление воздуха прямо над ним, поэтому он движется вверх.

Почему это происходит? Когда воздух течет по изогнутой верхней поверхности, его естественный наклон должен двигаться по прямой линии, но изгиб крыла тянет его назад и вниз.По этой причине воздух эффективно растягивается в больший объем — такое же количество молекул воздуха вынуждено занимать больше места — и это то, что снижает его давление. По совершенно противоположной причине давление воздуха под крылом увеличивается: продвигающееся крыло сжимает молекулы воздуха перед собой в меньшее пространство. Разница в давлении воздуха между верхней и нижней поверхностями вызывает большую разницу в скорости воздуха (а не наоборот, как в традиционной теории крыла). Разница в скорости (наблюдаемая в реальных экспериментах в аэродинамической трубе) намного больше, чем можно было бы предсказать из простой теории (равнопроходной). Таким образом, если две наши молекулы воздуха разделяются спереди, одна, проходящая через верх, попадает в хвостовой конец крыла намного быстрее, чем та, которая проходит под низом. Независимо от того, когда они прибудут, обе эти молекулы будут ускоряться на вниз на — и это помогает создать подъемную силу во втором важном направлении.

Промывка вниз

Если вы когда-либо стояли рядом с вертолетом, вы точно знаете, как он остается в небе: он создает огромный поток воздуха, который уравновешивает его вес.Винты вертолетов очень похожи на профили самолетов, но вращаются по кругу, а не движутся вперед по прямой, как в самолетах. Даже в этом случае самолеты создают потоки воды точно так же, как вертолеты — просто мы этого не замечаем. Промывка вниз не так очевидна, но так же важна, как и с измельчителем.

Этот второй аспект создания подъемной силы понять намного проще, чем разницу давления, по крайней мере, для физика: согласно третьему закону движения Исаака Ньютона, если воздух создает восходящую силу к самолету, самолет должен давать (равное и противоположное) направленное вниз сила в воздух.Таким образом, самолет также создает подъемную силу, используя свои крылья, чтобы толкать воздух за собой вниз. Это происходит потому, что крылья не совсем горизонтальны, как вы могли предположить, а очень немного наклонены назад. таким образом они попали в воздух под углом атаки . Наклонные крылья толкают вниз как ускоренный воздушный поток (сверху над ними), так и более медленно движущийся воздушный поток (снизу), и это создает подъемную силу. Поскольку изогнутая верхняя часть аэродинамического профиля отклоняет (толкает вниз) больше воздуха, чем более прямая нижняя часть (другими словами, значительно меняет путь входящего воздуха), она создает значительно большую подъемную силу.

Как крылья с аэродинамическим профилем создают подъемную силу №2: Изогнутая форма крыла создает область низкого давления над ним (красный цвет), которая создает подъемную силу. Низкое давление заставляет воздух ускоряться над крылом, а изогнутая форма крыла (и более высокое давление воздуха значительно выше измененного воздушного потока) вынуждает этот воздух создавать мощный поток вниз, который также толкает самолет вверх. На этой анимации показано, как разные углы атаки (угол между крылом и набегающим воздухом) изменяют область низкого давления над крылом и подъемную силу, которую оно создает.Когда крыло плоское, его изогнутая верхняя поверхность создает умеренную область низкого давления и умеренную подъемную силу (красный). По мере увеличения угла атаки подъемная сила также резко увеличивается — до такой степени, что увеличение сопротивления приводит к срыву самолета (см. Ниже). Если мы наклоним крыло вниз, мы создадим более низкое давление под ним, и самолет упадет. Основан на учебном фильме 1941 года «Аэродинамика», общественном достоянии военного ведомства.

Вам может быть интересно, почему воздух вообще стекает за крыло?Почему, например, он не ударяется о переднюю часть крыла, не изгибается сверху, а затем не продолжает двигаться в горизонтальном направлении? Почему используется обратная промывка, а не просто горизонтальная «обратная промывка»? Вернемся к нашему предыдущему обсуждению давления: крыло снижает давление воздуха непосредственно над ним. Выше, намного выше самолета, воздух по-прежнему имеет нормальное давление, которое выше, чем давление воздуха непосредственно над крылом. Таким образом, воздух с нормальным давлением над крылом толкает воздух с более низким давлением непосредственно над ним, эффективно «разбрызгивая» воздух вниз и позади крыла при обратной промывке.Другими словами, перепад давления, создаваемый крылом, и поток воздуха позади него — это не две отдельные вещи, а неотъемлемая часть одного и того же эффекта: крыло с наклонным аэродинамическим профилем создает перепад давления, который вызывает обратный поток, и это производит лифт.

Теперь мы видим, что крылья — это устройства, предназначенные для выталкивания воздуха вниз. Легко понять, почему самолеты с плоскими или симметричными крыльями (или перевернутые каскадерские самолеты) все еще могут безопасно летать. Пока крылья создают нисходящий поток воздуха, самолет будет испытывать равную и противоположную силу — подъемную силу — которая будет удерживать его в воздухе.Другими словами, перевернутый пилот создает определенный угол атаки, который создает достаточно низкое давление над крылом, чтобы держать самолет в воздухе.

Какую подъемную силу вы можете сделать?

Как правило, воздух, проходящий через верх и низ крыла, очень точно следует изгибу поверхностей крыла — так же, как вы могли бы проследить за ним, если бы рисовали его контур ручкой. Но по мере увеличения угла атаки плавный воздушный поток за крылом начинает разрушаться и становится более турбулентным, что снижает подъемную силу.При определенном угле (обычно около 15 °, хотя он бывает разным) воздух больше не течет плавно вокруг крыла. Сильно увеличилось лобовое сопротивление, сильно уменьшилась подъемная сила, и говорят, что у самолета заглох, . Это немного сбивающий с толку термин, потому что двигатели продолжают работать, а самолет продолжает лететь; срыв просто означает потерю подъемной силы.

Фото: Как самолет глохнет: вот крыло аэродинамической трубы, обращенное к набегающему воздуху под крутым углом атаки.Вы можете видеть линии наполненного дымом воздуха, приближающиеся справа и отклоняющиеся от крыла по мере их движения влево. Обычно линии воздушного потока очень точно повторяют форму (профиль) крыла. Здесь из-за большого угла атаки воздушный поток отделился за крылом, а турбулентность и сопротивление значительно увеличились. У летящего таким образом самолета произойдет внезапная потеря подъемной силы, которую мы называем «сваливанием». Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA в Лэнгли.

Самолеты могут летать без крыльев аэродинамической формы; вы узнаете это, если когда-либо делали бумажный самолетик — и это было доказано 17 декабря 1903 года братьями Райт. В их оригинальном патенте «Летающая машина» (патент США № 821393) ясно, что слегка наклоненные крылья (которые они называли «самолетами») являются ключевыми частями их изобретения. Их «самолетики» были просто кусками ткани, натянутыми на деревянный каркас; у них не было профиль крыловой (aerofoil). Райт понял, что угол атаки имеет решающее значение: «В летательных аппаратах того характера, к которому относится это изобретение, устройство поддерживается в воздухе из-за контакта между воздухом и нижней поверхностью одного или нескольких самолетов, контакт -поверхность представлена ​​под небольшим углом падения к воздуху.[Курсив добавлен]. Хотя Райт были блестящими учеными-экспериментаторами, важно помнить, что им не хватало наших современных знаний в области аэродинамики и полного понимания того, как именно работают крылья.

Неудивительно, что чем больше крылья, тем большую подъемную силу они создают: удвоение площади крыла (это плоская область, которую вы видите при взгляде сверху) удваивает как подъемную силу, так и сопротивление, которое оно создает. Вот почему гигантские самолеты (такие как C-17 Globemaster в нашем верхнее фото) имеют гигантские крылья.Но маленькие крылья также могут создавать большую подъемную силу, если они двигаются достаточно быстро. Чтобы обеспечить дополнительную подъемную силу при взлете, у самолетов есть закрылки на крыльях, которые они могут выдвигать, чтобы опустить больше воздуха. Подъемная сила и сопротивление изменяются в зависимости от квадрата вашей скорости, поэтому, если самолет летит вдвое быстрее по отношению к набегающему воздуху, его крылья производят в четыре раза больше подъемной силы (и сопротивления). Вертолеты создают огромную подъемную силу, очень быстро вращая лопасти винта (по сути, тонкие крылья, вращающиеся по кругу).

Крыловые вихри

Теперь самолет не сбрасывает воздух за собой совершенно чисто. (Вы можете представить, например, что кто-то выталкивает большой ящик с воздухом из задней двери военного транспортера, так что он падает прямо вниз. Но это не совсем так!) Каждое крыло фактически отправляет воздух вниз, создавая вращающийся vortex (своего рода мини-торнадо) сразу за ним. Это немного похоже на то, когда вы стоите на платформе на железнодорожной станции, и скоростной поезд мчится мимо, не останавливаясь, оставляя за собой то, что кажется огромным всасывающим вакуумом.С плоскости вихрь имеет довольно сложную форму, и большая его часть движется вниз, но не все. Огромный поток воздуха движется вниз по центру, но некоторое количество воздуха на самом деле поднимается вверх по обе стороны от законцовок крыльев, уменьшая подъемную силу.


Фото: законы Ньютона заставляют самолеты летать: самолет создает восходящую силу (подъемную силу), толкая воздух вниз к земле. Как видно из этих фотографий, воздух движется вниз не аккуратным потоком, а вихрем. Помимо прочего, вихрь влияет на то, насколько близко один самолет может лететь позади другого, и это особенно важно вблизи аэропортов, где все время движется множество самолетов, создавая сложные модели турбулентности в воздухе.Слева: цветной дым показывает вихри на крыльях реального самолета. Дым в центре движется вниз, но за кончики крыльев движется вверх. Справа: как вихрь появляется снизу. Белый дым показывает тот же эффект в меньшем масштабе при испытании в аэродинамической трубе. Обе фотографии любезно предоставлено Исследовательским центром НАСА в Лэнгли.

Как управляют самолеты?

Что такое рулевое управление?

Управлять чем угодно — от скейтборда или велосипеда до автомобиля. или гигантский реактивный самолет — означает, что вы меняете направление, в котором он движется.С научной точки зрения, изменение чего-то направление движения означает, что вы изменяете его скорость , то есть скорость, которую он имеет в определенном направлении. Четный если он движется с той же скоростью, если вы меняете направление движения, вы меняете скорость. Что-то менять Скорость (включая направление движения) означает, что вы ускоряете его . Опять же, не имеет значения, останется ли скорость то же самое: изменение направления всегда означает изменение скорости и ускорения.Законы движения Ньютона говорят нам, что вы можете ускорить что-либо (изменить его скорость или направление движения) только с помощью силы — другими словами, толкать или тянуть его как-то. Короче говоря, если вы хотите управлять чем-то, вам нужно приложить силу к Это.

Фото: Управление самолетом С-17 по крутому крену. Фото Рассела Э. Кули IV любезно предоставлено ВВС США.

Другой способ взглянуть на рулевое управление — подумать о нем как о том, чтобы что-то перестало двигаться по прямой и начало двигаться. по кругу.Это означает, что вы должны дать ему то, что называется центростремительная сила. Вещи, которые движутся по кругу (или рулевого управления по кривой, которая является частью круга) всегда что-то действует на них, чтобы дать им центростремительную силу. Если вы ведете автомобиль на повороте, центростремительная сила создается за счет трения между четырьмя шинами и дорогой. Если вы едете по кривой на скорости, часть вашей центростремительной силы исходит от шин, а часть — от наклоняясь в изгиб. Если вы катаетесь на скейтборде, вы можете наклонить деку и наклониться, чтобы ваш вес помогал центростремительная сила.В каждом случае вы двигаетесь по кругу, потому что что-то обеспечивает центростремительную силу, которая тянет ваш путь от прямой до кривой.

Рулевое управление в теории

Если вы находитесь в самолете, очевидно, что вы не соприкасаетесь с землей, так откуда берется центростремительная сила? чтобы помочь тебе держаться по кругу? Точно так же, как велосипедист, наклоняющийся в поворот, самолет «наклоняется» в поворот. Рулевое управление включает крен , где самолет наклоняется в одну сторону, и одно крыло опускается ниже, чем другое.Самолет общий подъемник наклонен под углом, и, хотя большая часть подъемника по-прежнему направлена ​​вверх, некоторые теперь действуют вбок. Это боком Часть подъемника обеспечивает центростремительную силу, которая заставляет самолет двигаться по кругу. Поскольку там меньше лифта действуя вверх, вес самолета меньше уравновешивается. Вот почему поворот самолета по кругу сделает он теряет подъемную силу и высоту (высоту), если пилот не делает что-то еще для компенсации, например, использует лифты (поверхности управления полетом в задней части самолета), чтобы увеличить угол атаки и, следовательно, снова поднять подъемную силу.

Изображение: Когда самолет кренится, подъемная сила, создаваемая его крыльями, наклоняется под углом. Большая часть подъемной силы по-прежнему действует вверх, но некоторые наклоняются в одну сторону, создавая центростремительную силу, которая заставляет самолет вращаться по кругу. Чем круче угол крена, тем больше подъемная сила наклонена в сторону, тем меньше поднимается сила, чтобы уравновесить вес, и тем больше потеря высоты (если пилот не компенсирует).

Рулевое управление на практике

В кабине есть рулевое управление, но это единственное, что у самолета общего с автомобилем.Как управлять чем-то, что летит по воздуху на высокой скорости? Просто! Вы заставляете воздушный поток проходить мимо крыльев с каждой стороны по-разному. Самолеты перемещаются вверх и вниз, поворачиваются из стороны в сторону и останавливаются комплексом Набор подвижных закрылков под названием , рулевые поверхности на передней и задней кромках крыльев и оперения. Они называются элеронами, рулями высоты, рулями направления, интерцепторами и воздушными тормозами.

Фото: На C-17 Globemaster более 20 поверхностей управления.Если смотреть сверху, они включают в себя: четыре руля высоты (внутренний и внешний), два руля направления (верхний и нижний), и два стабилизатора на хвосте; плюс восемь интерцепторов, четыре закрылка и два элерона на крыльях. Фото Тиффани А. Эмери любезно предоставлено ВВС США с аннотацией, предоставленной Expainthatstuff.com.

Управлять самолетом очень сложно, и я не пишу здесь руководство для пилота: это всего лишь очень базовое введение в науку о силах и движении применительно к самолетам. Для простого обзора всех различных элементов управления плоскостью и как они работают, взгляните на статью Википедии о управляющих поверхностях.Основное введение в полет НАСА содержит хороший рисунок органы управления кабиной самолета и их использование для управления самолетом. Более подробную информацию вы найдете в официальном FAA. Справочник пилота по аэронавигационным знаниям (Глава 6 посвящена управлению полетом).

Один из способов понять управляющие поверхности — построить себе бумажный самолетик и поэкспериментировать. Первый, Постройте себе простой бумажный самолетик и убедитесь, что он летит по прямой. Затем отрежьте или разорвите заднюю часть крыльев, чтобы элероны.Наклоните их вверх и вниз и посмотрите, какой эффект они занимают разные должности. Наклоните один вверх и один вниз и посмотрите, какая разница. Затем попробуйте сделать новый самолет с одним крылом больше другого (или тяжелее, добавив скрепки). Способ заставить бумажный самолетик поворачиваться — это заставить одно крыло генерировать большую подъемную силу, чем другое, — и вы можете сделать это разными способами!

Другие части самолета

Фото: Братья Райт очень научились летать, тщательно проверяя каждую особенность своих самолетов.Здесь они изображены во время одного из их первых полетов с двигателем 17 декабря 1903 года. Предоставлено NASA / Internet Archive.

Вот некоторые другие ключевые части самолетов:

  • Топливные баки : Вам нужно топливо, чтобы привести в действие самолет — много. An Airbus A380 вмещает более 310 000 литров (82 000 галлонов США) топлива, что примерно в 7000 раз больше, чем у обычного автомобиля! Топливо надежно упакован в огромные крылья самолета.
  • Шасси : Самолеты взлетают и приземляются на прочные колеса и шины, которые быстро втягиваются в шасси (самолет днище) с помощью гидроцилиндров для уменьшения лобового сопротивления (сопротивления воздуха) при они в небе.
  • Радио и радар : братьям Райт пришлось летать на своих новаторский самолет Китти Хок полностью на виду. Это не имело значения потому что он пролетел около земли, пробыл в воздухе всего 12 секунд, и не было другие самолеты, о которых нужно беспокоиться! В наши дни небо заполнено самолеты, которые летают днем, ночью и в любую погоду. Радио, радары и спутниковые системы необходимы для навигации.
  • Герметичные кабины : давление воздуха падает с высотой над поверхностью Земли — вот почему альпинистам необходимо использовать кислород цилиндры для достижения большой высоты.Вершина Эвереста — это чуть менее 9 км (5,5 миль) над уровнем моря, но реактивные самолеты обычно летали на больших высотах, и военные самолеты летали почти в три раза выше! Вот почему у пассажирских самолетов герметичные кабины: те, в которые постоянно нагнетается нагретый воздух чтобы люди могли нормально дышать. Военные летчики избегают проблемы, ношение масок для лица и герметичных костюмов.

Благодарности

Я очень благодарен Стиву Носковичу за неоценимую помощь в уточнении и улучшении моего объяснения о том, как крылья создают подъемную силу.

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

  • Руководство по аэронавтике для новичков: отличное введение в науку о полете (особенно для студентов) от Исследовательского центра Гленна НАСА. Охватывает, как работают самолеты и двигатели, аэродинамические трубы, гиперзвук, аэродинамику, воздушные змеи и модели ракет.
  • Документы Уилбура и Орвилла Райтов в Библиотеке Конгресса: довольно много интересных документов и фотографий Райтов доступны в Интернете.
  • Летающая машина: оригинальный патент братьев Райт (подан 22 марта 1903 г. и выдан 22 мая 1906 г.) стоит прочитать, потому что он дает представление о полете собственными словами изобретателей. Поскольку этот патент описывает машину без двигателя, легко понять решающее значение крыльев в «летательной машине» — то, что мы склонны упускать из виду в эпоху реактивных двигателей!
  • Справочник пилотов по аэронавигационным знаниям: Министерство транспорта США / FAA, 2016. К сожалению, даже в этом официальном руководстве приводится неверное объяснение подъемной силы Бернулли / равнопроходного транспорта.

Книги

Для читателей постарше
Для младших читателей
  • Летная школа: Как управлять самолетом шаг за шагом Ник Барнард. Thames and Hudon, 2012. Хорошо иллюстрированный 48-страничный обзор для детей 8–12 лет.
  • Свидетель: Полет Эндрю Нахума. Дорлинг Киндерсли, 2011. Наглядное руководство по истории и технологиям, лежащим в основе самолетов и других летательных аппаратов.
  • Воздушное и космическое путешествие Криса Вудфорда. Факты в файле, 2004. Это одна из моих собственных книг, в которой рассказывается об истории полета через воздушные шары, самолеты и космические ракеты.Подходит для детей от 10 до взрослых.

Статьи

  • [PDF] Как работают крылья? профессора Хольгера Бабинского. Physics Education, Volume 38, Number 6, 2003. Более подробное объяснение того, почему традиционное объяснение Бернулли подъемной силы неверно, и альтернативное объяснение того, как действительно работают крылья.

Видео

  • Воздушный поток через крыло и Как работают крылья: эти короткие научные фильмы Хольгера Бабинского показывают движение воздуха через аэродинамический профиль (аэродинамическое крыло) при изменении угла атаки и доказывают, что классическое простое объяснение Бернулли, основанное на равном времени прохождения, неверно.
  • Как на самом деле работают крылья ?: Краткое изложение проекта Bloodhound SSC охватывает почти то же самое, что и моя статья, но всего за полторы минуты!
  • Как летают самолеты: длинное (18,5 минут) видео 1968 года от Федерального управления гражданской авиации, которое объясняет пилотам основы полета.
  • Аэродинамика: Этот старый и крутой учебный фильм военного министерства США 1941 года объясняет теорию аэродинамических поверхностей и то, как они создают разную подъемную силу при изменении угла атаки.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Сохраните эту страницу на будущее или поделитесь ею, добавив в закладки:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Самолеты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howplaneswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Разница между парциальным давлением и давлением пара

Парциальное давление и давление пара — широко используемые научные термины, относящиеся к величине давления, оказываемого компонентами системы, но их идентичность может сбивать с толку других. Между этими терминами существует четкое различие, включая их последствия и идентичность.В этой статье мы подробнее расскажем о различиях между этими терминами. Он также будет включать некоторые примеры, чтобы прояснить их приложения.

Давайте начнем с выделения концепции давления, прежде чем мы сможем углубиться в различие между паром и парциальным давлением. Давление с научной точки зрения определяется как сила, приложенная на единицу площади к объекту или веществу. Его также можно определить как силу, прилагаемую сталкивающимися частицами друг к другу, и ее часто измеряют с помощью Паскаля.В случае столкновения частиц для расчета давления используется уравнение газа и кинетическая теория газов.

Что такое давление пара?

Давление пара может применяться к жидкой или твердой фазе. Это давление, оказываемое паром в его термодинамическом равновесии на его жидкое или твердое состояние при заданной температуре в замкнутой системе, когда и пар, и жидкость (твердое тело) находятся в контакте. Это давление возникает в результате испарения, которое обеспечивается за счет повышенного нагрева твердого или жидкого вещества.Таким образом, температура используется как мера испарения и прямо пропорциональна давлению пара. Это означает, что чем выше температура, тем выше давление пара.

Во время испарения молекулы воздуха улетучиваются в воздух из-за более высокой кинетической энергии в закрытой системе. Затем, когда он находится в равновесии, давление пара возникает между паром и его конденсированной жидкостью (твердым телом). В растворах, где межмолекулярные силы слабее, давление пара имеет тенденцию к увеличению, и, наоборот, в растворах, где межмолекулярные силы сильнее, давление пара меньше.

Давление пара может также иметь место в идеальных смесях, как это объясняется законом Рауля. В нем указано, что парциальное давление пара конкретного компонента в жидкой или твердой смеси равно давлению пара этого компонента, умноженному на его мольную долю в этой смеси при данной температуре. Пример ниже иллюстрирует это.

Пример 1.

Дана идеальная смесь 0,5 мол. этанол и 1,5 мол. метанол с давлением пара 30 кПа и 52 кПа, соответственно, определяет парциальное давление пара каждого компонента.

Решение:

Общее количество молей 1,5 моль + 0,5 моль = 2,0 моль. Согласно закону Рауля, парциальное давление пара равно давлению пара, умноженному на молярную долю этого конкретного компонента. В этом случае метанол P = 1,5 / 2 * 52 = 39 кПа и этанол P = 0,5 / 2 * 30 = 7,5 кПа.

Если у вас есть парциальное давление пара компонентов в смеси, вы можете получить общее давление пара, сложив их вместе.В этом отношении 7,5 + 39 дает 46,5 кПа полного давления пара смеси этанола и растворов метанола.

Факторы, влияющие на давление пара

Идентичность молекул

Как уже упоминалось выше, типы молекулярных сил определяют величину давления пара, которое необходимо проявить. Если силы больше, тогда давление пара меньше, а если слабее, то давление пара больше. Следовательно, состав жидкости или твердого вещества будет влиять на давление пара.

Температура

Более высокая температура приводит к более высокому давлению пара, потому что активируется большая кинетическая энергия, разрушающая молекулярные силы, так что молекулы могут быстро покинуть поверхность жидкости. Когда давление пара (давление насыщенного пара) сравняется с внешним давлением (атмосферным давлением), жидкость начнет кипеть. Более низкая температура приведет к низкому давлению пара, и потребуется время, чтобы жидкость закипела.

Закон частичных давлений Дальтона

Что такое парциальное давление?

Идея парциального давления была впервые предложена известным ученым Джоном Далтоном.Это породило его закон парциальных давлений, который гласит, что полное давление, оказываемое идеальной смесью газов, равно сумме парциальных давлений отдельных газов. Скажем, конкретный контейнер заполнен газами водорода, азота и кислорода, общее давление P TOTAL, будет равно сумме кислорода, азота и водорода. Парциальное давление любого газа в этой смеси рассчитывается путем умножения общего давления на молярную долю отдельного газа.

В двух словах, парциальное давление — это давление, оказываемое определенным газом в смеси, как если бы он действовал один в системе. Таким образом, вы игнорируете другие газы при определении парциального давления отдельного газа. Эту теорию можно проверить, введя, скажем, 0,6 атм O 2 в контейнер объемом 10,0 л при температуре 230K, а затем введя 0,4 атм N 2 в идентичный контейнер того же размера при той же температуре, а затем в конечном итоге объедините газы, чтобы измерить общее давление; это будет сумма двух газов.Это четко объясняет парциальное давление отдельного газа в смеси инертных газов.

Расчет парциального давления

Рассчитать парциальное давление несложно, поскольку закон Дальтона [1] предусматривает это. Это будет зависеть от типичной предоставленной информации. Если, например, общее давление задано для смеси газов A и B, а также давление газа A, парциальное давление B можно рассчитать, используя P ИТОГО = P A + P B .Остальное — алгебраические манипуляции. Но в случае, когда задано только полное давление смеси, вы можете использовать молярную долю газа B для определения парциального давления. Молярную долю, обозначенную X, можно найти, разделив количество молей газа B на общее количество молей газовой смеси. Затем, чтобы найти парциальное давление, умножьте молярную долю X на общее давление. В приведенном ниже примере это поясняется.

Пример 2.

Смесь азота и кислорода с 2.5 моль и 1,85 моль соответственно вводят в контейнер емкостью 20,0 л с общим давлением 4 атм; рассчитать парциальное давление газообразного кислорода.

Решение:

Общее количество моль в смеси 2,5 + 1,85 = 4,35 моль. Таким образом, молярная доля кислорода, X o , будет 1,85 моль / 4,35 моль = 0,425 моль. Парциальное давление кислорода будет 0,425 * 4 атм = 1,7 атм. Частичный p

Неразрушающий контроль — Испытание под давлением — это неразрушающий контроль, выполняемый для проверки целостности корпуса под давлением на новом оборудовании, работающем под давлением.

Что подразумевается под давлением?

Испытание под давлением — это неразрушающий контроль, проводимый для проверки целостности корпуса, работающего под давлением, на новом оборудовании, работающем под давлением, или на ранее установленном оборудовании, работающем под давлением, и трубопроводном оборудовании, которое подвергалось изменению или ремонту на своих границах.

Испытания под давлением требуются большинством кодов трубопроводов для проверки того, что новая, модифицированная или отремонтированная система трубопроводов способна безопасно выдерживать номинальное давление и герметична.Соблюдение правил трубопроводов может быть предписано регулирующими и правоохранительными органами, страховыми компаниями или условиями контракта на строительство системы. Испытания под давлением, требуемые по закону или нет, служат полезной цели защиты рабочих и населения.

Испытание давлением может также использоваться для определения номинального давления для компонента или специальной системы, для которых невозможно определить безопасное значение расчетным путем. Прототип компонента или системы подвергается воздействию постепенно увеличивающегося давления до тех пор, пока не произойдет измеримая текучесть, или, альтернативно, до точки разрыва.Затем, используя коэффициенты снижения номинальных характеристик, указанные в нормах или стандарте, соответствующих компоненту или системе, можно установить номинальное расчетное давление на основе экспериментальных данных.

Коды трубопроводов

Существует множество правил и стандартов, касающихся систем трубопроводов. Два правила, имеющих большое значение для испытаний под давлением и герметичности, — это Кодекс ASME B31 для трубопроводов, работающих под давлением, и Кодекс ASME для котлов и сосудов высокого давления. Хотя эти два правила применимы ко многим трубопроводным системам, другие нормы и стандарты могут быть соблюдены в соответствии с требованиями властей, страховых компаний или владельца системы.Примерами могут служить стандарты AWWA для трубопроводов систем передачи и распределения воды. Кодекс ASME B31 для напорных трубопроводов состоит из нескольких разделов. Их:

  • ASME B31.1 для силовых трубопроводов
  • ASME B31.2 для трубопровода топливного газа
  • ASME B31.3 для технологических трубопроводов
  • ASME B31.4 для систем транспортировки жидкостей для углеводородов, сжиженного нефтяного газа, безводного аммиака и спиртов
  • ASME B31.5 для холодильных трубопроводов
  • ASME B31.8 для газотранспортных и газораспределительных систем
  • ASME B31.9 для строительных трубопроводов
  • ASME B31.11 для трубопроводных систем транспортировки жидкого навоза

Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением также включает несколько разделов, в которых содержатся требования к испытаниям под давлением и испытаниям на герметичность для трубопроводных систем, сосудов высокого давления и других устройств, удерживающих давление. Это:

  • Раздел I для энергетических котлов
  • Раздел III для компонентов атомных электростанций
  • Раздел V неразрушающего контроля
  • Раздел VIII для сосудов под давлением
  • Раздел X для сосудов под давлением из армированного стекловолокном пластика
  • Раздел XI по проверке компонентов атомных электростанций в процессе эксплуатации

Существует большое сходство требований и процедур тестирования среди многих кодексов.В этой главе будут обсуждаться различные методы испытаний на герметичность, планирование, подготовка, выполнение, документация и стандарты приемки для испытаний под давлением. Оборудование, полезное для опрессовки, также будет включено в обсуждение. Приведенный ниже материал не следует рассматривать как замену полному знанию или тщательному изучению требований конкретного кодекса, которые должны использоваться для тестирования конкретной системы трубопроводов.

Методы проверки герметичности

Существует множество различных методов испытаний под давлением и испытаний на герметичность в полевых условиях.Семь из них:

  1. Гидростатические испытания с использованием воды или другой жидкости под давлением
  2. Пневматические или газожидкостные испытания с использованием воздуха или другого газа под давлением
  3. Комбинация пневматических и гидростатических испытаний, при которых сначала используется воздух низкого давления для обнаружения утечек
  4. Первоначальное сервисное испытание, которое включает проверку на герметичность при первом запуске системы
  5. Испытание на вакуум, при котором используется отрицательное давление для проверки наличия утечки
  6. Испытание статическим напором, которое обычно проводится для дренажного трубопровода с водой, оставшейся в стояке на установленный период времени
  7. Обнаружение утечек галогена и гелия

Гидростатические испытания на герметичность
Гидростатические испытания являются предпочтительным методом проверки на герметичность и, возможно, наиболее часто используемым.Наиболее важной причиной этого является относительная безопасность гидростатических испытаний по сравнению с пневматическими испытаниями. Вода — гораздо более безопасная текучая среда для испытаний, чем воздух, потому что она почти несжимаема. Следовательно, объем работы, необходимой для сжатия воды до заданного давления в системе трубопроводов, существенно меньше работы, необходимой для сжатия воздуха или любого другого газа до того же давления. Работа сжатия сохраняется в жидкости в виде потенциальной энергии, которая может внезапно высвободиться в случае отказа во время испытания под давлением.

Расчет потенциальной энергии воздуха, сжатого до давления 1000 фунтов на квадратный дюйм (6900 кПа) по сравнению с потенциальной энергией того же конечного объема воды при 1000 фунтов на квадратный дюйм (6900 кПа), показывает соотношение более 2500 к 1. Следовательно, Потенциальное повреждение окружающего оборудования и персонала в результате отказа во время испытания под давлением намного серьезнее при использовании газообразной испытательной среды. Это не означает, что гидростатические испытания на герметичность не представляют никакой опасности. При гидростатическом испытании может возникнуть значительная опасность из-за попадания воздуха в трубопровод.Даже если весь воздух будет выпущен из трубопровода перед подачей давления, рабочим рекомендуется проводить любые испытания под высоким давлением с учетом требований безопасности.

Пневматические испытания на герметичность
Жидкость, обычно используемая для пневматических испытаний, — это сжатый воздух или азот, если источником является газ в баллонах. Не следует использовать азот в закрытом помещении, если существует вероятность того, что выходящий азот может вытеснить воздух в ограниченном пространстве. Известно, что при таких обстоятельствах люди теряют сознание, прежде чем осознают, что им не хватает кислорода.Из-за большей опасности травмирования газообразной испытательной средой давление, которое может использоваться для визуального осмотра на предмет утечек, ниже для некоторых норм трубопроводов, чем в случае гидростатических испытаний. Например, для пневматических испытаний ASME B31.1 позволяет снизить давление до 100 фунтов на кв. Дюйм (690 кПа) или расчетного давления во время проверки на утечку.

Комбинированные пневматические и гидростатические испытания
Низкое давление воздуха, чаще всего 25 фунтов на кв. Дюйм, (175 кПа), сначала используется для определения наличия серьезных утечек.Такое низкое давление снижает опасность получения травм, но все же позволяет быстро обнаруживать крупные утечки. При необходимости ремонт можно провести до гидростатических испытаний. Этот метод может быть очень эффективным для экономии времени, особенно если требуется много времени, чтобы заполнить систему водой только для обнаружения утечек с первой попытки. Если утечки будут обнаружены при гидростатическом испытании, потребуется больше времени, чтобы удалить воду и высушить трубопровод в достаточной степени для ремонта.

Гидростатико-пневматическое испытание на герметичность отличается от двухэтапного испытания, описанного в предыдущем абзаце.В этом случае испытание под давлением проводится с использованием воздуха и воды. Например, сосуд высокого давления, предназначенный для содержания технологической жидкости с паровой фазой или воздухом над жидкостью, может быть спроектирован так, чтобы выдерживать вес жидкости до определенной максимальной ожидаемой высоты жидкости. Если сосуд не был спроектирован так, чтобы выдерживать вес при полном заполнении жидкостью, можно было бы испытать этот сосуд только в том случае, если он был частично заполнен технологической жидкостью до уровня, дублирующего эффект максимально ожидаемого уровня.

Первоначальное тестирование на утечку при обслуживании
Эта категория тестирования ограничена кодами для определенных ситуаций. Например, ASME B31.3 ограничивает использование этого метода для работы с жидкостями категории D. Гидравлические системы категории D определены как неопасные для человека и должны работать при давлении ниже 150 фунтов на квадратный дюйм (1035 кПа) и при температуре от -20 до 366 ° F (от -29 до 185 ° C). Код ASME B31.1, раздел 137.7.1, не разрешает начальные эксплуатационные испытания внешних трубопроводов котла. Однако тот же раздел ASME B31.1 позволяет проводить первичные эксплуатационные испытания других систем трубопроводов, если другие типы испытаний на герметичность нецелесообразны. Первоначальные эксплуатационные испытания также применимы к проверке компонентов атомной электростанции в соответствии с Разделом XI Кодекса ASME по котлам и сосудам высокого давления. Как указано, этот тест обычно выполняется при первом запуске системы. Система постепенно повышается до нормального рабочего давления, как требуется в ASME B31.1, или до расчетного давления, как требуется в ASME B31.3. Затем давление поддерживается на этом уровне, пока проводится проверка на утечки.

Проверка на герметичность в вакууме
Проверка на герметичность в вакууме — это эффективный способ определить, есть ли утечка где-либо в системе. Обычно это делается путем создания вакуума в системе и удержания вакуума внутри системы. Утечка указывается, если захваченный вакуум повышается до атмосферного давления. Производитель компонентов довольно часто использует этот тип проверки на герметичность в качестве проверки на герметичность производства. Однако очень сложно определить место или места утечки, если таковая существует.Дымогенераторы использовались для определения места втягивания дыма в трубопровод. Это очень сложно использовать, если утечка не достаточно велика, чтобы втягивать весь или большую часть дыма в трубу. Если дыма образуется значительно больше, чем может быть втянут в трубу, дым, который рассеивается в окружающий воздух, может легко скрыть место утечки. Очевидно, что этот метод не подходит для испытания трубопровода при рабочем давлении или выше него, если трубопровод не должен работать в вакууме.

Статическая Головка Испытание на герметичность
Данный метод иногда называют тест на падение, поскольку падение уровня воды в открытом стояка, добавлены к системе для создания необходимого давления, является показателем утечки. После того, как система и опускной заполнена водой, уровень опускной измеряются и отметил. После необходимого периода выдержки высота повторно проверяется, и любое снижение уровня и период выдержки записываются. Любое место утечки определяется визуальным осмотром.

Проверка утечки галогена и гелия
В этих методах проверки используется индикаторный газ для определения места утечки и количества утечки. В случае обнаружения утечки галогена в систему загружается газообразный галоген. Зонд галогенного детектора используется для определения утечки индикаторного газа из любого открытого стыка. Детектор утечек галогена, или анализатор, состоит из трубчатого зонда, который всасывает смесь вытекающего газа галогена и воздуха в прибор, чувствительный к небольшим количествам газообразного галогена.

В этом приборе используется диод для определения присутствия газообразного галогена. Утечка газообразного галогена проходит через нагретый платиновый элемент (анод). Нагреваемый элемент ионизирует газообразный галоген. Ионы текут на пластину коллектора (катод). Ток, пропорциональный скорости образования ионов и, следовательно, скорости потока утечки, отображается с помощью счетчика. Зонд галогенного детектора калибруется с использованием отверстия, через которое проходит известный поток утечки. Зонд детектора проходит над отверстием с той же скоростью, которая будет использоваться для проверки системы на утечку.Предпочтительным индикаторным газом является хладагент 12, но можно использовать хладагенты 11, 21, 22, 114 или хлористый метилен. Галогены нельзя использовать с аустенитными нержавеющими сталями.

Проверка на утечку гелия также может выполняться в режиме сниффера, как описано выше для галогенов. Однако, кроме того, испытание на утечку гелием может быть выполнено с использованием двух других методов, более чувствительных при обнаружении утечки. Это режим трассировки и режим капота или закрытой системы. В режиме индикатора создается вакуум в системе, и гелий распыляется на внешнюю поверхность соединений, которые проверяются на утечку.Вакуум системы всасывает гелий через любое негерметичное соединение и доставляет его на гелиевый масс-спектрометр. В режиме вытяжки тестируемая система окружена концентрированным гелием.

Испытание на герметичность гелием в вытяжном шкафу является наиболее чувствительным методом обнаружения утечек и единственным методом, признанным Разделом V Кодекса ASME как количественный. Производители компонентов, требующих герметичного уплотнения, будут использовать вытяжной метод обнаружения утечки гелия в качестве производственного испытания на герметичность. В этих случаях компонент может быть окружен гелием в камере.К компоненту подключается гелиевый течеискатель, который пытается довести внутренние компоненты компонента до вакуума, близкого к абсолютному нулю.

Любая утечка гелия из окружающей камеры в компонент будет втягиваться в гелиевый течеискатель под действием создаваемого им вакуума. Детектор утечки гелия содержит масс-спектрометр, сконфигурированный для определения присутствия молекул гелия. Этот метод тестирования замкнутой системы позволяет обнаруживать утечки величиной от 1X10 -10 см3 / сек (6.1X10 -12 куб. Дюймов / сек), эквивалент стандартного атмосферного воздуха. Метод замкнутой системы не подходит для измерения большой утечки, которая может затопить детектор и сделать его бесполезным для дальнейших измерений, пока каждая молекула гелия не будет удалена из детектора.

Метод закрытой системы не подходит для трубопроводной системы в полевых условиях из-за больших объемов. Также он не показывает место утечки или утечек. Наконец, чувствительность обнаружения утечек с использованием замкнутой системы на много порядков выше, чем обычно требуется.Анализатор гелия является наименее чувствительным методом и может давать ложные показания, если гелий из большой утечки в одном месте системы диффундирует в другие места.

Большая утечка также может затопить детектор, временно сделав его непригодным, пока весь гелий не будет удален из масс-спектрометра. Давление гелия, используемое во всех этих методах, обычно составляет одну или две атмосферы, что достаточно для обнаружения очень небольших утечек. Низкое давление также служит для уменьшения количества гелия, необходимого для испытания.Испытания на утечку гелия редко, если вообще когда-либо, используются для демонстрации того, что система может безопасно выдерживать расчетное давление.

Детекторы утечек

с гелиевым покрытием не смогут обнаружить утечки, если компонент или система трубопроводов не станут полностью сухими. Жидкость, содержащаяся в небольшом канале утечки из-за капиллярного действия, может перекрыть утечку из-за низкого давления гелия и поверхностного натяжения жидкости. Поэтому при использовании этого метода в абсолютно сухих условиях требуется большая осторожность.В противном случае эта система может оказаться даже менее чувствительной при обнаружении утечки, чем гидростатическое испытание под высоким давлением. Кроме того, гелиевый течеискатель легко загрязняется маслами и другими соединениями и становится неточным. В полевых условиях обычно не исключается возможность загрязнения течеискателя.

Испытательное давление

Выбранный метод испытания и жидкая испытательная среда вместе с применимыми нормами также устанавливают правила, которым необходимо следовать при расчете требуемого испытательного давления.В большинстве случаев давление, превышающее номинальное расчетное давление, применяется на короткое время, скажем, как минимум 10 минут. Величина этого начального испытательного давления часто как минимум в 1,5 раза превышает расчетное давление для гидростатических испытаний. Однако он может быть другим, в зависимости от того, какой код применим и от того, будет ли испытание гидростатическим или пневматическим.

Кроме того, испытательное давление никогда не должно превышать давление, которое могло бы вызвать податливость, или максимально допустимое испытательное давление какого-либо компонента, подвергаемого испытанию.В случае ASME B31, раздел 137.1.4 и Норм для котлов и сосудов высокого давления, максимальное испытательное давление не должно превышать 90 процентов от выхода для любого компонента, подвергающегося испытанию. Испытательное давление необходимо для демонстрации того, что система может безопасно выдерживать номинальное давление. После этого периода давления, превышающего расчетное, часто допустимо снизить давление до более низкого значения для проверки герметичности. Измерительное давление поддерживается в течение времени, необходимого для проведения тщательного

Код Тип испытания
ASME B31.1 гидростатический (1)
ASME B31.1 Пневматический
ASME B31.1 Первоначальное обслуживание
ASME B31.3 гидростатический
ASME B31.3 Пневматический
ASME B31.3 Первичное обслуживание (3)
ASME I гидростатический
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
гидростатический
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Пневматический
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
гидростатический
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
Пневматический
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
гидростатический
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
Пневматический
Код Испытательное давление
минимум
ASME B31.1 В 1,5 раза больше конструкции
ASME B31.1 В 1,2 раза больше дизайна
ASME B31.1 Нормальное рабочее давление
ASME B31.3 1,5-кратное исполнение (2)
ASME B31.3 В 1,1 раза больше дизайна
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME I В 1,5 раза больше максимально допустимого рабочего давления (4)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
1.В 25 раз больше расчетного давления в системе (5)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Давление в системе в 1,25 раза больше расчетного (6)
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
В 1,5 раза больше расчетного давления в системе
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
Давление в системе в 1,25 раза больше расчетного
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
В 1,5 раза больше расчетного давления в системе для завершенных компонентов, в 1,25 раза больше расчетного давления в системе для трубопроводных систем
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
1.25-кратное расчетное давление системы
Код Испытательное давление
максимальное
ASME B31.1 Максимально допустимое испытательное давление для любого компонента или 90 процентов от предела текучести
ASME B31.1 В 1,5 раза больше расчетного или максимально допустимого испытательного давления для любого компонента
ASME B31.1 Нормальное рабочее давление
ASME B31.3 Не превышать предел текучести
ASME B31.3 В 1,1 раза больше расчетного давления плюс меньшее из 50 фунтов на кв. Дюйм или 10 процентов испытательного давления
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME I Предел текучести не должен превышать 90%
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Не превышать пределы напряжений, указанные в расчетном разделе NB-3226, или максимальное испытательное давление любого компонента системы (5)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Не превышать пределы напряжения, указанные в расчетном разделе NB-3226, или максимальное испытательное давление любого компонента системы
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установите предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установите предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установите предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установите предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
Код Испытательное давление
время выдержки
ASME B31.1 10 минут
ASME B31.1 10 минут
ASME B31.1 10 минут или время для проверки герметичности
ASME B31.3 Время на полное обследование на герметичность, но не менее 10 минут
ASME B31.3 10 минут
ASME B31.3 Время до завершения проверки герметичности
ASME I Не указано, обычно 1 час
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
10 минут
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
10 минут
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
10 или 15 минут на дюйм проектной минимальной толщины стенки для насосов и клапанов
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
10 минут
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
10 минут
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
10 минут
Код Обследование
давление
ASME B31.1 Расчетное давление
ASME B31.1 Ниже 100 фунтов на кв. Дюйм или расчетного давления
ASME B31.1 Нормальное рабочее давление
ASME B31.3 В 1,5 раза больше конструкции
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME I Максимально допустимое рабочее давление (4)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1, подраздел NC
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1, подраздел ND
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше

Примечания:

1. Наружные трубопроводы котла должны пройти гидростатические испытания в соответствии с PG-99 ASME Code Section I.
2. ASME B31.3 гидростатическое давление должно быть увеличено до значения, превышающего 1,5-кратное расчетное давление, пропорционально пределу текучести при температуре испытания, деленному на прочность при расчетной температуре, но не должно превышать предела текучести при температуре испытания. Если речь идет о сосуде, расчетное давление которого меньше, чем в трубопроводе, и когда сосуд не может быть изолирован, трубопровод и сосуд могут быть испытаны вместе при испытательном давлении сосуда при условии, что испытательное давление сосуда составляет не менее 77 процентов испытательного давления трубопроводов.
3. ASME B31.3: начальные эксплуатационные испытания разрешены только для трубопроводов категории D.
4. Кодекс ASME Раздел I. Давление гидростатического испытания при температуре не менее 70 ° F (21 ° C) и испытательное давление при температуре менее 120 ° F (49 ° C). Для парогенератора с принудительным потоком, с частями, работающими под давлением, рассчитанными на разные уровни давления, испытательное давление должно быть не менее чем в 1,5 раза больше максимально допустимого рабочего давления на выходе из пароперегревателя, но не менее 1.25-кратное максимально допустимое рабочее давление любой части котла.
5. Кодекс ASME, раздел III, раздел 1, подраздел NB, пределы испытательного давления определены в разделе NB3226; также компоненты, содержащие паяные соединения, и клапаны, которые перед установкой должны быть испытаны при давлении, в 1,5 раза превышающем расчетное для системы.
6. Код ASME Раздел III, Раздел 1, подраздел NB, давление пневматического испытания для компонентов, частично заполненных водой, должно быть не менее 1.25-кратное расчетное давление системы.

Отказ оборудования, работающего под давлением

Сосуды высокого давления и трубопроводные системы широко используются в промышленности и содержат очень большую концентрацию энергии. Несмотря на то, что их конструкция и установка соответствуют федеральным, государственным и местным нормам и признанным промышленным стандартам, продолжают происходить серьезные отказы оборудования, работающего под давлением.

Причин выхода из строя оборудования, работающего под давлением, много: деградация и истончение материалов в процессе эксплуатации, старение, скрытые дефекты во время изготовления и т. Д.. К счастью, периодические испытания, а также внутренние и внешние проверки значительно повышают безопасность сосуда высокого давления или системы трубопроводов. Хорошая программа испытаний и инспекций основана на разработке процедур для конкретных отраслей или типов судов.

Ряд аварий позволил сосредоточить внимание на опасностях и рисках, связанных с хранением, обращением и перекачкой жидкостей под давлением. Когда сосуды высокого давления действительно выходят из строя, это обычно является результатом разрушения корпуса в результате коррозии и эрозии (более 50% разрушения корпуса).


Судно новой постройки разорвалось во время гидроиспытаний

Все сосуды под давлением имеют свои собственные специфические опасности, включая большую накопленную потенциальную силу, точки износа и коррозии, а также возможный отказ предохранительных устройств контроля избыточного давления и температуры.
Правительство и промышленность отреагировали на потребность в улучшенных испытаниях систем, работающих под давлением, разработав стандарты и правила, определяющие общие требования к безопасности под давлением (Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением, Руководство по безопасности под давлением DOE и другие).
Эти правила определяют требования к реализации программы безопасности при испытаниях под давлением. Очень важно, чтобы конструкторский и эксплуатационный персонал использовал эти стандарты в качестве критериев при написании и реализации программы безопасности при испытаниях под давлением.

Программа испытаний под давлением

Хорошая программа безопасности при испытаниях под давлением должна выявлять производственные дефекты и износ от старения, растрескивания, коррозии и других факторов до того, как они вызовут отказ сосуда, и определять (1) может ли сосуд продолжать работу при том же давлении, (2) какое могут потребоваться меры контроля и ремонта, чтобы система давления могла работать при исходном давлении, и (3) необходимо ли снизить давление для безопасной эксплуатации системы.

Все компании, работающие с оборудованием под давлением, почти все имеют расширенные технические инструкции по испытаниям сосудов под давлением и трубопроводных систем. Эти руководящие принципы подготовлены в соответствии со стандартами безопасности давления OSHA, DOT, ASME, местными, государственными и другими федеральными кодексами и стандартами.

Документация включает определение ответственности инженерного, управленческого персонала и персонала по безопасности; общие требования к оборудованию и материалам; процедуры гидростатических и пневматических испытаний для проверки целостности системы и ее компонентов; и руководящие принципы для плана испытаний под давлением, аварийных процедур, документации и мер контроля опасностей.Эти меры включают контроль сброса давления, защиту от воздействия шума, экологический и личный мониторинг, а также защиту от присутствия токсичных или легковоспламеняющихся газов и высокого давления.


Пуск нового резервуара при испытании на пневматическое давление воздухом

Определения испытаний под давлением

  • Изменение — Изменение — это физическое изменение любого компонента, которое имеет последствия для конструкции, которые влияют на способность сосуда высокого давления выдерживать давление, выходящее за рамки пунктов, описанных в существующих отчетах с данными.
  • Допуск на коррозию — Дополнительная толщина материала, добавленная конструктивно, чтобы учесть потери материала в результате коррозионного или эрозионного воздействия.
  • Коррозионная обработка — Любая услуга системы давления, которая из-за химического или другого взаимодействия с материалами конструкции, содержимым или внешней средой контейнера приводит к растрескиванию, охрупчиванию контейнера, потере более 0,01 дюйма толщину за год эксплуатации, или испортить любым способом.
  • Расчетное давление — давление, используемое при расчете компонента давления вместе с совпадающей расчетной температурой металла с целью определения минимально допустимой толщины или физических характеристик границы давления. Расчетное давление для сосудов показано на производственных чертежах, а для трубопроводов максимальное рабочее давление указано в перечне трубопроводов. Расчетное давление для трубопровода больше на 110% от максимального рабочего давления или на 25 фунтов на кв. Дюйм от максимального рабочего давления.
  • Инженерная инструкция по безопасности (ESN) — Утвержденный руководством документ с описанием ожидаемых опасностей, связанных с оборудованием, и проектных параметров, которые будут использоваться.
  • Высокое давление — Давление газа выше 20 МПа по манометру (3000 фунтов на кв. Дюйм) и давление жидкости выше 35 МПа по манометру (5000).
  • Промежуточное давление — Давление газа от 1 до 20 МПа (от 150 до 3000 фунтов на кв. Дюйм) и давление жидкости от 10 до 35 МПа по манометру (от 1500 до 5000 фунтов на квадратный дюйм).
  • Испытание на утечку — Испытание давлением или вакуумом для определения наличия, скорости и / или местоположения утечки.
  • Низкое давление -Давление газа менее 1 МПа (150 фунтов на кв. Дюйм) или давление жидкости менее 10 МПа (1500 фунтов на кв. Дюйм).
  • Работа в зоне с персоналом — Операция под давлением, которая может проводиться (в определенных пределах) в присутствии персонала.
  • Максимально допустимое рабочее давление (МДРД) — максимальное допустимое давление в верхней части сосуда в его нормальном рабочем положении при рабочей температуре, указанной для данного давления.Это наименьшее из значений, найденных для максимально допустимого рабочего давления для любой из основных частей сосуда в соответствии с принципами, установленными в разделе VIII ASME. МДРД указано на паспортной табличке емкости. МДРД можно принять таким же, как расчетное давление, но по большей части МДРД основывается на изготовленной толщине за вычетом допуска на коррозию. MAWP относится только к сосудам под давлением.
  • Максимальная расчетная температура — максимальная температура, используемая при проектировании, и не должна быть ниже максимальной рабочей температуры.
  • Максимальное рабочее давление (MOP) — Максимальное давление, ожидаемое во время работы. Обычно это на 10-20% ниже МДРД.
  • Минимально допустимая температура металла (MAMT) — Минимальная температура для существующего сосуда, позволяющая выдерживать испытания или рабочие условия с низким риском хрупкого разрушения. MAMT определяется путем оценки сосудов под давлением, построенных до 1987 года. Этот термин используется в API RP 579 для оценки хрупкого разрушения существующего оборудования.Это может быть одна температура или диапазон допустимых рабочих температур в зависимости от давления.
  • Минимальная расчетная температура металла (MDMT) — Минимальная температура металла, используемая при проектировании сосуда высокого давления. MDMT — это термин кода ASME, который обычно указывается на паспортной табличке сосуда или в форме U-1 для сосудов, спроектированных в соответствии с ASME Section VIII, Division 1, издание 1987 г. или новее.
  • МПа — Абсолютное давление в единицах СИ. 1 атмосфера (14,7 фунта на кв. Дюйм) равна 0.1 МПа.
  • Процедура эксплуатационной безопасности (OSP) — Документ, используемый для описания мер контроля, необходимых для обеспечения того, чтобы риски, связанные с потенциально опасным исследовательским проектом или уникальной деятельностью, находились на приемлемом уровне.
  • Оборудование, работающее под давлением — Любое оборудование, например сосуды, коллекторы, трубопроводы или другие компоненты, которое работает при давлении выше или ниже (в случае вакуумного оборудования) атмосферного давления.
  • Емкость под давлением — Компонент, работающий под давлением относительно большого объема (например, сферический или цилиндрический контейнер) с поперечным сечением, превышающим размеры соответствующего трубопровода.
  • Контрольное испытание — Испытание, в котором прототипы оборудования подвергаются воздействию давления для определения фактического выхода или давления отказа (разрыва) (используется для расчета МДРД).
  • Дистанционное управление — Операция под давлением, которую нельзя проводить в присутствии персонала. Оборудование должно быть установлено в испытательных камерах, за сертифицированными заграждениями или работать из безопасного места.
  • Коэффициент безопасности (SF) — Отношение предельного давления (т. Е. Разрыва или отказа) (измеренного или рассчитанного) к МДРД.Фактор безопасности, связанный с чем-то другим, кроме давления отказа, должен быть обозначен соответствующим нижним индексом.

Коды, стандарты и ссылки

Американское общество инженеров-механиков (ASME)

  • Кодекс для котлов и сосудов высокого давления: Раздел VIII Сосуды под давлением
  • ASME B31.3 Трубопроводы для химических и нефтеперерабатывающих заводов
  • ASME B16.5 Трубные фланцы и фланцевые фитинги

Американское общество испытаний материалов (ASTM)

  • ASTM E 1003 Стандартный метод испытаний на гидростатическую герметичность

Американский институт нефти (API)

  • RP 1110 Испытание давлением стальных трубопроводов для транспортировки газа, нефтяного газа, опасных жидкостей…
  • API 510 Техническое обслуживание, проверка, оценка, ремонт и изменение
  • Обжиговые нагреватели API 560 для нефтеперерабатывающих заводов общего назначения
  • API 570 Осмотр, ремонт, изменение и повторная оценка эксплуатационных трубопроводных систем
  • API 579 Проект рекомендованной практики API для пригодности к эксплуатации

Роберт Б. Адамс

  • Президент и главный исполнительный директор EST Group, Inc. Харлейсвилл, Пенсильвания

Интересные статьи об отказе при опрессовке

Отказ сосуда под давлением во время пневматического испытания

Отказ сосуда под давлением во время гидроиспытаний

Отказ сосуда под давлением во время испытания воздуха

Замечание (и) автора…

Испытания под давлением ASME B31.3

Трубопроводы обычно проектируются и изготавливаются в соответствии с применимыми нормами. Конечно, использование ASME B31.3 может быть применимо к судам, перевозящим нефть, но вы действительно должны следовать коду, для которого была разработана система трубопроводов. Поскольку я знаком с B31.3, а не с эквивалентом в Европе (или другой стране), я буду основывать свой ответ на B31.3.

ASME B31.3 требует «проверки герметичности» системы трубопроводов. Это не структурный тест, это всего лишь тест, чтобы определить, есть ли в системе точки утечки.* С другой стороны, существуют нормы, которые могут потребовать структурных испытаний, например, по нормам для котлов и сосудов высокого давления. В этом случае проводится гидростатическое испытание, чтобы убедиться, что резервуар и присоединенные к нему трубопроводы являются конструктивными, а не только герметичными.

ASME B31.3, п. 345.1 гласит:
До ввода в эксплуатацию и после завершения соответствующих обследований, требуемых п. 341, каждая система трубопроводов должна быть испытана на герметичность. Испытание должно представлять собой гидростатическое испытание на герметичность в соответствии с п.345.4, за исключением случаев, предусмотренных в данном документе.

Если владелец считает гидростатическое испытание на герметичность нецелесообразным, либо пневматическое испытание в соответствии с п. 345.5 или комбинированное гидростатико-пневматическое испытание в соответствии с п. 345.6 может быть заменен, учитывая опасность энергии, хранящейся в сжатом газе.

Таким образом, согласно правилам, испытание на герметичность с использованием воздуха может быть выполнено, если владелец системы считает гидростатическое испытание нецелесообразным.

Важно понимать, что давление, при котором проводится испытание, является функцией расчетного давления.Расчетное давление является функцией допустимых пределов напряжений в трубопроводе, которая также является функцией рабочей температуры.

  • Для гидростатических испытаний, п. 345.4.2 требует давления не менее чем в 1,5 раза превышающего расчетное давление.
  • Для пневматического испытания, п. 345.5.4 требует давления не менее 110% от расчетного.

Следующим шагом для инженера (предпочтительно проектировщика трубопроводной системы или специалиста по анализу напряжений) является создание процедур испытаний под давлением.Эти процедуры испытания под давлением рассматривают возможность хрупкого разрушения при низких температурах, что может быть проблемой при указанных температурах. Процедуры испытания под давлением на самом деле представляют собой набор процедур (обычно), которые включают в себя такие вещи, как метод создания давления в системе, положения клапанов, снятие предохранительных устройств, изоляция частей системы трубопроводов и т. Д.

Относительно низкой температуры, п. 345.4.1 гласит: «Жидкость должна быть водой, если нет возможности повреждения из-за замерзания или неблагоприятного воздействия воды на трубопровод или процесс (см. Параграф.F345.4.1). В этом случае можно использовать другую подходящую нетоксичную жидкость ». Допускается использование гликоля / воды.

Если испытание должно проводиться пневматически, испытательное давление следует поднять до 25 фунтов на кв. Дюйм, после чего должна быть проведена предварительная проверка, включая осмотр всех соединений. Настоятельно рекомендуется использование низкотемпературной пузырьковой жидкости.

Итак, вывод:

  1. Если вам дали задание провести гидроиспытание при 16 бар, то это должно быть 1.5-кратное расчетное давление 10,67 бар. Следовательно, согласно B31.3, пневматическое испытание следует проводить не при 16 бар, а при 1,1-кратном расчетном давлении или 11,7 бар. Доведите пневматическое давление до 11,7 бар.
  2. Возможность хрупкого разрушения должна быть рассмотрена соответствующим инженером. В случае температуры ниже 0 ° C следует проверить используемый материал, чтобы убедиться, что он не ниже минимально допустимой температуры для данной стали.
  3. Опытный инженер должен разработать набор процедур испытаний под давлением.В этих процедурах необходимо указать, какие участки трубы проходят испытания, в каких положениях следует размещать клапаны, какие предохранительные устройства необходимо снять (или установить) и т. Д.
  4. Пневматическое испытание необходимо начинать при давлении 25 фунтов на кв. Дюйм, а перед повышением давления необходимо провести предварительную проверку на утечки.
  5. Самое главное, знающий инженер должен также проверить проектную спецификацию трубопровода на предмет всех требований, относящихся к испытаниям на герметичность или давление.

Хотя B31.3 описывает это как «испытание на герметичность», когда выполняется гидростатическое испытание в 1,5 раза больше расчетного, это влияет на испытание конструкции.

Прочтите статью: Департамент труда США, OSHA

.

Похожие записи

Остеоартроз деформирующий реферат: Реферат Деформирующий остеоартроз

Содержание Реферат ОстеоартрозПлан:Введение 1. Определение 2. Эпидемиология 3. ЭтиологияДеформирующий остеоартроз — причины, симптомы, диагностика и лечениеОбщие сведенияКлассификацияСимптомы деформирующего остеоартрозаОсложненияДиагностикаЛечение деформирующего […]

Разжижающие кровь продукты при беременности: Какие продукты при беременности разжижают кровь

Содержание Для себяГустая кровь при беременностиКакие продукты при беременности разжижают кровьПочему образуется патологияКак узнать о качестве крови, и чем опасна […]

Как наладить перистальтику кишечника у взрослого: Улучшаем перистальтику кишечника: натуральные методы и препараты

Содержание Как улучшить моторику кишечника у взрослых: препараты, питание и упражненияУлучшаем моторику кишечникаПрепаратыПрокинетикиСлабительные средстваПитаниеУпражненияПрепараты, улучшающие перистальтику кишечникаВиды и список препаратовПротивопоказанияВозможные […]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *