Основы диагностики и ремонта химического оборудования. Кормильцин Г.С. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Прогнозирование ресурса по изменению механических характеристик металла. Часто при эксплуатации оборудования
происходит снижение механических характеристик металла оборудования. Состояние механических свойств конструкцион-
ного материала оборудования может быть определено путем испытания образцов, изготовленных из контрольных вырезок
или путем замера твердости металла (ГОСТ 1497–90, ГОСТ 9651, ГОСТ 111-50–90).
Если снижение механических свойств оказалось менее 5 % от норматива, то все расчеты отбраковочных размеров или
количества циклов нагружения проводят по фактическим механическим свойствам материала.
В случае снижения механических свойств металла оказалось более 5 % от нормативных, то определяют скорость сни-
жения механических свойств аналогично определению скорости коррозии по методическим указаниям [14] и путем экстра-
поляции определяют механические свойства материала к концу ожидаемого периода эксплуатации, а затем и остаточный
ресурс.
Определение остаточного ресурса оборудования в условиях ползучести конструкционного материала. Для оборудова-
ния, работающего в условиях повышенной температуры, необходимо определять остаточный ресурс с учетом ползучести
материала (длительности прочности). Значение температуры, при которой необходимо учитывать ползучесть, следующее:
380 °С и выше – для углеродистых сталей; 420 °С и выше – для низколегированных сталей; 525
°С и выше – для аустенитных
сталей. В этом случае в расчетах на прочность допускаемое напряжение определяется по пределу длительной прочности или
1 % предела ползучести для заданного срока эксплуатации (10
5
часов) [14].
Предел длительной прочности (1 % предела ползучести) или допускаемое напряжение для планируемого срока службы
определяется по ГОСТ 14249–89, ОСТ 108.31.08–85, ПНАЭ Г-7-002–86.
Для отмеченных выше условий остаточный ресурс оборудования, работающего при непрерывном режиме нагружения,
определяется по формуле:
T = (S
ф
– S
р
) / а,
где S
ф
– фактическая минимальная толщина стенки, мм; S
р
– расчетная толщина стенки, определенная по допускаемым на-
пряжениям, учитывающим предел длительной прочности материала (1 % предела ползучести), мм; а – скорость равномер-
ной коррозии (эрозии), мм/год.
Величина а определяется по зависимостям, которые были приведены выше.
В случае, когда выявлена остаточная деформация ползучести при очередном диагностировании (не более чем через 4
года) для фиксированного размера диаметра сосуда или другого размера в кольцевом направлении в местах с наиболее вы-
сокой температурой, общий ресурс сосуда может быть определен по следующей зависимости [14]:
Т
п
= 1 / а
п
,
где а
п
– скорость установившейся ползучести, % / год.
Остаточный ресурс сосуда в этом случае определяется по формуле:
Т
ост
= Т
п
– Т
э
,
где Т
э
– продолжительность эксплуатации оборудования от начала до последнего обследования.
Величина скорости установившейся ползучести определяется по формуле:
а
п
= 100[L
ф
(t
1
) – L
ф
(t
2
)] / L
ф
(t
1
) × ∆t × K
1
× K
2
,
где L
ф
(t
1
), L
ф
(t
2
) – фактические размеры диаметра сосуда или другого фиксированного линейного размера в кольцевом на-
правлении при первом и втором обследованиях, соответственно, мм; ∆t – время между первым и вторым обследованиями,
лет; K
1
– коэффициент, учитывающий отличие средней ожидаемой скорости ползучести от гарантированной скорости пол-
зучести с доверительной вероятностью γ = 0,7…0,95 [14]; K
2
– коэффициент, учитывающий погрешность определения ско-
рости ползучести по линейному закону, от скорости ползучести, рассчитанной по более точным нелинейным законам изме-
нения контролируемого параметра.
Значения коэффициентов K
1
и K
2
следует принимать в пределах: K
1
= 0,5…0,75; K
2
= 0,75…1,0. При этом большие зна-
чения коэффициентов принимают при незначительной скорости ползучести (менее 0,05 % в год) и при общей остаточной
деформации менее 0,5 %.
В случае проведения очередного диагностирования имеются три или более значений контролируемого параметра L, тогда для
определения скорости ползучести следует пользоваться рекомендациями, изложенными в [14].
Прогнозирование ресурса по критерию хрупкого разрушения материала оборудования. Это прогнозирование проводится в
следующих случаях:
– минимальная температура стенки аппарата при эксплуатации или гидроиспытаниях может быть меньше предусмот-
ренной для конструкционного материала в правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давле-
нием (ПБ 10-115–96);
– сталь или сварные соединения при эксплуатации или испытаниях имеют ударную вязкость ниже значений, преду-
смотренных правилами ПБ 10-115–96);
– при диагностике оборудования обнаружены дефекты, превышающие нормы, установленные правилами ПБ 03-384–
00 и ОСТ 24.201.03–90;
– при диагностировании оборудования выявлены трещины, которые были заварены и проверены вновь на отсутствие
дефектов.
В этих случаях условие сопротивления хрупкому разрушению проверяется выполнением соотношения:
K
1
≤ [K
1
],

Страницы