ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прогнозирование остаточного ресурса нефтехимического оборудования, эксплуатирующегося в условиях циклического нагружения из "Прогнозирование остаточного ресурса работоспособности нефтехимического оборудования" Отдельные виды нефтехимического оборудования эксплуатируются в условиях циклического температурно-силового нагружения с числом циклов нагружения более 1000 за срок экспдуатации (например, реакторы коксования УЗК) и при оценке ресурса остаточной работоспособности цикличность условий нагружения должна учитываться. Оценка ресурса остаточной работоспособности такого оборудования может быть выполнена двумя методами экспериментальным и аналитическим, а также возможно их сочетание. [c.43] Экспериментальный метод оценки остаточного ресурса работоспособности нефтехимического оборудования состоит в том, что по результатам испытания металла контрольных вырезок строится кривая малоцикловой усталости для рабочей температуры. Затем по полученным экспериментальным данным с коэффициентом запаса по числу циклов = 10 и коэффициентом запаса по напряжениям - 2 строится расчетная кривая усталости исследуемого металла. Кроме этого, в процессе эксплуатации исследуемой конструкции выполняется натурное тензометрирование ее наиболее нагруженных узлов (зон дефектов формы, мест концентрации напряжений и т.п.) с определением уровня максимальных амплитудных напряжений. Остаточный ресурс работоспособности конструкции (число циклов нагружения) определяется наложением полученных натурным тензометрированием амплитудных напряжений на расчетную кривую малоцикловой усталости исследованного металла конструкции. [c.43] Значения яршишаются для корпусов.изготовленных из аустенит-ной отали = 10 , для всех остальных случаев материального исполнения = 1,1.10 . [c.44] Значения принимаются для корпусов, изготовленных из ау-стенитной стали Ь - 450°С, для всех остальных случаев материального исполнения 350°С. [c.44] Поскольку формоизмене а1е дефекта формы при циклическом харак -тере нагружения может привести к образованию и росту усталостных трещин в зонах сжатия металла яри образовании дефекта формы, эксплуатация сосудов давления и аппаратов о дефектами формы в условиях циклического нагружения должна происходить при систематическом контроле мест возможного образования трещин и размеров дефекта формы. [c.45] Ресурс остаточной работоспособности нефтехимического оборудования, эксплуатирующегося в условиях, вызывающих ползучесть металла, определяется характеристиками длительной прочности и ползучести металла этого оборудования, определенными при испытании металла контрольных вырезок по методикам [61,62]. [c.45] Действующие нормативные документы по эксплуатации нефтехимического оборудования запрещают эксплуатацию с трещинами любого типа. Следовательно, все обнаруженные при осмотре оборудования трещины должны быть устранены ремонтом. Однако выполнение ремонта не дает гарантии того, что в конструкции яе остались необнаруженные трещины (при визуальном осмотре с выборочной дефектоскопией обнаруживается не более 50 имеющихся в конструкции трещин). В связи с этим,в случае обнаружения в конструкции в процессе технического диагностирования ее состояния трещин, представляется необходимым оценить ресурс конструкции с трещинами, размеры которых принимаются равным обнаруженным трещинам. [c.45] К ( )- коэффициент интенсивности напряжений. [c.46] Знаменатель формулы (26) содержит функциональную зависимость скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений, являющегося,в свою очередь, функцией длины трещины. Такая зависимость определяется реальной кинетической диаграммой разрушения, которая должна быть построена для условий, приближенных к эксплуатационным, Определение кинетической диаграммы разрушения и характеристик трещиностойкости исследуемого металла может быть выполнено по методикам [72-75]. Пример решения задачи оценки остаточной работоспособности сосуда давления с трещинами коррозии под напряжением показан в работе [2J. [c.46] Решение задачи оценки работоспособности оборудования с трещинами является весьма сложной задачей. Единых методик ее решения нет. И ее решение возможно только яа основе индивидуальной оценки работоспособности оборудования. Однако имеющийся опыт показывает, что принцип недопустимости наличия трещин в конструкции во многих случаях не выполняется на практике, и конструкции с трещинами эксплуатируются и могут эксплуатироваться. [c.46] Ввиду многообразия нефтехимического оборудования и возможных путей его конструктивного усиления или воздействия на температурно-силовые условия нагружения решение задачи повышения ресурса работоспособности проиллюстрируем двумя примерами. [c.47] На отечественных предприятиях эксплуатируются десятки тысяч стальных вертикальных резервуаров, сооруженных до различным типовым и индиввдуальным проектам в разное время. Значительное их количество (л 30 ) эксплуатируется более 25 лет. Длительная эксплуатация резервуаров сникает их эксплуатационную надежность за счет коррозионного износа металла основных несущих элементов (днища, кровли, стенки). Уменьшение толщины стенки резервуара вынуждает предприятия вводить ограничения по высоте уровня налива. [c.47] Исследование по усилению стенок резервуаров стальными лентами в виде натяжных бандажей, а также оценка их эффективности выполнена в работах [86,87], Опыт эксплуатации усиленных бандажами резервуаров Госкомнефтепродукта РСФСР показал возможность их использования. [c.47] Автором была выполнена проверка применимости бандажей на резервуарах нефтехимических предприятий, эксплуатирующихся в условиях высокой оборачиваемости. [c.47] Поскольку образование и развитие гофра на корпусе сосуда давления (например, корпуса реактора коксования УЗК) связано с температурно-силовыми условиями нагрукения корпуса в процессе эксплуатации, приостановить развитие гофра можно путем снижения действующих на корпус температурных нагрузок. [c.48] Идея внутренней теплоизоляции корпуса сосуда давления (реактора коксования УЗК) в месте расположения гофра была развита в виде вну греннего теплозащитного экрана (рис. 15). [c.48] Крепятся трубки экрана в опорных кольцах, установленных на опорных площадках, приваренных к корпусу. Верхнее опорное кольцо имеет сквозные отверстия, через которые проходят трубки экрана. Нижиее опорное кольцо имеет глухие отверстия, в которые вставлены трубки экрана. После установки трубок экрана выполняется их приварка к нижнему опорному кольцу с целью фиксации. [c.48] На первом цикле коксования (после установки теплозащитного экрана внутри реактора кокоования) продуктом заполняется пространство внутри трубок экрана, между трубками экрана и между стенкой корпуса и трубками экрана. Продукт коксуется. При гидровырезке кокса из реактора коксования кокс из трубок экрана, пространства меяду трубками экрана и стенкой корпуса, пространства между трубками экрана не удаляется и сохраняется в последующих циклах коксования, обеспечивая тепловую защиту стенки корпуса в зоне установки экрана. Эксперименты показали, что теплозащитный экран снижает температуру стенки на ВО-ЮО С. [c.48] Вернуться к основной статье