РД 03-421-01 - МУ по проведению диагностирования технич. состоян. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов
![]()
|
6.4. Прогнозирование ресурса сосуда, работающего в условиях ползучести материала 6.4.1. Остаточный ресурс с учетом ползучести материалов (длительной прочности) определяется для сосудов, работающих при повышенных температурах, когда в расчетах на прочность допускаемое напряжение определяется по пределу длительной прочности или 1% предела ползучести для заданного срока эксплуатации (10 ![]() 6.4.2. Остаточный ресурс сосудов, работающих при непрерывном режиме нагружения, определяется по формуле ![]() где ![]() ![]() ![]() Скорость равномерной коррозии (эрозии) ![]() Предел длительной прочности (1% предел ползучести) или допускаемое напряжение для планируемого срока службы определяется по нормативной документации (например, по ГОСТ 14249-89, ОСТ 108.031.08-85, ПНАЭ Г-7-002-86). Если в указанных НД нет таких данных, то предел длительной прочности для планируемого остаточного срока эксплуатации может быть определен в соответствии с рекомендациями подразд.7.9 настоящих Методических указаний. 6.4.3. Если имеется какой-либо установленный фактический размер ![]() ![]() где ![]() Остаточный ресурс сосуда в этом случае определяется по формуле ![]() где ![]() Скорость установившейся ползучести определяется по формуле: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Значения коэффициентов ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 6.4.4. Если после проведения очередного диагностирования имеются три значения контролируемого параметра ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() После этого скорость ползучести определяется по формуле ![]() 6.4.5. Если число измерений ![]() ![]() ![]() 6.4.6. Прогнозирование остаточного ресурса при циклических нагрузках в условиях ползучести проводится, если аппарат работает при температурах, вызывающих ползучесть, и при этом нагружается повторными тепловыми или механическими усилиями. В этом случае элементы аппарата должны быть рассчитаны на длительную циклическую прочность. Расчеты на длительную циклическую прочность проводятся по нормам ПНАЭ Г-7-002-86 с помощью тех же формул, что и расчеты на циклическую прочность при температурах, не вызывающих ползучести. При этом в формулах вместо кратковременных механических характеристик материала используются механические характеристики, полученные при испытаниях на длительную статическую прочность ( ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Остаточный ресурс определяется в соответствии с рекомендациями подразд.6.2. 6.5. Прогнозирование ресурса сосудов по критерию хрупкого разрушения 6.5.1. Определение остаточного ресурса по критерию хрупкого разрушения (трещиностойкости) проводится в следующих случаях. 1. Минимальная температура стенки сосуда при рабочих режимах эксплуатации или при гидроиспытании может быть меньше минимальной температуры, предусмотренной для применения стали в Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96). 2. Сталь или сварные соединения при рабочих режимах эксплуатации или испытаний имеет ударную вязкость ниже значений, предусмотренных табл.8 Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96), например, в результате наводораживания сталей. 3. При проведении дефектоскопии сосуда обнаружены дефекты, выходящие за пределы норм, установленных Правилами проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных (ПБ 03-384-00) и ОСТ 24.201.03-90 "Сосуды и аппараты стальные высокого давления. Общие технические требования". При этом проведение ремонта дефектных мест связано с большими техническими трудностями. 4. При проведении дефектоскопии выявлены отдельные трещины, которые после выборки были заварены и места ремонта проконтролированы на отсутствие дефектов. 6.5.2. Условие сопротивления хрупкому разрушению проверяется выполнением следующего соотношения: ![]() где ![]() [ ![]() Коэффициент интенсивности напряжений определяется в соответствии с нормами, изложенными в ПНАЭ Г-7-002-86. Для первого случая п.6.5.1 (при отсутствии информации о дефекте) при определении ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Для первого случая при оценке хрупкой прочности можно провести расчет по критерию "течь перед разрушением". Использование критерия "течь перед разрушением" предусматривает выполнение условия, при котором процессу неконтролируемого роста трещины (хрупкому разрушению) предшествует образование сквозного дефекта на стадии ее медленного подрастания, то есть значение критического размера дефекта ![]() ![]() ![]() Критический размер дефекта рассчитывается по формуле ![]() где ![]() ![]() ![]() Параметр ![]() Условие трещиностойкости по критерию "течь перед разрушением" может быть записано в следующем виде: ![]() где ![]() Учитывая, что коэффициент запаса прочности по коэффициенту интенсивности напряжений равен 2, значение коэффициента ![]() ![]() Если снижение температуры по сравнению с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96), не более 20 °С, то проверку на хрупкое разрушение можно провести на основании выполнения расчетов на прочность при пониженных допускаемых напряжениях. При толщине стенки меньше 36 мм и проведении термообработки сосуда допускаемое напряжение, определяемое по ГОСТ 14249-89, должно быть понижено в 1,35 раза. При отсутствии термообработки допускаемое напряжение снижается в 2,85 раза. Для третьего случая, рассмотренного в п.6.5.1, когда в процессе дефектоскопии обнаружены недопустимые один или несколько дефектов, расчет проводится для трещиноподобного дефекта. Размеры дефекта и его глубина залегания определяются по результатам дефектоскопии. Учитывая, что коэффициент интенсивности напряжений зависит от размеров дефекта и величины напряжений, в расчете (при наличии нескольких дефектов), рассматривается наихудшее их сочетание и определяется максимальная возможная интенсивность напряжений. Для четвертого случая, рассмотренного в п.6.5.1, когда в процессе дефектоскопии обнаружены отдельные трещины, расчет коэффициента интенсивности напряжений проводится для фактических размеров трещины, обнаруженной в сосуде. Допускаемый коэффициент интенсивности напряжений определяется по формуле ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Критический коэффициент интенсивности напряжений может определяться на основании результатов испытания материала на хрупкое разрушение в соответствии с требованиями ГОСТ 25.506-85 [22] для рабочих условий эксплуатации или условий испытаний. Если проведение таких испытаний невозможно, то значение допускаемого коэффициента интенсивности напряжений рекомендуется определять по ПНАЭ Г-7-002-86. При определении допускаемого коэффициента интенсивности напряжений по ПНАЭ Г-7-002-86 за критическую температуру хрупкости материала следует принимать минимальную температуру применения сталей, предусмотренную Правилами проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных (ПБ 03-384-00) и ОСТ 24.201.03-90 "Сосуды и аппараты стальные высокого давления. Общие технические требования". 6.5.3. Определение остаточного ресурса. Остаточный ресурс определяется в зависимости от первоначального расчетного срока ![]() Остаточный ресурс определяется по формуле ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Рис.6.1 Для первого, второго и четвертого случаев п.6.5.1 коэффициент ![]() |