Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов рд 03-421-01

6.1. Прогнозирование ресурса аппаратов, подвергающихся коррозии и изнашиванию (эрозии) 6.1.1. Остаточный ресурс аппарата, подвергающегося действию коррозии (эрозии), определяется по формуле , (6.1) где Sф — фактическая минимальная толщина стенки элемента, мм; Sр — расчетная толщина стенки элемента, мм; а — скорость равномерной коррозии (эрозионного износа), мм/год; Формула (6.1), используется, если число замеров N толщины стенок за время эксплуатации сосуда не превышает 3. При N  3 остаточный ресурс сосуда определяется по Методике прогнозирования остаточного ресурса безопасной эксплуатации сосудов и аппаратов по изменению параметров технического состояния [16]. 6.1.2. Скорость равномерной коррозии а определяется следующим образом. 6.1.2.1. Если после проведения очередного обследования имеется только одно измерение контролируемого параметра Sф (t1), полученное при рассматриваемом обследовании, то скорость коррозии определяется по формуле , (6.2) где Sи — исполнительная толщина стенки элемента, мм; С0 — плюсовой допуск на толщину стенки, мм; t1 — время от момента начала эксплуатации до момента обследования, лет. 6.1.2.2. Если после проведения очередного обследования имеются два измерения контролируемого параметра Sф(t2), Sф(t1), то скорость коррозии определяется по формуле , (6.3) где Sф(t1), Sф(t2) — фактическая толщина стенки, определенная при первом и втором обследованиях соответственно, мм; t1, t2 — время от момента начала эксплуатации до момента первого и второго обследования соответственно, лет; К1 — коэффициент, учитывающий отличие средней ожидаемой скорости коррозии (эрозии) от гарантированной скорости коррозии (эрозии) с доверительной вероятностью  = 0,7—0,95; К2 — коэффициент, учитывающий погрешность определения скорости коррозии (эрозии) по линейному закону, от скорости коррозии, рассчитанной по более точным (нелинейным) законам изменения контролируемого параметра. Коэффициенты К1 и К2 выбираются на основе анализа результатов расчета скорости коррозии для аналогичного оборудования на основе формул [16] при N  4. При отсутствии данных для такого анализа значения коэффициентов К1 и К2 следует принимать в пределах К1=0,5—0,75; К2=0,75—1,0. При этом большие значения К1 и К2 принимаются при незначительной фактической скорости коррозии (меньше 0,1 мм/год) и при общей величине коррозии, не превышающей проектную прибавку на коррозию (2—3 мм), меньшие значения К1 и К2 принимаются при значительной скорости коррозии и при общей величине коррозии, превышающей проектную прибавку на коррозию. 6.1.2.3. Если после проведения очередного диагностирования имеются три значения контролируемого параметра Sф(t1), Sф(t2), Sф(t3) полученные при обследованиях в моменты времени t1, t2, t3, то для определения скорости коррозии а проводятся следующие вычисления. Вычисляются величины: ; ; ; . После чего а определяется по формуле . (6.4) 6.1.3. Если число измерений N контролируемого параметра Sф(ti) больше или равно четырем (N  4), то расчет остаточного ресурса проводится в соответствии с нормативно-технической документацией [16]. 6.2. Прогнозирование ресурса аппаратов при циклических нагрузках 6.2.1. Для аппарата, эксплуатируемого в условиях малоциклового нагружения (до 5·105 циклов), допускаемое число циклов нагружения [N] определяется из расчета циклической долговечности по ГОСТ 25859—83 [17]. Для сосудов, у которых расчетное давление свыше 10 МПа, расчет циклической долговечности по ГОСТ 25859—83 определяется с учетом требований ОСТ 26-1046-87 [18]. Ресурс циклической работоспособности сосуда определяется по формуле , (6.5) где Тэ — время эксплуатации сосуда с момента его пуска, лет; [N] — допускаемое количество циклов нагружения; Nэ — количество циклов нагружения за период эксплуатации. При определении [N] используются минимальные толщины стенок элементов сосуда Sф, определенные при толщинометрии сосуда с учетом прибавки на коррозию на момент исчерпания ресурса циклической работоспособности сосуда Tц. 6.2.2. В случае если сосуд нагружен циклами различного вида, ресурс определяется по формуле , (6.6) где Nj — количество циклов нагружения j-го вида за время эксплуатации Тэ; [Nj] — допускаемое количество циклов нагружения для j-го типа нагружения. 6.2.3. Ресурс остаточной работоспособности определяется по формуле (6.7) 6.2.4. Если аппарат эксплуатируется в условиях многоциклового нагружения (Nj > 5·105), то допускаемое количество циклов нагружения [N] (до N  1012) может быть определено с помощью зависимостей, приведенных в нормах расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок ПНАЭ Г-7-002-86. После этого ресурс остаточной работоспособности сосуда определяется также с помощью формул (6.5)—(6.7). 6.2.5. Если ресурс остаточной работоспособности, определенный по формулам (6.5)—(6.7), оказался исчерпанным, то необходимо провести очередное диагностирование соответствующего сосуда или аппарата. При этом необходимо подвергнуть 100 %-ному контролю места концентраторов и сварные швы аппарата. Если в проконтролированных местах не обнаружено растрескивание, то рассматриваемые сосуды можно допустить к дальнейшей эксплуатации при регулярном дефектоскопическом контроле зон концентраторов напряжений и сварных швов сосудов. Этот контроль должен проводиться через промежутки времени, за которые число циклов нагружения сосуда не превосходит 0,1 [N]. Промежутки времени между очередным контролем могут быть увеличены, если с помощью стандартных испытаний определить статические механические характеристики материала (, , Zt, At) сосуда, находящегося в эксплуатации. Размеры образцов и методика их испытаний должны соответствовать ГОСТ 1497-90, ГОСТ 9651-90, ГОСТ 11150-90 [19-21]. После определения статических механических характеристик, допускаемое число циклов нагружения для дальнейшей эксплуатации сосуда определяется с помощью зависимостей, приведенных в нормах ГОСТ 25859-83. Ресурс циклической долговечности, определенный по результатам испытаний образцов, вырезанных из сосуда, может быть распространен на партию сосудов, имеющих однотипную конструкцию, изготовленных из одного материала и находящихся в идентичных условиях эксплуатации. При этом в качестве представителя группы для вырезки темплетов для образцов выбирается сосуд, подвергшийся наибольшему из данной группы количеству циклов нагружения или имевший большой уровень нагрузок за предшествующий период эксплуатации. 6.3. Прогнозирование ресурса аппаратов по изменению механических характеристик металла В процессе эксплуатации оборудования в ряде случаев происходит снижение механических свойств материала отдельных элементов сосудов и аппаратов (, , Zt, At, KCU). Такое снижение механических свойств может быть определено путем испытания образцов, изготовленных из контрольных вырезок, либо путем замера твердости металла и определения механических характеристик по существующим корреляционным зависимостям. В случае если снижение механических свойств оказалось менее 5 % нормативных, то все расчеты отбраковочных размеров либо допускаемого количества циклов проводят по фактическим механическим свойствам материала. Если снижение механических свойств оказалось более 5 % нормативных, то определяют скорость снижения механических свойств аналогично определению скорости коррозии в подп. 6.1.2.2 настоящих Методических указаний и путем экстраполяции определяют механические свойства материала к концу ожидаемого остаточного периода эксплуатации. Отбраковочные размеры конструктивных элементов или остаточный ресурс определяются по этим механическим характеристикам. 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 (105 ч). Если нет таких данных, то температура, когда учитывается ползучесть, принимается равной и выше 380 °С для углеродистых сталей, 420 °С — для низколегированных сталей, 525 °С — для аустенитных сталей. 6.4.2. Остаточный ресурс сосудов, работающих при непрерывном режиме нагружения, определяется по формуле , где Sф — фактическая минимальная толщина стенки элемента, мм; Sp — расчетная толщина стенки элемента, определенная по допускаемым напряжениям, учитывающим предел длительной прочности материала элемента (1 % предела ползучести) для планируемого срока службы, мм; а — скорость равномерной коррозии (эрозионного изнашивания), мм/год. Скорость равномерной коррозии (эрозии) а определяется в соответствии с подразд. 6.1 настоящих Методических указаний. 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 Lф(t) диаметра сосуда или другого фиксированного размера в кольцевом направлении в местах с наиболее высокой температурой и при очередном диагностировании (не более 4 лет) выявлена остаточная деформация ползучести, то ресурс сосуда может быть определен по следующей зависимости: , где ап — скорость установившейся ползучести, %/год. Остаточный ресурс сосуда в этом случае определяется по формуле , где Тэ — продолжительность эксплуатации от начала до последнего обследования. Скорость установившейся ползучести определяется по формуле: , где Lф(t1), Lф(t2) — фактический размер диаметра сосуда или другого фиксированного линейного размера в кольцевом направлении при первом и втором обследованиях соответственно, мм; t — время между первым и вторым обследованиями, лет; К1 — коэффициент, учитывающий отличие средней ожидаемой скорости ползучести от гарантированной скорости ползучести с доверительной вероятностью  = 0,7—0,95; К2 — коэффициент, учитывающий погрешность определения скорости ползучести по линейному закону, от скорости ползучести, рассчитанной по более точным нелинейным законам изменения контролируемого параметра. Значения коэффициентов К1 и К2 следует принимать в пределах: К1 = 0,5—0,75; К2 = 0,75—1,0. При этом большие значения К1, К2 принимаются при незначительной скорости ползучести (меньше 0,05 % в год) и при общей остаточной деформации меньше 0,5 %; меньшие значения К1, К2 принимаются при значительной скорости ползучести (более 0,05 % в год) и при общей остаточной деформации, превышающей 0,5 %. 6.4.4. Если после проведения очередного диагностирования имеются три значения контролируемого параметра Lф(t1), Lф(t2), Lф(t3) полученные в моменты времени t1, t2, t3, то для определения скорости ползучести ап проводятся следующие вычисления. Вычисляются величины: ; ; ; . После этого скорость ползучести определяется по формуле . 6.4.5. Если число измерений N контролируемого параметра Lф(ti) больше или равно четырем (N  4), то расчет остаточного ресурса проводится в соответствии с нормативно-технической документацией [16]. 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 ПНАЭГ-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 (, Zt, At). — предел длительной прочности при максимальной температуре цикла нагружения за время t. Zt — равномерное сужение поперечного сечения при длительном статическом разрушении; At — относительное удлинение образца при длительном статическом разрушении. Остаточный ресурс определяется в соответствии с рекомендациями подразд. 6.2.

Похожие:

	Методические указания по проведению диагностирования технического... В настоящих Методических указаниях изложены технические требования и рекомендации по проведению диагностирования технического состояния...		Инструкция по диагностике и оценке остаточного ресурса сварных вертикальных... Настоящая Инструкция устанавливает требования и методические указания к проведению технического диагностирования вертикальных стальных...
	Методические рекомендации по обследованию технического состояния... Котельников (председатель), В. Я. Комиссаров, А. Н. Горлов, Е. А. Николаев, П. А. Полюдов, Г. П. Сарвин, В. А. Тишин, Н. Н. Коновалов,...		Методические рекомендации по определению технического состояния систем... Ие рекомендации по определению технического состояния систем теплоснабжения, горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и водоотведения...
	1 Диагностирование технического состояния автомобилей, включая контроль...		«Оценка технического состояния и определение остаточного ресурса... Процедура предоставления государственной услуги завершается получением заявителем
	Программа и методические указания по проведению Программа и методические указания по проведению производственной практики (экономика) предназначены для студентов специальности 080504....		Методические указания по оценке обеспечения качества ремонта грузовых... Руководитель проекта, главный специалист ОАО «врк-2», секретарь подкомитета по ремонту
	Порядок оценки технического состояния трактора Документы, предоставляемые в инспекцию Гостехнадзора для определения технического состояния трактора, самоходной машины, оборудования,...		Оформление актов технического состояния При выдаче актов технического состояния на товар с торговой маркой “First” необходимо