6. Расчетные методы оценки остаточного ресурса. Согласно расчетным методам оценки по [9] остаточный ресурс определяется
где τπκ.ρ - парковый ресурс; ти.р - индивидуальный ресурс; τΗ - длительность наработки.
Парковый ресурс определяется сопоставлением эквивалентных напряжений, оцениваемых как приведенные напряжения от внутреннего давления для номинальных размеров труб и проектных параметров пара, с допускаемыми номинальными напряжениями [σ] для данной стали при соблюдении условия
где п - запас прочности, равный 1,5.
Индивидуальный ресурс устанавливается сопоставлением эквивалентных напряжений σэкв с номинальной долговечностью (длительной прочностью) стали Ϭдп, при соблюдении условия Ϭэкв < Ϭдп. Эквивалентные напряжения определяются как суммарные и включают в себя приведенные напряжения от внутреннего давления, изгибающие напряжения и компенсационные.
Схематически данный метод рассмотрен на рис. 11. Строится кривая допускаемых номинальных напряжений для сталей 12Х1МФ или 15Х1М1Ф и наносятся номинальные приведенные напряжения, рассчитанные по формуле
При пересечении этих двух линий определяется парковый ресурс.
Применим этот метод для сварных соединений №1,8, 3,4 (рис. 11).
Номинальные приведенные напряжения для них составляют:
Таким образом, расчетные методы оценки остаточного ресурса не дают однозначных результатов.
Вывод
Рассмотрены пять методов прогнозирования остаточного ресурса сварных соединений в сравнении с результатами лабораторного металлографического исследования вырезанных темплетов.
Анализ результатов показывает, что для прогнозирования надежности работы сварных соединений можно рекомендовать:
при действии высоких эквивалентных напряжений - диагностирование производится по методу силового фактора;
при длительном воздействии приведенных напряжений оценку работоспособности производить расчетно-аналитическим методом;
для уточнения срока эксплуатации использовать метод реплик.
Список литературы
- РД 10-262-98. Типовая инструкция по контролю металла и продлению срока службы основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций.
- ОСТ 34-70-690-96. Металл паросилового оборудования электростанций. Методы металлографического анализа в условиях эксплуатации. М.: ВТИ, 1997.
- Хромченко Ф. А., Лаппа В. А. Оценка остаточного ресурса сварных соединений паропроводов для условий ползучести. Материалы научно-технического семинара 17-25 апреля 1996 г. Санкт-Петербург, 1996.
- Хромченко Ф. А., Федосеенко А. В., Лаппа В. А. Оценка остаточного ресурса длительно эксплуатирующихся сварных соединений паропроводов. - Теплоэнергетика, 1995, №4.
- РД 34.17.437-95. Неразрушающий магнитный метод диагностирования сварных соединений трубных систем котлов и трубопроводов энергетических установок. М.: СПО ОРГРЭС, 1995.
- Дубов А. А. Диагностика котельных труб с использованием магнитной памяти металла. М.: Энергоатомиздат, 1995.
- Шевнин В. М., Гофман Ю. М., Симановская Е. Ю. Диагностирование сварных соединений трубопроводов энергетических установок методом магнитной памяти. - Безопасность труда в промышленности, 2001, № 5.
- Гофман Ю. М. Оценка работоспособности металла энергооборудования ТЭС. М., 1990.
- Хромченко Ф. А., Лаппа В. А. Диагностирование и прогнозирование ресурса сварных соединений паропроводов. - Электрические станции, 2001, № 7.
