kotle, tlakové nádoby, potrubí a nízkotlaké kotelny
[Tisk] [Poslat e-mailem] [Hledat v článcích] OPTIMALIZACE NDT KONTROL SVAŘOVANÝCH TVAROVEK Datum: 12.5.2004Autor: Vladimír Bína, Ondřej Bielak, Jan Korouš, Jan Masák BiSAFE s.r.o., Praha V průběhu dlouhodobého provozu energetických a chemických zařízení při zvýšených teplotách dochází k poškozování materiálu v důsledku 1) strukturních změn materiálu, 2) rozvoje creepového, ev.únavového poškození a 3) koroze, ev.abraze. Integrita a provozní spolehlivost zařízení se zajišťuje periodickými inspekcemi, jejichž součástí jsou nedestruktivní defektoskopické kontroly (zaměřené na výskyt defektů/trhlin), diagnostické kontroly (zaměřené na detekci změn vlastnosti materiálů) a měření korozních/abrazních úbytků. Inspekce zařízení v plném rozsahu je nákladná a její realizace vyžaduje odstavení zařízení na relativně dlouho dobu. Ve snaze snížit rozsah inspekce a prodloužit dobu provozu mezi inspekcemi byly rozpracovány postupy optimalizace (např. Wintle et al., 2001) na bázi rizik (Risk Base Inspection). Rizikem se rozumí součin pravděpodobnosti vzniku poruchy a následků poruchy. Pravděpodobnost vzniku poruchy lze určit kvalitativně, polokvalitativně a kvantitativně (např. Shipley et al., 2002). Kvalitativní a polokvalitativní hodnocení rizik je založeno na zařazení hodnocené komponenty z hlediska pravděpodobnosti vzniku poruchy do 5-ti tříd (pravděpodobnost vzniku poruchy : velmi nízká, nízká, střední, vysoká, velmi vysoká). Následky poruchy se hodnotí rovněž body 1 až 5 (následek poruchy, velice malý, malý, střední, vysoký, velmi vysoký). Tak dostaneme matici rizik uvedenou v následující tabulce. Vlastní inspekce se provede u komponent jejichž takto stanovené riziko je vyšší než zvolená hladina rizika (např. 15 bodů).
Abstrakt: Provozní spolehlivost energetických a chemických zařízení namáhaných za podmínek tečení a únavy se zajišťuje periodickými defektoskopickými a diagnostickými kontrolami. Při plánování kontrol (period a rozsahu) se používá analýza rizik. V poslední době se prosazuje kvantitativní hodnocení na základě pravděpodobnostních výpočtů. Jako náhodně proměnné se uvažují vlastnosti materiálu, spektra zatížení. Výsledkem výpočtu je pravděpodobnost vzniku trhlin během provozu pro jednotlivé komponenty a pro zařízení jako celek. Na základě výsledků lze objektivně optimalizovat rozsah a periody kontrol. V poslední době se pracuje na rozvoji výpočetních postupů, které umožňují objektivní hodnocení pravděpodobnosti vzniku poruchy (např. Bína a další,2002). Příspěvek je zaměřen na výpočet pravděpodobnosti vzniku poruchy svařovaných tvarovek (T-kusů, YYY-kusů), které jsou součástí vysokotlakých parovodů namáhaných za podmínek tečení a únavy, a optimalizaci period NDT kontrol. Pozornost se věnována rovněž využití výsledků defektoskopických a diagnostických kontrol k prodloužení provozní periody mezi kontrolami. Analýza redistribuce napětí a rozvoje poškození Konstrukce, které pracují za vysokých teplot, jsou poškozovány procesy tečení - creepem. Během provozu dochází k rozvoji trvalých deformací, změněn složek napětí, tj, k jejich redistribuci. V některých místech konstrukce dochází k poklesu napětí, v jiných naopak k jejich nárůstu. Analýza napjatosti je u obecně tvarovaných těles značně složitá úloha a lze ji prakticky realizovat pomocí numerických metod, jako je např. metoda konečných prvků. Problém je komplikován nelineárním chováním materiálu, popsaným konstitutivními rovnicemi. Vlastnosti materiálu navíc vykazují jistý rozptyl. Ten lze postihnout pomocí stochastické interpretace, kdy jsou některé materiálové parametry považovány za náhodně proměnné. Potom lze stanovit v kritických místech konstrukce rozptyl napětí a deformací, který vyplývá z rozptylu materiálových vlastností. V konečném důsledku tyto výpočty vedou na stanovení rizika iniciace defektu a nalezení kritického místa konstrukce, kde lze očekávat poruchu s největší pravděpodobností.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
