Научная статья на тему 'Алгоритмы прогнозирования ресурса технических устройств'

Алгоритмы прогнозирования ресурса технических устройств Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
256
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОСТАТОЧНЫЙ РЕСУРС / RESIDUAL LIFE / РЕЗЕРВУАР / TANK / СОСУД / VESSEL / ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ / TECHNICAL DIAGNOSIS / ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ / ТЕХНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО / TECHNICAL DEVICE / TECHNICAL STATE OF AN OBJECT

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Черепанов Анатолий Петрович, Колмаков Владимир Петрович

Рассматриваются методы обработки результатов технического диагностирования, исследования прочности и прогнозирования ресурса технических устройств, включая сосуды давления и резервуары. Предложена структурная схема алгоритма компьютерной обработки данных технического диагностирования и прогнозирования ресурса технических устройств.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Черепанов Анатолий Петрович, Колмаков Владимир Петрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ALGORITHMS FOR PREDICTING LIFE OF TECHNICAL DEVICES

Methods of processing of results of technical diagnosing, research of durability and forecasting of a resource of technical devices, including vessels of pressure and tanks, are considered. The block diagramme of algorithm of computer data processing of technical diagnosing and forecasting of a resource of technical devices is offered.

Текст научной работы на тему «Алгоритмы прогнозирования ресурса технических устройств»

УДК 620.171: 621.039.548.58 Черепанов Анатолий Петрович,

канд. техн. наук, доцент кафедры машин и аппаратов химических производств АГТА, начальник отдела надежности и прочности научно-диагностического центра ОАО «Ангарская нефтехимическая компания», тел.: (3955) 53 30 36, Сот. 89149456240, e-mail: boning89@mail.ru

Колмаков Владимир Петрович, начальник научно-диагностического центра ОАО «Ангарская нефтехимическая компания»,

e-mail: kolmakovvp@anhk. rosneft. ru

АЛГОРИТМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕСУРСА ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

A.P. Cherepanov, V.P. Kolmakov

ALGORITHMS FOR PREDICTING LIFE OF TECHNICAL DEVICES

Аннотация. Рассматриваются методы обработки результатов технического диагностирования, исследования прочности и прогнозирования ресурса технических устройств, включая сосуды давления и резервуары.

Предложена структурная схема алгоритма компьютерной обработки данных технического диагностирования и прогнозирования ресурса технических устройств.

Ключевые слова: остаточный ресурс, резервуар, сосуд, техническое диагностирование, техническое состояние, техническое устройство.

Abstract. Methods of processing of results of technical diagnosing, research of durability and forecasting of a resource of technical devices, including vessels of pressure and tanks, are considered.

The block diagramme of algorithm of computer data processing of technical diagnosing and forecasting of a resource of technical devices is offered.

Keywords: residual life, tank, vessel, technical diagnosis, technical state of an object, technical device.

Техническое диагностирование (ТД) является основным источником данных по фактическому техническому состоянию технических устройств (ТУ). При продлении срока безопасной эксплуатации ТУ, оборудования и сооружений на опасных производственных объектах на основе данных ТД согласно [1] предусмотрен выбор критериев предельных состояний, расчет прочности, исследование напряженно-деформированного состояния, разработка мероприятий по замене изношенных или усилению ослабленных узлов деталей, элементов и прогнозирование остаточного ресурса ТУ. Ресурсно-прочностные исследования (РПИ), включающие названный комплекс работ, направлены на обеспечение промышленной безопасности

резервуаров, сосудов, котлов, трубопроводов и др. ТУ, находящихся в эксплуатации свыше нормативного срока.

С целью определения наибольшего количества факторов, влияющих на ресурс при минимальных требованиях к объему и методам нераз-рушающего контроля, ТУ условно разбивается на типовые диагностируемые и рассчитываемые узлы и детали:

• обечайки, днища, крышки корпусов сосудов;

• стенки, крыши и днища резервуаров;

• трубы, патрубки, штуцера, отводы, укрепляющие кольца, опоры и т. п.

К типовым элементам ТУ отнесены сварные швы:

• продольные и кольцевые сварные швы, соединяющие между собой детали и узлы;

• места пересечения (перекрестия) продольных и кольцевых сварных швов;

• сварные швы между корпусом и патрубками;

• сварные швы между корпусом и опорными узлами и др.

При ТД применяют следующие неразру-шающие методы контроля:

• визуальный контроль по внутренним и наружным поверхностям стенки;

• измерение размеров сосуда и толщины его стенок с наружной и внутренней стороны;

• определение наличия дефектов (трещин, раковин, несплошностей металла и др.), их характера и размеров;

• контроль состояния металла путем металлографических исследований, механических испытаний и измерением твердости;

• акустико-эмиссионный метод определения развивающихся дефектов при нагружении пробным давлением (совмещение с гидравлическими или пневматическими испытаниями);

Информатика, вычислительная техника и управление. Приборостроение. Метрология. Информационно-измерительные приборы и системы

ш

• контроль напряженно-деформированного состояния металла.

Структурная схема существующего алгоритма РПИ ТУ, выполняемого по методике, изложенной в РД 03-421-01 [2], представлена на рис. 1.

Выбор методов ТД проводится в зависимости от конструкции, эксплуатационных параметров (рабочая среда, давление, температура, количество циклов и др.), которые заданы для конкретного ТУ в соответствии с техническим регламентом технологической установки или цеха. Параметры фактического технического состояния узлов, деталей и элементов ТУ определяют по результатам ТД.

Рис. 1. Структурная схема существующего алгоритма ресурсно-прочностных исследований ТУ

Последовательность проведения комплекса работ по РПИ осуществляется в соответствии с приведенной на рис. 1 нумерацией блоков, реализующих функции алгоритма. Работа по ТД и РПИ завершается назначением продляемого ресурса безопасной эксплуатации и разработкой заключения экспертизы промышленной безопасности ТУ.

Функции существующего алгоритма ограничены методами диагностирования технического состояния и определения остаточного срока службы сосудов и аппаратов, принятыми согласно [2]. Анализ функций показал, что существующий алгоритм не предусматривает зависимостей по оценке ресурса от запасов прочности узлов, деталей и элементов ТУ, методов оценки ресурса в зави-

симости от группы или класса опасности, полноты, объемов и достоверности ТД типовых узлов, деталей и элементов ТУ. Алгоритм не содержит рекомендаций по замене изношенных или усилению ослабленных узлов, деталей и элементов, рекомендаций по расчету ресурса заменяемых изношенных или усиливаемых узлов, деталей и элементов.

Анализ функций существующего алгоритма также показал, что:

■ принятые для проектирования нормативы на запасы прочности и прибавки к расчетным толщинам не обеспечивают достаточной точности оценки ресурса при износе деталей, узлов и элементов ТУ;

■ группы или классы опасности ТУ, характеризующие вероятную степень риска в случае отказа или разрушения, не учитываются при назначении ресурса ТУ;

■ выбор методов и требуемых объемов ТД согласно [2] из-за ограниченности доступа средств контроля к некоторым узлам, деталям и элементам не учитывается при оценке ресурса.

Многокритериальная система показателей оценки надежности, остаточного ресурса и требований безопасности по запасам прочности, изложенная в работе Н.А. Махутова [3], создает новые возможности для разработки методов прогнозирования ресурса.

Применением метода определения остаточного ресурса, изложенного в работах [4] и [5], авторами получены многочисленные результаты по продлению сроков эксплуатации ТУ действующих производств ОАО «Ангарская нефтехимическая компания». На их основе в Научно-диагностическом центре ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» разработан и внедрен комплекс [6], включающий ТД, компьютерную обработку его результатов, РПИ, прогнозирование ресурса с учетом замены изношенных элементов, назначение продляемого ресурса ТУ и разработку заключений экспертизы промышленной безопасности.

Структурная схема предлагаемого алгоритма, реализованная комплексом компьютерной обработки данных ТД, РПИ, прогнозирования ресурса узлов, деталей и элементов ТУ, показана на рис. 2. Все функции предлагаемого алгоритма, так же как и существующего, реализуются соответствующими блоками. Блоки 1^6 выполняют те же функции, что и в существующем алгоритме, приведенном на рис. 1.

ИРКУТСКИМ государственный университет путей сообщения

Назначение ресурса технического устройства Рис. 2. Структурная схема предлагаемого алгоритма, реализованная в комплексе компьютерной обработки данных ТД и прогнозирования ресурса ТУ

В предлагаемом алгоритме расчет на прочность узлов, деталей и элементов завершается определением их фактических запасов прочности. Оценка ресурса узлов, деталей и элементов по величинам запасов прочности наиболее полно характеризует фактическое техническое состояние ТУ. Кроме того, при оценке ресурса учитывается показатель эффективности ТД, который определяется по объему проведенного диагностирования в соответствии программой ТД. Показатель эффективности ТД рассчитывается в зависимости от группы или класса опасности ТУ.

Если запасы прочности на заданный ресурс некоторых узлов, деталей и элементов окажутся меньше допустимых и условия их безопасности не выполняются, разрабатываются рекомендации по замене изношенных или усилению ослабленных узлов, деталей и элементов. Для этого расчетом прочности определяются требуемые толщины узлов, деталей и элементов, которые необходимо установить взамен изношенных. Далее осуществляется оценка запасов прочности узлов, деталей и элементов, которые устанавливаются взамен изношенных или усиливаются. Предлагаемым алгоритмом предусмотрена разработка методов усиления ослабленных узлов, деталей и элементов укрепляющими кольцами, накладками и другими элементами усиления, которые повышают их прочность и устойчивость. Необходимость их усиления подтверждается расчетом прочности и устойчивости с оценкой запасов прочности и устойчивости на заданный

ресурс. Конечным этапом РПИ является прогнозирование ресурса с учетом усиления или замены изношенных узлов, деталей и элементов. Работа по ТД и РПИ завершается назначением продляемого ресурса безопасной эксплуатации ТУ и разработкой заключения экспертизы промышленной безопасности.

Принимается, что полный ресурс от начала эксплуатации до перехода в предельное состояние представляется в виде суммы расчетного (назначенного) ресурса безопасной эксплуатации до диагностирования и остаточного ресурса до перехода в предельное состояние

Тп = Тк + ТО , (1)

где: Тk - расчетный или назначенный ресурс, отработанный ТУ за предшествующий период эксплуатации до текущего диагностирования;

ТО - остаточный ресурс ТУ от момента текущего диагностирования до перехода в предельное состояние.

Из опыта работы авторов ресурс безопасной эксплуатации ТУ до диагностирования определяется функцией

Тк = f (Пн; Пр; Пк; КЭ; £; Д; V). (2) Рассмотрим каждую из составляющих, входящих в функцию (2).

Нормативный запас прочности пн определяется известным отношением предела текучести материала к допускаемым напряжениям

пн =

М'

(3)

По мнению авторов данной работы нормативный запас прочности пн является ориентиром, показывающим, насколько фактический запас прочности близок к нормативному и может быть принят в качестве предельно допустимого запаса прочности, обеспечивающего безопасность ТУ.

Полный запас прочности пр [4] может быть представлен в виде нормативного пн и дополнительного пк коэффициентов запаса прочности (ползучести, устойчивости и т. п.) по формуле

пр = Пн * Пк . (4)

Прибавки к расчетным толщинам, принимаемые при проектировании и округляемые до стандартных толщин проката, увеличивают толщину стенок более чем на 15 % и создают дополнительные запасы прочности пк, обеспечивающие безопасную эксплуатацию свыше ресурса, назначенного при проектировании. При уменьшении толщин стенок, сечений узлов, деталей и элементов, соответственно, снижаются и запасы прочности пк от исходной величины до текущего значения на момент времени проведения ТД. Текущий запас прочности (ползучести, устойчивости и т. п.), изменяющийся от момента изготовления до момента окончания

а

т

Информатика, вычислительная техника и управление. Приборостроение. Метрология. Информационно-измерительные приборы и системы

ш

назначенного ресурса, определяется методом, изложенным в работе [3] для различных конструкций и условий нагружения. По рекомендациям [4] текущий запас прочности определяется условием:

АБ^ - износ стенки за период времени к. Износ стенки за период эксплуатации определяется формулой

= Бк-Бр . (8)

При износе стенки до расчетной величины

Щ

= т;п Ш. ■ Ы ■ Ыэкв ■ Ш1 ■ Ш ■ Ш ■ Ш) (5) 5 согласно формуле (7), запас прочности достиг-

{р ' ст ' аЯК ' К,' N ' В ' V У У ' ............. „ _ , ........................

где [Р], Р; [Л], М; [5], В; , У - допускаемые расчетные или фактические величины постоянных, циклических нагрузок, ползучести и устойчивости;

[ст], ст, - допускаемые и расчетные или фактические напряжения;

Мэкв, стэкв - допускаемые и расчетные или фактические эквивалентные напряжения (или амплитуды напряжений при циклических нагрузках);

[К]1, К1 - допускаемые и расчетные или фактические коэффициенты интенсивности напряжений.

С использованием условия (5) запас прочности пк может быть рассчитан по допускаемым прочностными характеристиками и по фактическим эксплуатационным параметрам ТУ. Значения величин, находящиеся в числителях условия (5), являются допускаемыми прочностными характеристиками ТУ. Они могут быть определены при проектных и фактических толщинах и сечениях узлов, деталей и элементов ТУ применением РПИ по результатам ТД. Значения величин, находящиеся в знаменателях условия (5), являются фактическими характеристиками ТУ, при которых оно эксплуатируется в соответствии с техническим регламентом.

Исходный запас прочности узла или детали на момент проектирования пк = пк00 определяется по формуле

Що = Я'

5-С

(6)

^ = Я

$к-АБк

(7)

где - минимальная фактическая толщина стенки узла или детали на момент текущего диагностирования;

нет величины пк = 1. При большем износе стенки фактическая толщина будет меньше расчетной, когда < , пк будет стремиться к 0, что не обеспечивает безопасности при дальнейшей эксплуатации ТУ.

Показатель эффективности КЭ, предложенный в работе [8], определяется в зависимости от эффективного объема ТД, группы или класса опасности ТУ. Типовые элементы ТУ контролируются соответствующими методами в объеме, заданном программой ТД. Показатель эффективности диагностирования типовых элементов ТУ определяется в зависимости от класса его опасности и зависит от выбора методов ТД, физических объемов и заданной достоверности их проведения и вычисляется по эмпирической зависимости [8]

Кэ = ШЭфф(1+Щ}, (9)

где Ж,фф - эффективный объем диагностирования

ТУ:

Уэ

^эфф = 7,

(10)

где д - показатель коррозии и коррозионной стойкости материала, определяемый согласно [7];

5" - проектная толщина стенки;

С - допуск на толщину листового проката;

5р - толщина стенки, определяемая прочностным расчетом.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На момент текущего диагностирования после некоторого периода времени эксплуатации к текущий запас прочности пк = пк 1 определяется по формуле

где УЭ - физический объем диагностирования;

5 - нормировочный параметр применяемых методов ТД.

Ввиду различных требований к набору применяемых методов диагностирования в экспертных организациях, а также к достоверности этих методов, определяемой, например, экспертной оценкой [4], всегда необходимо знать предел эффективного суммарного объема УЭ, к которому затем можно отнести действительный объем диагностирования. Например, если при применении имеющихся в экспертной организации методов ТД обеспечивается максимальное численное значение физического объема УЭ = 100 % , то нормировочный параметр соответствует 5 = 5,6, а эффективный объем диагностирования ТУ имеет значение меньше единицы.

Коэффициент ответственности Е выраженный через параметры у и 5, характеризующие степень опасности в случае разрушения ТУ [8], можно определять по формуле

% = . (11)

Коэффициент ответственности Е определяемый формулой (11), является непрерывной

5

Р

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

величиной и может служить абсолютным показателем степени опасности ТУ, который более удобен для аналитической обработки результатов ТД, чем группы или классы опасности, принятые согласно Правилам безопасной эксплуатации соответствующих ТУ.

Коэффициент дефектности Д принимается на основании [4] и учитывает наличие допустимых или недопустимых дефектов, обнаруженных при ТД и устраненных ремонтом при необходимости.

Скорость снижения запаса прочности по окончании назначенного ресурса по проектным и фактическим запасам прочности авторами предлагается определять формулой

(12)

К =

Пк0-Пк г

Тк ,

тогда значение назначенного ресурса безопасной эксплуатации до последующего диагностирования можно определить по формуле

п =

Пк 0-Пкг

у„ .

(13)

При пкх >1 ресурс Тк, определенный формулой (13), гарантирует безопасную эксплуатацию ТУ.

Для определения остаточного ресурса до перехода в предельное состояние используется формула

Т =

1 о

Пкг-пп

К

(14)

чаем возможность определения назначенного ресурса по формуле (13), а по формуле (14) определение остаточного ресурса. При этом скорость износа за период эксплуатации задается нормативными величинами или определяется по формуле

(12). Ресурс безопасной эксплуатации по формуле

(13) может определяться снижением от проектного до фактического запаса прочности на момент ТД и предельно допустимого запаса прочности, обеспечивающего безопасную эксплуатацию ТУ. Остаточный ресурс безопасной эксплуатации ТУ может определяться величиной фактического запаса прочности на момент ТД по формуле (1 4) по предельно допустимому запасу прочности. Использование запасов прочности при расчете остаточного ресурса расширяет возможности алгоритма, но не решает задачу прогнозирования ресурса в зависимости от эффективности ТД, определяемой формулой (9), и класса опасности ТУ, определяемого формулой (11). Алгоритм, реализованный в комплексе компьютерной обработки данных ТД и основанный на использовании приведенных выше показателей (3^14), входящих в функцию (2), позволил получить аналитическую зависимость прогнозирования ресурса ТУ

Тк = Тэ*

где Пп - предельно допустимый запас прочности, обеспечивающий безопасную эксплуатацию ТУ, который должен быть не ниже пП = 1.

Если Пь, < Пп, то полный запас прочности согласно (4) будет ниже нормативного запаса прочности пр < пн, что приближает остаточный ресурс, определяемый формулой (14), к нулю, соответственно, эксплуатация ТУ должна быть прекращена.

В резервуарах, сосудах, котлах, трубопроводах и др. ТУ узлы сопряжения состоят из нескольких деталей и элементов. Например, сопряжение штуцера с корпусом состоит из нескольких отдельных деталей, включая часть корпуса или обечайки, в которую врезан патрубок и установлено укрепляющее (накладное) кольцо, соединенные между собой сварными швами. Детали узла сопряжения могут иметь различную степень износа, поэтому их запасы прочности рекомендуется определять с применением методов конечных элементов.

По приведенным выше формулам, задавая требующиеся толщины стенок при проектировании, по формуле (6) определяем проектный запас прочности узлов, деталей и элементов ТУ. Задавая возможное снижение толщин стенок узлов, деталей и элементов ТУ или определяя фактические запасы прочности при РПИ по формуле (7), полу-

1+Ж,,

, (15)

где ТЭ - время эксплуатации ТУ до технического диагностирования.

Приведенная аналитическая зависимость дает возможность прогнозирования ресурса деталей, узлов и элементов ТУ на любом отрезке времени от изготовления до полного исчерпания ресурса. Ресурс ТУ в целом определяется по наиболее слабым узлам, деталям и элементам.

В качестве примера на рис. 3 приведена зависимость ресурса тонкостенной оболочки ТУ с использованием формулы (15) при снижении проектного запаса прочности от пр = 2,5 за период Тк от начала эксплуатации до Тп, при котором наступает предельное состояние (пкг < 1) и полное исчерпание ресурса.

Для наглядности полный ресурс ТУ разделим на отдельные периоды:

^ время эксплуатации до первого технического освидетельствования ТЭ(к-Г), назначаемого по нормативам в зависимости от группы или класса опасности ТУ; ^ до окончания ресурса Тэ(к), назначенного

проектировщиком или изготовителем; ^ до окончания ресурса Тэ(к+1-), назначенного при экспертизе промышленной безопасности;

^ до наступления предельного состояния Тп.

Информатика, вычислительная техника и управление. Приборостроение. Метрология. Информационно-измерительные приборы и системы

ш

Предположим, что исходный запас прочности узла, детали или элемента при проектировании составляет Пр= 2,5, по мере износа при эксплуатации снижается с некоторой скоростью, определяемой зависимостью (12). По окончании назначенного ресурса ТЭ(к) результатами ТД определяются фактические толщины стенок, а проведением РПИ определяются фактические запасы прочности. Если на момент ТЭ(к) запас прочности составил пк = 1,5, то дальнейшая эксплуатация ТУ может быть назначена до ТЭ(к+1у Как видно из рис. 3, при наступлении времени ТЭ(к+1) будет достигнута величина запаса прочности П(к+1)=1, при котором ТЭ(к+1)=ТО, что соответствует остаточному ресурсу ТУ от момента текущего диагностирования до перехода в предельное состояние.

При дальнейшем снижении запаса прочности экспертная организация может принять решение о продолжении эксплуатации, замене или усилении ослабленных элементов ТУ. Если износ, определяемый формулой (7), превысит допустимый, то текущий запас прочности будет находиться в пределах П(к+1) < 1, а полный запас прочности будет ниже нормативного, т. е. пр < пн. При этом фактические значения напряжений в конечном итоге достигнут предела текучести материала. Снижение запаса прочности ниже 1 показывает, когда появляется зона риска при эксплуатации ТУ. В этом случае решение о замене или усилении ослабленных элементов должно быть однозначным. По мере износа элементов и снижения полного запаса прочности п до нормативного пн ресурс безопасной эксплуатации, заданный при проектировании, будет исчерпан и дальнейшая эксплуатация ТУ станет небезопасной.

Погрешность оценки запаса прочности Дп,

Погрешность оценки ресурса йт,

О

5 1

Я 0

о •

I

251 5 0

1 4\ /

V N \

Допускаемый ресурс

По лный ресу рс 1 \1

Снижение запаса прочности

—■— Нижняя граница погрешности

--Верхняя граница

погрешности

0 Тэ(И) ТэДО Тэ^+1)

Время эксплуатации на период ^ лет

Тп

п>1 - период безопасной

эксплуатации п<1 - зона риска при эксплуатации

Рис.

3. Зависимость ресурса узла, детали и элемента ТУ при снижении запаса прочности

Полученная зависимость показывает, на какую величину снижается первоначальный запас прочности, заложенный при проектировании, за периоды к времени эксплуатации. Погрешность йТ прогнозирования ресурса Т, исчисляемого с мо-

мента 1к, зависит от погрешности оценки запаса прочности Дп, определяемой нормируемой относительной ошибкой измерений (0,2-0,05) при выполнении ТД [9]. Алгоритм с использованием полученной аналитической зависимости дает возможность рассчитать запасы прочности узлов сопряжения, оценить их ресурс и определить необходимость замены изношенных деталей. Оценка запаса по устойчивости, например, стенки резервуара, обеспечивает разработку рекомендаций по усилению поясов кольцами жесткости. Зависимость, изображенная на рис. 3, показывает принципиальную возможность прогнозирования ресурса узлов, деталей, элементов и ТУ в целом.

В предлагаемом алгоритме оценка ресурса ТУ зависит от объема и достоверности результатов ТД, поэтому полнота его проведения должна охватывать весь комплекс работ, включая замеры толщин и сечений узлов, деталей и элементов. Определение напряженно-деформированных состояний, исследование опасности дефектов, свойств материалов, механических напряжений дают более полную информацию о фактическом техническом состоянии ТУ и должны учитываться в объемах ТД.

В заключение можно отметить, что предложенный алгоритм обеспечивает:

❖ оценку ресурса в зависимости от объема и достоверности ТД типовых деталей, узлов и элементов ТУ;

❖ учет влияния степени опасности ТУ для окружающей среды;

❖ разработку рекомендаций по замене изношенных или усилению ослабленных узлов, деталей и элементов на основании учета их запасов прочности (ползучести, устойчивости и т. п.);

❖ расчет ресурса заменяемых изношенных или усиливаемых узлов, деталей и элементов;

❖ определение зоны риска, при которой эксплуатация ТУ должна быть прекращена.

Выводы

В работе показано, что предложенный алгоритм позволяет:

1. Обеспечить прогнозирование ресурса не только по вероятностным критериям наработки на отказ [10], но и по вполне реальным показателям - запасам прочности узлов, деталей и элементов, объемам и эффективности ТД в зависимости от групп и классов опасности ТУ.

2. Решать задачу продления ресурса ТУ заменой или усилением, например, патрубков штуцеров, обечаек, днищ, поясов резервуаров и др. изношенных элементов, что исключает расходы,

ИРКУТСКИМ государственный университет путей сообщения

необходимые на замену всего ТУ.

3. Определять, какие узлы, детали и элементы необходимо своевременно заменить или усилить для обеспечения безопасности ТУ.

4. Учитывать величину запасов прочности, при которых появляется зона риска, когда эксплуатация ТУ должна быть прекращена.

5. Учитывать полноту, достоверность методов ТД при назначении ресурса и оценивать затраты на проведение экспертизы промышленной безопасности ТУ.

6. Выбирать совокупность методов ТД, снижающих объемы работ по ТД и стоимость экспертизы промышленной безопасности, в зависимости от группы или класса опасности ТУ.

7. Проводить прогнозирование ресурса не только отдельных ТУ, но комплекса оборудования технологических установок, что способствует организации планово-диагностических ремонтов по фактическому техническому состоянию.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Порядок продления срока безопасной эксплуатации технических устройств, оборудования и сооружений на опасных производственных объектах : постановление Правительства Российской Федерации «О мерах по обеспечению промышленной безопасности опасных производственных объектов на территории Российской Федерации» от 28 марта 2001 г. № 241. -Введ. Приказом Минприроды России от 30 июня 2009 г. № 195. - М., 2001. - 16 с.

2. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов : РД 03-421-01 / Науч.-техн. центр по безопасности в промышленности Госгортех-надзора России. - М., 2002. - Сер. 03. - Вып. 17. - 136 с.

3. Махутов Н. А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность : в 2 ч. -Новосибирск : Наука, 2005. - Ч. 1 : Критерии прочности и ресурса. - 494 с. ; Ч. 2 : Обоснование ресурса и безопасности. - 610 с.

4. Сосуды и трубопроводы высокого давления : справочник / под ред. А. М. Кузнецова, В. И. Лившица. - 2-е изд., доп. - Иркутск : Иркут. обл. тип. №1», 1999. - 600 с.

5. Махутов Н. А., Пимштейн П. Г. Определение срока службы и остаточного ресурса оборудования // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. - 1995. - Вып. 5. - С. 3-16.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Колмаков В. П., Черепанов А. П., Порошин Ю. В. Комплекс компьютерной обработки результатов технического диагностирования. // Безопасность труда в промышленности. - 2010. - № 7.- С. 59-63.

7. ГОСТ 9.908-85. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости. - Введ. 01.01.1987. - М. : Госстандарт, 1989. - 78 с. : ил.

8. Черепанов А. П., Порошин Ю. В. Оценка эффективности диагностирования сосудов, резервуаров и трубопроводов. // Безопасность труда в промышленности. - 2004. - № 10. - С. 43-46.

9. Барышов С. Н. Вероятностное прогнозирование ресурса нефтегазового оборудования при эксплуатации в сероводородсодержащих средах : автореф. дис. на соиск. учен. степ. д-ра техн. наук. - М., 2009. - 38 с.

10. Методические указания. Оборудование химическое. Номенклатура показателей и методы оценки надежности [Электронный ресурс] : РД 26.260.005-91 / НИИхиммаш. - Введ. 01.01.92. - ВЗАМЕН РД 26-01-135-81, РД 26-01-143-83. -URL : http://www.gosthelp.ru/text/RD2626000591 Metodicheskie.html, свободный. - (Дата обращения 06.06.2011).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.