авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образование и наук

и Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию РФ

Правительство Оренбургской области

Научный совет РАН по физике

конденсированных сред

Межгосударственный координационный совет по физике прочности

и пластичности материалов

Российский фонд фундаментальных исследований

Оренбургский государственный университет

V Международная научная конференция

«Прочность и разрушение материалов и конструкций»

МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ Том 2 12 - 14 марта 2008 года Оренбург, Россия Оренбург 2008 УДК 621.70 ББК 34.2 М43 Конференция проводится при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 08-08-99700) Научные редакторы:

доктор физико-математических наук, профессор С.Н. Летута доктор технических наук, профессор Г.В. Клевцов V Международная научная конференция «Прочность и разруше М43 ние материалов и конструкций»: Материалы конференции.- Т. 2.

12-14 марта 2008 г. Оренбург, Россия / Науч. ред. С.Н. Летута, Г.В. Клевцов: Изд-во ГОУ ОГУ, 2008.- 424 с.

ISBN 5-7410-0677- Рассмотрены вопросы физики и механики прочности, пластичности и разрушения материалов, микроструктурные аспекты разрушения материалов и конструкций;

процессы в природных и синтезированных микро- и наност руктурах при воздействии внешних факторов;

современные наноматериалы и нанотехнологии;

структура материалов и поведение конструкций при раз личных условиях нагружения, а также при воздействии магнитного поля, те плового и иных излучений, аппаратура и методы исследования, расчет мате риалов и конструкций на прочность.

Для специалистов в области физики металлов, металловедения, проч ности и разрушении материалов, металлургии, а также для студентов соот ветствующих специальностей.

И ------------------ 6Л9-01 ББК 34. © Коллектив авторов, ISBN 5-4710-0677-9 © Изд-во ГОУ ОГУ, Education and Science Department of Russian Federation Federal Educational Agency of Russian Federation Administration of Orenburg region Russian Academy of Sciences Board of condensed state physics Intergovernment coordinating Board of strength and plasticity physics of materials Russian Fond of Fundamental Research Orenburg State University V International scientific conference «Strength and fracture of materials and constructions»

MATERIALS OF THE CONFERENCE Volume March 12-14, Orenburg, Russia Orenburg Здесь будут указаны спонсоры.

ОЦЕНКА СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗРУШЕНИЮ И ПРОДЛЕНИЕ РЕСУРСА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ, ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО В H2S-СОДЕРЖАЩИХ СРЕДАХ Махутов Н.А., Митрофанов А.В.*, Барышов С.Н.* ИМАШ РАН, г. Москва, Россия * ОАО «Техдиагностика», г. Оренбург, Россия ESTIMATION OF THE RESISTANCE TO DESTRUCTION AND EXTENSION OF THE RESOURCE TO SAFE USAGE OF THE EQUIPMENT EXPLOITED IN H2S-CONTAINING AMBIENCE Mahutov N.A., Mitrofanov A.V.*, Baryshov S.N.* IMASH RAS, Moscow, Russia.

* Open Society «Tekhdiagnostika», Orenburg, Russia baryshov@tdiag.ru Stated urgency, and methodical approach to estimation of the resistance to destruction and extension of the resource to safe usage of the equipment long exploited in H2S-containing ambi ence, on base of the choice and the sequences of the using the methods of the diagnostics, estima tions to toughness, resource, reliability, risk, vitality and safety with use the criterion to probability of the refusal and risk of the destruction. The Presented examples of the estimation of the resistance to destruction and extensions of the resource to safe usage of the real equipment.

К настоящему времени значительное число технологического оборудования (далее – оборудования) опасных производственных объектов (ОПО) нефтегазового комплекса дли тельный период эксплуатируется с превышением первоначального (проектного) срока служ бы и срока амортизации. По причине необходимости весьма высоких инвестиционных вло жений полная, а тем более единовременная, замена такого оборудования для подавляющего большинства эксплуатирующих организаций не реальна и не рациональна. Как показывает многолетний опыт эксплуатации, по окончании первоначального (проектного) срока службы бльшая часть оборудования продолжает обладать необходимыми и достаточными запасами эксплуатационной и функциональной работоспособности. Вместе с тем, этот опыт и резуль таты многократных диагностических обследований такого оборудования показывают нали чие исходных повреждений технологического происхождения, повреждающих процессов, накопления различных видов эксплуатационных повреждений металла и возникновения раз рушений элементов оборудования.

Общеизвестно, что накопление повреждений в материале вследствие эксплуатацион ных и внешних нагрузок, а также коррозионное воздействие рабочих сред и возможное под растание исходных технологических дефектов, лимитируют работоспособность, остаточный ресурс и срок безопасной эксплуатации оборудования [14 и др.]. Повреждения и связанные с ними разрушения несущих элементов оборудования, как правило, приводят к крупномас штабному нанесению вреда с максимально возможным ущербом.

В связи с изложенным, в последнее время по мере увеличения наработки и срока экс плуатации возросла и продолжает возрастать актуальность решения задачи оценки сопро тивления разрушению и продления ресурса безопасной эксплуатации оборудования ОПО нефтегазового комплекса. Где ОПО имеют особо высокую потенциальную опасность за счет наличия в оборудовании больших объемов токсичных, взрыво- и пожароопасных рабочих сред и высокого уровня запасенной в металле внутренней упругой механической энергии.

Выброс большого объема токсичных рабочих сред и мгновенное освобождение запасенной механической энергии с возникновением взрыва и пожара при неконтролируемых процессах повреждаемости и разрушения, как правило, сопровождаются нанесением вреда с критиче скими и катастрофическими последствиями для персонала, населения и окружающей среды.

На протяжении последних десятилетий в нашей стране [5, 6 и др.] и во многих других развитых странах на государственном уровне значительно повышены требования к безопас ности эксплуатации критически важных объектов и ОПО. На государственном и отраслевых уровнях задана приоритетность научных исследований по безопасности эксплуатации таких объектов. Решению проблем повышения безопасности и продления ресурса оборудования ОПО нефтегазового комплекса посвящены исследования многих авторов [14 и др.].

Порядок продления ресурса безопасной эксплуатации оборудования ОПО определен требованиями и правилами утвержденных и введенных в действие нормативно-технических документов (НТД), относящихся к сфере деятельности Федеральной службы по экологиче скому, технологическому и атомному надзору [710 и др.]. Такая задача может быть решена только на основе достаточно полной и точной информации о состоянии элементов оборудо вания [110 и др.] по результатам проведения диагностического обследования и экспертизы промышленной безопасности (далее – обследования).

Актуальность решения задачи оценки сопротивления разрушению и продления ресур са безопасной эксплуатации оборудования ОПО газохимических комплексов (ГХК) по добы че и переработке газа, конденсата (нефти), содержащих сероводород (H2S) и другие токсич ные и коррозионно-активные компоненты, нефтегазоконденсатных месторождений (НГКМ) наиболее ярко проявляется по причинам специфического воздействия H2S-содержащих ра бочих сред на металл оборудования, критически-важного значения ОПО для национальной энергетической безопасности, масштабности и высокой потенциальной опасности нанесения вреда с катастрофическими последствиями. К настоящему времени значительная доля от общего числа оборудования ГХК длительный период (2530 лет) эксплуатируется с пре вышением первоначального (проектного) срока службы.

Учитывая высокую потенциальную опасность, требования Федеральных законов [5, и др.] и ряда НТД [11 и др.] к безопасной эксплуатации, а также необходимость обеспечения эффективности эксплуатации ОПО ГХК, решение задачи оценки сопротивления разрушению и продления ресурса безопасной эксплуатации оборудования этих объектов становится еще более актуальной на ближайшую и дальнейшую перспективу для планирования ремонтов, замены и продления срока безопасной эксплуатации оборудования эксплуатируемого с пре вышением первоначального (проектного) срока службы. Решение этой задачи осложняется спецификой повреждающего воздействия H2S-содержащих рабочих сред на основной метал ла и металл сварных соединений оборудования.

Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию ОПО ГХК в целом все множество еди ниц оборудования должно отвечать комплексу требований к запасам прочности, ресурса, на дежности, риска и живучести.

Элементы оборудования ГХК работают в условиях воздействия H2S-содержащих сред, давлений, температур, др. силовых, динамических и климатических воздействий. Их отличает сложность геометрической формы, разнообразие конструктивного и материального исполнения, наличие большого количества сварных, фланцевых соединений и конструктив ных концентраторов напряжений. При комплексной оценке сопротивления разрушению и для продления ресурса безопасной эксплуатации оборудования необходимо учитывать на грузки от: внутреннего либо наружного давления;

массы конструкции, его содержимого, присоединенных трубопроводов и изоляции;

реакции опор и трубопроводов;

усилий затяга болтов и шпилек;

температурных, вибрационных, снеговых и ветровых воздействий. А также нестационарные изменения нагрузки при: испытаниях, нарушениях нормальных условий эксплуатации;

пусках-остановках;

регулировании мощности и выходе на режим;

эксплуата ционных технологических циклах;

пульсации давления и вибрации. Кроме этого необходимо учитывать наличие в элементах оборудования конструктивных и эксплуатационных откло нений параметров техсостояния, усталостных, коррозионных (эрозионных) и сероводород ных повреждений металла.

Основная специфика оценки сопротивления разрушению и продления ресурса безо пасной эксплуатации оборудования эксплуатируемого в H2S-содержащих средах обусловле на следующими основными потенциально-опасными факторами:

I. Токсичное, взрыво- и пожароопасное воздействие на персонал, население и окру жающую среду. Примером может служить крупная авария с многочисленными человечески ми жертвами, которая произошла в начале освоения Оренбургского НГКМ в 1972 г. по при чине разрушения сепаратора газа на установке подготовки газа №1, а также др. имевшие ме сто случаи отказов и разрушений оборудования;

II. Коррозионное воздействие рабочих сред на металл, связанное с наличием H2S в добываемом газе (см. рис. 1). По Оренбургскому ГХК H2S – до 4,5% объемных, по Астрахан скому ГХК H2S – до 25%. На рис. 1 представлены виды последствий коррозионного воздей ствия H2S - содержащих сред на оборудование - общего и локального коррозионного износа, сульфидного коррозионного растрескивания под напряжением (СКРН) и водородно индуцированного расслоения (ВИР). СКРН и ВИР обусловлены проникновением в металл водорода, образующегося в процессе коррозионной реакции железа и H2S в присутствии во ды:

Fe + H 2S FeS+2H H2 O (1) III. Длительность эксплуатации, интенсивность и вероятность возникновения отказов и разрушений, связанные с продолжительной ( 25 – 30 лет) эксплуатацией оборудования с превышением периода Т (см. рис. 2). На графике рис. 2 показано изменение во времени ин тенсивности () возникновения отказов и разрушений оборудования на ОПО Оренбургского ГХК. Повышенное значение наблюдалось на этапе «приработки» в период начала эксплуа тации, в основном, за счет отсутствия в то время должного отечественного опыта эксплуата ции оборудования в H2S-содержащих средах, что привело к ошибкам проектирования, изго товления и монтажа. В то время по результатам анализа причин отказов и разрушений было принято решение о применении зарубежного опыта и комплектного импортного оборудова ния при обустройстве Оренбургского и Астраханского ГХК, а также других мер, направлен ных на предупреждение отказов и разрушений. Это позволило стабилизировать на уровне, условно показанному на графике горизонтальным участком временной зависимости в пе риод Т. Истечение Т сопровождалось увеличением фактической, а его ожидаемые значения на тот период эксплуатации показаны на графике штрих - пунктирной линией. Далее отмеча ется спад за счет проведения обследований (О), ремонтов (Р), замен (З) поврежденного оборудования при поэтапном продлении сроков безопасной эксплуатации оборудования, эксплуатируемого в период Т. Это стабилизировало в период Т на уровне, соответст вующем горизонтальной линии на графике.

На нижнем графике показана временная зави симость вероятности (V) отказов и разрушений оборудования, оцениваемая по результатам статистической обработки сведений об отказах, анализа и оценки техсостояния по результа там обследования. Значения V могут служить интегральной определяющей характеристикой надежности оборудования в рассматриваемые периоды эксплуатации. Из графика видно, что накапливаемая к концу определенного периода эксплуатации V может быть снижена до тре буемого уровня путем своевременного проведения О, З, Р с периодичностью Т. Таким обра зом, путем планирования и своевременного выполнения О, З, Р возможно поддержание со стояния оборудования на требуемом безопасном уровне по критериям вероятности и риска отказов и разрушений, оцениваемым по результатам диагностики, оценок прочности, ресур са, надежности и живучести при обследовании. Прогнозируемые на длительную перспективу значения и V показаны на графике штрих-пунктирными линиями на прогнозируемый пери од эксплуатации до 2Т и более.

а) б) г) в) д) е) Рисунок 1 – Последствия коррозионного воздействия H2S-содержащих сред на металл оборудования ГХК: а) и б) – схема и общий вид коррозионного изнашивания;

в) – схема возникновения и развития СКРН и ВИР;

г) и д) СКРН и ВИР основного металла;

е) – СКРН сварного шва К настоящему времени созданы основы комплексной оценки состояния и обеспечения безопасной эксплуатации оборудования ОПО нефтяной, газовой и нефтегазохимической от раслей [1–4 и др.]. На основе обобщения опыта этих работ, опыта проведения многократных обследований оборудования и результатов выполненных исследований [3 и др.] разработан комплексный методический подход к оценке сопротивления разрушению и продлению ре сурса безопасной эксплуатации оборудования длительно эксплуатируемого в H2S содержащих рабочих средах по результатам его обследования.

На рис. 3 представлена структура методического подхода к оценке сопротивления разрушению и продлению ресурса безопасной эксплуатации оборудования.

, V Рисунок 2 – Графики изменения интенсивности, частоты и вероятности разрушения V при длительной эксплуатации оборудования: О обследование;

З замена;

Р ремонт Рисунок 3 – Структурная схема комплекса методов оценки сопротивления разрушению и продления ресурса безопасной эксплуатации оборудования ГХК Методический подход включает состав и последовательность применения традицион ных методов диагностики, оценки прочности, ресурса, надежности, а также новых методов оценки риска отказа, живучести, комплексной оценки безопасности. На рис. 3 сплошной ли нией показана степень применения на практике представленных методов. На рис.3 также по казаны направления применяемого до настоящего времени нормирования (от диагностики к безопасности) и развиваемое с перспективой на применение направление нормирования в свете требований Федерального Закона «О техническом регулировании» [6] – от требований безопасности к требованиям применения методов комплексной оценки и обеспечения безо пасности.

Представленный методический подход к оценке сопротивления разрушению и про длению ресурса безопасной эксплуатации оборудования направлен на заблаговременное предупреждение случаев возникновения неработоспособного, предельного состояния, отка зов и разрушения при длительной эксплуатации оборудования в H2S-содержащих средах.

Выполненные ранее известными учеными и специалистами исследования показывают, что в такой постановке решение задачи оценки сопротивления разрушению и продления ресурса безопасной эксплуатации оборудования должно рассматриваться с позиции реакции его на эксплуатационные и др. внешние воздействия, а также с позиций процессов и механизмов накопления повреждений и возникновения предельного состояния.

Диагностика – определение параметров технического состояния и повреждений. На рис. 4 представлены основные характеристики, получаемые в результате диагностики обору дования – максимальное отклонение контролируемого параметра (hmax) и вероятность обна ружения (необнаружения) (Vo (Vно)) контролируемых параметров.

Величины этих характеристик во многом определяются достоверностью контроля и достаточностью объема выборочного контроля при диагностике. На рис.4 показана гисто грамма, плотность распределения (р) и функция вероятности (Р) значений контролируемого параметра (h). Значение hmax определяется задаваемым уровнем доверительной вероятности (90 99,9%) в зависимости от ответственности конструкции оборудования. Существует ве роятность V = 1 – нахождения контролируемого параметра h за пределами доверительного интервала. Значения Vo (Vно) определяются величиной V, а также достаточностью объема () выборочного контроля, т.е. отношением площадей контролируемой поверхности к общей поверхности оборудования. Поэтому результаты диагностики hmax, Vo (Vно) зависят как от достоверности, так и от объема неразрушающего контроля (НК) при диагностике. Общая площадь поверхности оборудования значительно больше по сравнению с площадью поверх ности НК. Т.е. обследование оборудования, как правило, проводится выборочно, в потенци ально опасных местах, назначенных по результатам анализа технической документации, ре зультатов ранее выполненных обследований и в соответствии с требованиями НТД. В ряде случаев проконтролированные участки с большей или меньшей долей вероятности могут от ражать общее техническое состояние оборудования, но в некоторых случаях необходимо увеличение площади поверхности, т.е. объема, НК при обследовании для обеспечения нахо ждения значений Vo (Vно) в области достоверной оценке безопасного уровня состояния.

На современном этапе развития методов и средств НК имеются широкие возможности для обеспечения требуемой достоверности диагностики при обследовании оборудования. В табл. 1 по результатам апробации в лабораторных условиях и применения в практике обсле дования представлена классификация методов контроля и мониторинга технического со стояния по степени выявляемости характерных повреждений оборудования, эксплуатируе мого в H2S-содержащих средах. Выделены основные применяемые методы контроля. Другие методы контроля применяются в дополнение к основным при их технической необходимо сти.

При обследовании оборудования в ряде случаев для определения параметров конст руктивного, материального исполнения, нагрузок и воздействий возникает необходимость выполнения экспериментальных исследовании.

Рисунок 4 – Основные характеристики, определяемые по результатам диагностики элементов обору дования ГХК На рис. 5 представлены содержание и примеры выполнения некоторых видов экспе риментальных исследований по определению параметров конструкции и нагруженности оборудования.

На рис. 6 представлены результаты анализа и обработки данных регистрации пара метров эксплуатационного нагружения и схематизации нагрузочных режимов на примере адсорбера цеолитной очистки газа и антипульсационной емкости нагнетания поршневого компрессора, эксплуатируемых при циклических нагрузках.

Таким образом, по результатам диагностики и исследований эксплуатационной на груженности становится возможным получить достаточно достоверную информацию о па раметрах технического состояния, параметрах нагрузок и воздействий для дальнейшей оцен ки прочности, ресурса, надежности, живучести и оценки степени опасности и поддержания безопасного уровня состояния оборудования.

Принцип и содержание работ, выполняемых при оценке прочности оборудования, представлены на рис. 7. Прочность определяет свойство элементов оборудования сопротив ляться деформированию и разрушению под действием эксплуатационных нагрузок и др.

внешних воздействий. Условие прочности представлено в виде определяющего выражения, заданного в виде неравенства.

Таблица 1 – Перечень, классификация и условия выбора методов НК по степени выявляемости характеристик повреждений Рисунок 5 – Экспериментальное определение параметров конструкции, нагрузок и воздействий оборудования ГХК Рисунок 6 – Построение моделей эксплуатационного нагрузочного режима Рисунок 7 – Оценка прочности оборудования ГХК В левой части неравенства – комплекс внутренних силовых, деформационных и др.

характеристик нагружения, возникающих в металле оборудования от действия эксплуатаци онных нагрузок, воздействий при определенном сочетании параметров технического состоя ния, определяемых по результатам диагностики. А в правой части – комплекс соответст вующих критериальных характеристик металла, поделенных на коэффициенты запаса. На рис. 7 представлены примеры результатов оценки прочности оборудования – результаты оп ределения предельной (отбраковочной) толщины стенки обечайки с потерей металла при коррозионном износе и результаты расчетов напряженно-деформированного состояния (НДС) элементов арматуры и сосуда давления. В соответствии с требованиями НТД выпол нение оценки прочности при обследовании оборудования является обязательным. В пере чень работ, выполняемых при оценке прочности оборудования, включаются: нормативные расчеты по определению предельных (отбраковочных) толщин стенок элементов оборудова ния;

нормативные поверочные расчеты на статическую, циклическую (усталостную) проч ность, сопротивление хрупкому разрушению, устойчивость и др.;

уточненные расчеты НДС с учетом результатов обследования – реальной геометрии, поврежденности, системы нагру зок и воздействий;

расчеты предельных, критических и разрушающих нагрузок и воздейст вий.

Для оценки прочности применяются расчетные методы установленные требованиями НТД. В отдельных случаях выполняются уточненные расчеты НДС методом конечных эле ментов с применением программных средств ANSYS, COSMOS, др. методов математическо го моделирования конструкций. Эти методы применяются в случаях, когда нормативными расчетами невозможно оценить прочность сложно поврежденных узлов элементов оборудо вания или запасы прочности определенные нормативными расчетами оказываются исчер панными либо нормативные расчеты показывают неприемлемый результат. Также в сочета нии и в дополнение к расчетным применяются экспериментальные методы определения па раметров НДС, например, тензометрия, магнитоанизотропный и др. методы контроля и оценки параметров НДС.

В соответствии с требованиями НТД при обследовании оборудования проводится оп ределение временного или циклического прогнозируемого ресурса1 (см. рис. 8). Ресурс () определяется как суммарная наработка от начала эксплуатации или ее возобновления до пе рехода в предельное состояние. Величина прогнозируемого ресурса может определяться со отношением, где в числителе - разница между максимальным и допускаемым значением па раметра нагружения, а в знаменателе - закономерность изменения параметра нагружения за время эксплуатации. На рис. 8 представлены примеры прогнозирования ресурса оборудова ния подверженного коррозии или изнашиванию и оборудования эксплуатируемого при цик лических нагрузках. На представленных примерах показано, что для прогнозирования ресур са оборудования подверженного коррозии и изнашиванию необходимо установить фактиче ские значения параметров коррозионного или иного износа, характеристики механических свойств металла элементов оборудования и определить предельные (отбраковочные) значе ния толщины стенки. Для оборудования эксплуатируемого при циклических нагрузках необ ходимо установить данные о количестве и видах реализуемых в процессе эксплуатации цик лов нагружения.

Рисунок 8 – Определение ресурса оборудования ГХК В общем случае перечень работ выполняемых в соответствии с требованиями НТД при определении прогнозируемого ресурса по результатам обследования оборудования мо жет включать в себя: прогнозирование остаточного ресурса по критериям вязкого и хрупкого разрушения, коррозионного (эрозионного) изнашивания, коррозионного и усталостного рас трескивания и др.;

определение основных повреждающих факторов и закономерностей кине тики накопления повреждений;

определение закономерностей изменения параметров техни Ресурс – суммарная наработка от начала эксплуатации или ее возобновления до перехода в предельное состояние ческого состояния;

определение критериальных и допускаемых значений параметров со стояния.

Надежность оборудования определяет его свойство сохранять в установленных пре делах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функ ции в заданных режимах и условиях эксплуатации, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Анализ надежности (см. рис. 9) проводится с целью определения показа телей безотказности оборудования. При этом анализе определяются значения вероятности отказа, либо наступления предельного состояния и разрушения, средняя наработка до отказа и разрушения и др. требуемые показатели надежности, которые в дальнейшем используются при анализе риска, определении гарантированного гамма-процентного ресурса, определении сроков безопасной эксплуатации, планировании сроков выполнения О, З, Р поврежденного оборудования. На рис. 9 представлены примеры анализа надежности оборудования по ре зультатам обследования. Показан график временной зависимости надежности (вероятности безотказной работы) элементов фонтанной арматуры (ФА) скважин ГПУ Оренбургского ГХК. Определено значение срока работоспособности элементов ФА на длительную перспек тиву при обеспечении нормативных запасов прочности с доверительной вероятностью 0,9. Показано, что поддержание вероятности безотказной работы элементов ФА в области значений 0,9 возможно при проведении мероприятий (М) по коррекции технического со стояния с периодичностью Тi. В числе этих мероприятий в различном сочетании могут быть выполнены О, З, Р поврежденных элементов ФА. На рис. 9 представлен график, интерпрети рующий вероятностно-статистический подход к определению вероятности разрушения обе чайки абсорбера с коррозионным износом стенки.

Рисунок 9 – Анализ надежности оборудования ГХК по результатам обследования На рис. 9 также представлены гистограммы и плотности распределения вероятностей номинальных напряжений в стенке и прочностных характеристик металла обечайки. Опре делена прогнозируемая вероятность наступления предельного состояния и разрушения. В перечень работ, выполняемых при анализе надежности оборудования по результатам обсле дования включаются: расчеты и прогнозирование вероятности и ресурса безотказной работы на основе статистических данных о механических свойствах материалов, нагрузках и воздей ствиях и результатах дефектоскопического контроля;

расчет вероятности отказа методом структурной схемы надежности;

анализ погрешности и достаточности контроля;

статистиче ская обработка экспериментальных данных и результатов обследования. Решение задачи оп ределения показателей надежности оборудования связано с необходимостью сбора, анализа и обобщения представительной статистической информации о техническом состоянии, про гнозируемом ресурсе оборудования, а также с получением информации о характеристиках рассеяния параметров эксплуатации, нагрузок, воздействий и прочностных свойств металла.

Общие принципы подхода к анализу риска отказа по результатам обследования обо рудования представлены на рис. 10. Риск отказа определяет меру опасности, характеризую щую возможность возникновения отказа, выраженную вероятностью возникновения отказа в сочетании с последствиями определенного уровня за определенный период эксплуатации.

Уровни риска отказа (Rai) конструктивных элементов оборудования определяются в зависи мости от уровней вероятности (Vai) и тяжести последствий (Сi) возможного отказа. Уровни Vai определяются по зависимости прогнозируемого значения вероятности отказа (V) от про гнозируемого значения ресурса с учетом применяемой программы обследования опреде ленного уровня качества (Di).

Рисунок 10 – Анализ риска отказа и разрушения оборудования ГХК На рис. 10 представлен график для определения уровней вероятности отказа буллитов установок У-100, 300 ГПЗ Оренбургского ГХК по результатам обследования. Путем введе ния критериальных значений вероятности возникновения отказа по РД 03-418-01 [11] 10- для возможных отказов буллитов получены возможные уровни риска отказа – высокий риск, риск выше среднего. При этом возможные отказы и разрушения буллитов, согласно РД 03 418-01 [11], оценивались критерием тяжести последствий – катастрофический, т.е. приводя щий к гибели людей, существенному ущербу имуществу и невосполнимому ущербу окру жающей среде. Работы, выполняемые при анализе риска отказа оборудования по результатам обследования, включают в себя: анализ риска отказа по критериям вероятности и тяжести последствий отказа;

определение уровней вероятности и тяжести последствий возможного отказа конструктивных элементов и оборудования;

оценку времени эксплуатации до дости жения совокупностью наиболее поврежденных элементов оборудования максимально допус тимой вероятности отказа.

Таким образом, в качестве исходных данных для анализа риска отказа становится возможным использование накопленной по результатам обследования информации о техни ческом состоянии оборудования. Для оперативного ее использования в настоящее время формируется и заполняется база данных о техническом состоянии оборудования ГХК.

Важным свойством оборудования ГХК, как источника высокой потенциальной опас ности, является его живучесть. Применительно к эксплуатационной работоспособности по врежденного оборудования термин живучесть определяет его свойство противостоять разви тию критических и катастрофических разрушений из-за повреждений, или свойство сохра нять ограниченную работоспособность при наличии повреждений определенного вида.

Оценка живучести оборудования с точки зрения предельного и безопасного состояния про водится по критериям прочности и сопротивления хрупкому разрушению (см. рис. 11). В со ответствии с приведенными на рис. 11 соотношениями при расчетах живучести определяют ся максимальные допускаемые размеры повреждений (Lmax), а также определяется ресурс и требуемая периодичность контроля (Тк).

Рисунок 11 – Оценка живучести оборудования ГХК На рис. 11 также приведены результаты расчетов допустимых размеров повреждений (несплошностей) в штуцерном узле и пример расчета параметров НДС для определения ха рактеристик механики разрушения и оценки живучести сварного шва с выявленной при об следовании несплошностью по критерию сопротивления хрупкому разрушению. При оценке живучести необходимы данные о параметрах повреждения оборудования и характеристиках статической и циклической трещиностойкости металла с учетом конструктивных форм по врежденных элементов. Для получения такой информации необходимо при диагностирова нии применять методы и средства контроля, направленные на выявление поверхностных и внутренних, т.е. скрытых внутри стенки, повреждений металла. А также обобщение данных и проведение экспериментальных исследований по определению характеристик трещино стойкости металла и конструктивных узлов оборудования. Определенную возможность для непосредственной оценки состояния оборудования при наличии повреждений предоставляет метод акустической эмиссии (АЭ). Параметры АЭ могут отражать наличие процесса и ин тенсивность развития повреждений.

Таким образом, результаты оценки сопротивления разрушению и ресурса безопасной эксплуатации отражают способность его в течение требуемого времени противостоять всем неблагоприятным и наиболее вероятным факторам нагрузок и воздействий при сложившихся характеристиках материалов конструктивных элементов, а также при наличии повреждений.

Т.е. сопротивление разрушению и ресурс безопасной эксплуатации оборудования являются комплексными показателями. Можно считать, что сопротивление разрушению и ресурс безопасной эксплуатации оборудования обеспечены, если удовлетворяется комплекс требо ваний к запасам прочности, ресурсу, надежности, риску отказа и живучести, оцениваемых по результатам обследования с применением методов диагностики.

На основе применения традиционных методов диагностики, оценки прочности, ре сурса и надежности;

изучения, развития и апробации новых методов оценки риска отказа и живучести разработана структурная модель (см. рис. 12) последовательного применения ме тодов для оценки сопротивления разрушению и ресурса безопасной эксплуатации оборудо вания по результатам его обследования.

{RL} Рисунок 12 – Модель и методы комплексного подхода к оценке сопротивления разрушению и ресурса безопасной эксплуатации оборудования оборудования, длительно эксплуатируемого в H2S содержащих средах Для применения такой модели используются критерии вероятности и тяжести послед ствий отказа и разрушения в соответствии с требованиями безопасности [11 и др.]. Эти тре бования учитываются также в качестве критерия VНО при выборе методов НК, количества независимых контролей и объема НК при диагностике, обеспечивающих заданный уровень достоверности определения параметров техсостояния, а также служат исходными данными для анализа риска. По результатам диагностики и анализа риска определяется последова тельность применения необходимого и достаточного перечня методов оценки прочности, ре сурса, надежности и живучести для комплексной оценки сопротивления разрушению и ре сурса безопасной эксплуатации оборудования (см. схему рис. 12). На рис. представлен пере чень работ выполняемых в рамках комплексной оценки сопротивления разрушению и ресур са безопасной эксплуатации оборудования.

На основании рассмотренной структуры комплексного подхода и применения мето дов оценки сопротивления разрушению и ресурса безопасной эксплуатации оборудования можно сделать следующие основные выводы и предложения:

1) Применяемые традиционные методы диагностики, оценки прочности и надежности не являются достаточными для комплексной оценки сопротивления разрушению, ресурса безопасной эксплуатации, вероятности отказа и риска разрушения оборудования ГХК.

2) Комплексный подход к оценке сопротивления разрушению и ресурса безопасной эксплуатации оборудования может быть основан на предлагаемой последовательности применения методов диагностики, оценки прочности, ресурса, надежности, риска, живучести по критериям вероятности и риска отказа. При продлении срока безопасной эксплуатации оборудования необходимо по результатам анализа данных обследования выполнять оценку параметров и определение критериев вероятности и риска отказа и разрушения. По критериям вероятности отказа и риска разрушения определять требования к методам диагностики, оценки прочности, ресурса, надежности, риска и живучести.

Практика апробации разработанного методического подхода к оценки сопротивления разрушению и ресурса безопасной эксплуатации оборудования показывает возможность при обследовании оборудования перераспределить силы и средства, направленные на поддержание безопасного состояния, с оборудования, имеющего низкий риск, на оборудование с высоким риском отказа и разрушения. Это позволит обеспечить безопасную эксплуатацию и повысить эффективность обследования оборудования за счет поддержания вероятности отказа и разрушения с определенными уровнями тяжести последствий в области допустимых (приемлемых) значений и концентрации средств и усилий на оборудовании, имеющем наибольшие вероятность и риск отказа и разрушения.

Список использованных источников 1. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2 ч. Новоси бирск: Наука, 2005. Ч. 1: Критерии прочности и ресурса. 493 с.

2. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2 ч. Новоси бирск: Наука, 2005. Ч. 2: Обоснование ресурса и безопасности. 610 с.

3. Митрофанов А.В. Методы управления состоянием технологического оборудования по критериям вероятности и риска отказа. М.: Недра, 2007 384 с.

4. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты.

Анализ риска и проблем безопасности. В 4-х частях: Научн. руковод. К.В. Фролов. М.: МГФ «Знание», 2006.

5. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (№ 116-ФЗ от 21.07.1997 г.).

6. Федеральный закон «О техническом регулировании» (№ 184-ФЗ от 27.12.2002 г.).

7. ПБ 03-24698. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности.

8. ПБ 03-51702. Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов.

9. РД 03-48402. Положение о порядке продления срока безопасной эксплуатации технических устройств, оборудования и сооружений на опасных производственных объектах.

10. РД 03-42101. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов.

11. РД 03-41801. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов. М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2001.

ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ И ПРОДЛЕНИЕ РЕСУРСА НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ УСТАЛОСТНОМ НАГРУЖЕНИИ И ВОЗДЕЙСТВИИ H2S-СОДЕРЖАЩИХ СРЕД Митрофанов А.В., Барышов С.Н.

ОАО «Техдиагностика», г. Оренбург, Россия ESTIMATION OF TOUGHNESS AND PROLONGATION OF THE RESOURCE OF THE OIL-AND-GAS EQUIPMENT AT FATIGUE LOADINGS AND INFLUENCE H2S-CONTAINING OF ENVIRONMENTS Mitrofanov A.V., Baryshov S.N.

Open Society «Tekhdiagnostika», Orenburg, Russia The urgency of problems of an estimation of toughness and prolongation of a service life is stated is long maintained at fatigue loadings and influence of H2S-containing environments for a substantiation of its further working capacity, safety and definition of requirements to diagnostic inspection. The methodical approach to an estimation of durability and prolongation of a service life is developed at fatigue loadings. Examples of a settlement-experimental estimation of bearing abil ity, sizes of the saved up fatigue damages and a service life are presented. The received results of researches have allowed to define term and conditions of the further safe operation of the equip ment.

К настоящему времени большое количество оборудования опасных производствен ных объектов (ОПО) газохимических комплексов (ГХК) по добыче и переработке газа, кон денсата, нефти, содержащих сероводород (H2S), др. токсичные и коррозионно-активные компоненты, длительный период ( 25 30 лет) эксплуатируется с превышением первона чального (проектного) срока службы [1]. Учитывая высокую потенциальную опасность, тре бования законодательных актов и нормативных документов, а также необходимость обеспе чения эффективности эксплуатации ОПО ГХК у предприятий владельцев ОПО и специали зированных экспертных организаций возникает потребность решения ряда задач для обосно вания дальнейшей работоспособности и продления ресурса длительно эксплуатируемого оборудования [13]. При этом одной из основных задач становится задача оценки прочности и ресурса работоспособности оборудования с учетом специфики повреждающего воздейст вия H2S-содержащих рабочих сред на основной металл и металл сварных соединений [1].

Нагрузочный режим оборудования, эксплуатируемого на ОПО ГХК, в большинстве случаев имеет довольно сложный характер вследствие изменений внутреннего давления, вибрационных воздействий со стороны присоединенного оборудования и трубопроводов, изменений рабочих нагрузок и температуры при сменах режимов эксплуатации и т.д. Накоп ление повреждений в металле узлов и элементов оборудования вследствие коррозионного воздействия рабочих сред, а также усталостного нагружения и возможного подрастания ис ходных технологических дефектов в процессе длительной эксплуатации снижают прочность и ресурс оборудования.

Таким образом, проблема обоснования, разработки методических подходов и спосо бов решения задачи оценки прочности узлов и элементов оборудования ГХК, учитывающих все возможные факторы снижения, при продлении ресурса оборудования, длительно экс плуатируемого в H2S-содержащих рабочих средах, становится актуальной для обоснования его дальнейшей работоспособности, безопасности и определения требований к контролю со стояния и периодичности диагностического обследования.

Решение этой задачи должно опираться на достаточно полную и точную информацию о состоянии оборудования [13]. Часть этой информации определяется в процессе диагно стического обследования [1, 4] при анализе технической документации, контроле экспери ментальными методами дефектоскопии, проведении виброметрии, тензо-, термометрирова ния и т.д. Эти источники информации являются необходимыми, но не всегда достаточными, например, невозможно в полной мере только экспериментальным путем выявить наиболее нагруженные участки и элементы, и определить напряжения в них - как из-за трудностей доступа, так и из-за неполной определенности их положения. Поэтому решение задачи оцен ки прочности и ресурса оборудования длительно эксплуатируемого в H2S-содержащих рабо чих средах становится возможным на основе комплексных исследований несущей способно сти с применением экспериментальных методов контроля параметров состояния, нагрузоч ного режима, физико-механических свойств металла и методов расчета и анализа напряжен но-деформированного состояния (НДС).

Установленные в действующих нормативно-технических документах (НТД) [4, 5 и др.] требования к оценке прочности и остаточного ресурса обязывают определять фактиче ские механизмы повреждения, ведущие к наступлению предельного состояния, и критерии возможных предельных состояний. Этот подход широко известен, применяется, находит свое отражение в трудах [1–3] известных ученых в этой области и используется в практике диагностирования оборудования ГХК.

Результаты анализа эксплуатационных нагрузок, воздействий и исследование НДС оборудования ГХК различного назначения показывают, что большинство оборудования ГХК подвержено изменению механических напряжений в элементах конструкции. Это означает, что в металле происходит накопление усталостных повреждений от характерных для этого оборудования нагрузок, воздействий и режимов эксплуатации. Для оборудования поршне вых компрессоров – это пульсация давления и вибрация, а для адсорберов – периодическое технологическое изменение параметров и режимов эксплуатации. Эти воздействия, а также изменение технического состояния в процессе длительной эксплуатации снижают ресурс оборудования по критерию накопления усталостных повреждений.

Следует отметить, что с точки зрения безопасности накопление усталостных повреж дений имеет принципиальное значение, так как приводит к растрескиванию металла и воз никновению макротрещин, лавинообразному хрупкому разрушению оборудования (внезап ному отказу) с нанесением вреда с максимально возможным ущербом [1–3 и др.].

На рис. 1 представлена модель анализа и оценки условий возникновения и последст вий усталостного растрескивания металла оборудования. Из схемы видно, что в общем слу чае возможность усталостного растрескивания оборудования может определяться характер ными факторами: повторно-переменным характером изменения нагрузки при пусках остановках, выходах на режим, регулировании, периодическом технологическом изменении параметров и режимов с суммарной наработкой более 1000 циклов при силовом нагружении, а также высокочастотными динамическими нагрузками от пульсации давления и вибрации.

Так, например, в результате анализа условий эксплуатации установлено, что за 20 лет эксплуатации адсорбера цеолитной очистки газа от меркаптанов Газоперерабатывающего завода (ГПЗ) частота нагружения составляет от 300 до 450 циклов/год, а суммарная наработ ка до 9000 циклов. Оборудование поршневого компрессора III очереди ГПЗ имеет детерми нированную частоту нагружения до 5 Гц и наработку до 100000 часов. При этом число цик лов нагружения от пульсации давления и вибрации составляет до 2109 циклов. Эти данные позволяют судить о выраженном малоцикловом усталостном нагружении адсорбера и мно гоцикловом характере нагружения оборудования поршневого компрессора.

Результаты выполненных исследований показали характерную особенность цикличе ского (усталостного) нагружения рассмотренного оборудования - локальность области нако пления предельных усталостных повреждений. В остальном металле оборудования величина накопленных усталостных повреждений значительно ниже, т.е. совокупность характерных факторов определяет усталостное нагружение и накопление усталостных повреждений в ме талле потенциально опасных узлов (ПОУ) и элементов (ПОЭ) оборудования, лимитирующих долговечность всей конструкции. В ряде случаев ситуация осложняется влиянием условий эксплуатации на характеристики сопротивления усталости металла оборудования.

Рисунок 1 - Модель анализа и оценки условий реализации усталостного нагружения, возникновения и кинетики накопления усталостных повреждений и последствий усталостного растрескивания металла оборудования ГХК На основе изучения характерных факторов усталостного растрескивания и методов оценки прочности и долговечности при усталостном мало- и многоцикловом нагружении разработан и применяется порядок оценки прочности, ресурса, определения возможности, срока и условий дальнейшей эксплуатации оборудования при усталостном нагружении. На рис. 2 представлена схема порядка оценки прочности и ресурса оборудования при усталост ном нагружении, показаны основные этапы выполняемых работ.

Рисунок 2 – Структурная схема выбора и порядка применения методов оценки прочности и ресурса оборудования при усталостном нагружении Сбор сведений и подготовка исходных данных выполняется на основе исследований технического состояния и определения параметров конструктивного, материального испол нения, анализа эксплуатационного нагрузочного режима и определения параметров нагрузок и воздействий. Выполняется построение расчетных моделей, задание граничных условий и выполнение расчетов НДС оборудования в целом, выбор и расчет НДС ПОУ (ПОЭ), лими тирующего долговечность всей конструкции. Производится оценка условий статической, циклической, т.е. усталостной, прочности, сопротивления хрупкому разрушению на прогно зируемый период эксплуатации. Прогнозирование остаточного ресурса по этим критериям выполняется с учетом выявленных закономерностей накопления повреждений, а также опре деленных критериальных характеристик сопротивления деформированию и разрушению ме талла. В результате определяется возможность, срок и условия дальнейшей эксплуатации. В ряде случаев, если ресурс оказывается исчерпанным или неприемлемым, предусмотрена об ратная связь определяются перечень и сроки выполнения мероприятий по коррекции тех состояния и повторяются расчеты и оценки прочности и ресурса.

Прогнозирование ресурса, т.е. определение числа циклов нагружения, которое может выдержать ПОУ (ПОЭ) оборудования при заданном уровне напряжений, производится со гласно требованиям НТД [4, 5 и др.] по зависимостям (кривым усталости) «амплитуда на пряжений a (или деформаций) число циклов до разрушения [N]», полученным для различ ных режимов эксплуатации. Общий вид кривой усталости и модель суммирования повреж дений при различном сочетании режимов нагружения оборудования ГХК представлены на рис. 3.

В соответствии с рассмотренным подходом ресурс (Т) оборудования, эксплуатируе мого при циклическом нагружении, определяется по формуле:

t T= k, (1) a где: tk – время с начала эксплуатации до контроля технического состояния;

а – величина суммарных усталостных повреждений, накопленных к моменту контроля технического со стояния:

n N a= i, (2) i =1 [ N i ] где: Ni – количество циклов нагружения для i-го режима эксплуатации;

[Ni] – допускаемое число циклов нагружения для i-го режима эксплуатации;

n – общее число режимов эксплуа тации.

N, [N] [N]=f(a) 1. 1. Пульсация давления, вибрация 1. Эксплуатационные технологические циклы 1. 1. Регулирование мощности, выход на режим [Ni] 1. 1. Пуск-остановка 1. Испытания, ННУЭ и АС 1. 1. ai 0 100 200 300 400 a, МПа Рисунок 3 – Модель суммирования усталостных повреждений при различном сочетании режимов нагружения оборудования ГХК: ННУЭ и АС – нарушение нормальных условий эксплуатации и аварийные ситуации Ниже в качестве примеров показана последовательность видов работ и результаты оценки прочности и остаточного ресурса адсорбера ГПЗ для очистки природного газа, рабо тающего при малоцикловом нагружении, и антипульсационной емкости нагнетания поршне вого компрессора ГПЗ, эксплуатируемой при многоцикловых нагрузках. На рис. 4 представ лены общие виды адсорбера и антипульсационной емкости эксплуатируемых при усталост ном нагружении.

На начальном этапе работ были проанализированы и обобщены результаты много кратных диагностических обследований оборудования. В их числе: результаты анализа тех нической документации, дефектоскопии, т.е. толщинометрии, контроля твердости, качества сварных соединений и др. результаты неразрушающего контроля. По результатам были по лучены сведения о конструктивном, материальном исполнении, заменах, ремонтах и т.д.


Сведения о параметрах основных режимов и условий эксплуатации, исходном сроке, нара ботке и частоте нагружения оборудования и др. исходные для оценки прочности и остаточ ного ресурса данные. Определены значения и закономерности изменения параметров, опре деляющих техническое состояние оборудования на прогнозируемый период эксплуатации.

б) а) Рисунок 4 – Общие виды адсорбера А-190 (а) и антипульсационной емкости 382 К 01 (б) экс плуатируемых при усталостном нагружении.

Выполнены дополнительные экспериментальные исследования оборудования по оп ределению необходимых и недостающих параметров конструктивного, материального ис полнения, нагрузок и воздействий. Выполнен поэлементный сбор информации о параметрах конструктивного и материального исполнения оборудования. По некоторым конструктив ным узлам и элементам данных для проведения оценок прочности и ресурса было недоста точно. Путем натурных измерений были получены эти данные. По полученным уточненным данным подготовлены недостающие в документации эскизы и чертежи внутренних уст ройств оборудования для построения расчетных моделей. Методом спектрального анализа определен химический состав металла конструктивных элементов этих узлов.

Основные эксплуатационные параметры оборудования, определенные по результатам анализа технической и эксплуатационной документации, приведены в табл. 1. Эти источники информации являются необходимыми, но не всегда достаточными. Например, невозможно только путем анализа технической и эксплуатационной документации определить изменение параметров нагрузочного режима при смене режимов эксплуатации или определить ампли тудно-частотные характеристики спектра нагрузок при пульсации давления и вибрации. По этому наиболее полную и достоверную информацию о параметрах нагрузочного режима становится возможным получить на основе комплексного подхода с применением экспери ментальных методов виброметрии, тензо- и термометрирования.

Таблица 1 – Параметры эксплуатации адсорбера и антипульсационной емкости Адсорбер А-190 Емкость 382К Параметры Номинальный диаметр, мм 3600 Номинальная толщина 110 обечайка, 120 днище стенки, мм Материал 16ГС Dillinal 54 W Расчетное давление, МПа 6,2 6, Расчетная температура, °С 350 Режимы эксплуатации и их Пуск- Адсорб- Регенера- Охлажде- Пуск- Стацио последовательность остановка ция ция ние остановка нарный Длительность режима, ч 1 16 8 8 ~ 0,50, Рабочее давление, МПа 5,2 4,2 4,7 05,2 Рабочая температура, °С 45 20120 45300 30045 Дополнительные нагрузки Нестационарный теплообмен + вес сосуда, Пульсация давления (Р) + и воздействия трубопроводов и адсорбента вибрация (f) + вес Рабочая среда Природный газ Углеводороды Год пуска в эксплуатацию 1986 г. (20 лет) 1978 г. (28 лет) (срок эксплуатации) ~450 цикловгод1 Р 10 Гц + +f 550 Гц Частота нагружения На рис. 5 представлены методы экспериментального исследования нагруженности ан типульсационной емкости поршневого компрессора и адсорбера цеолитной очистки газа.

Таким образом, по результатам анализа технической, эксплуатационной документа ции и экспериментальных исследований нагрузочного режима определено, что антипульса ционная емкость нагружена внутренним давлением около 6 МПа, тепловыми нагрузками за счет нестационарного нагрева охлаждения на режимах пуска-остановки, а также пульсаци ей давления и вибрацией, источниками которой являются:

вибрации компрессора, передаваемые на емкость через короткий (около 1 м) жест кий патрубок и через вибрации основания;

пульсации давления перекачиваемого газа, создаваемые поршневым компрессором на выходе из рабочего цилиндра;

вибрация выходного трубопровода, возникающая вследствие вибраций компрессора и газодинамических сил в трубной системе.

В соответствии с данными, приведенными в паспорте, для адсорбера расчетное дав ление 6,2 МПа, расчетная температура стенки 350 оС, рабочее давление 5,4 МПа и рабочие температуры 30 оС (на режимах адсорбции и охлаждения) и 320 оС (на режиме регенерации).

В представленных ГПЗ сведениях о рабочих параметрах и наработке адсорбера приведены данные о фактических параметрах в период с 1986 г. по апрель 2005 г.: режим регенерации 8 ч при давлении 4,2 МПа и температуре газа на входе 300 оС;

снижение температуры до о С при давлении 4,7 МПа за 8 ч;

режим адсорбции при 42 оС, 5,2 МПа.

Рисунок 5 – Методы экспериментального исследования нагрузочного режима оборудования: а виб рообследование компрессора и определение амплитудно-частотных характеристик;

б тепловизион ный контроль и определение температуры наружной поверхности;

в измерение температуры ниж него днища адсорбера в зоне врезки штуцера;

г натурная динамическая тензометрия антипульсаци онной емкости поршневого компрессора;

д измерение напряжений в металле патрубка штуцера ан типульсационной емкости;

е регистрация напряжений при динамической тензометрии По результатам проведения комплекса работ по анализу технической и эксплуата ционной документации с содержанием параметров эксплуатации (см. табл. 1), а также экспериментальных исследований нагруженности (см. рис. 5) получен набор необходимых и достаточных исходных данных для определения параметров, схематизации и построения моделей блоков нагрузочного режима рассматриваемого оборудования.

На рис. 6, 7 представлены результаты анализа, обработки данных регистрации параметров, схематизация и построение моделей нагрузочных режимов антипульсационной емкости и адсорбера. По результатам виброобследования антипульсационной емкости (см.

рис. 6, б) в семи точках (17) конструкции получены спектры частот колебаний и вибропе ремещений. На одном из приведенных таких спектров (см. рис. 6, а) отмечены уровни характерных частот колебаний и соответствующие им амплитуды перемещений.

В процессе тензометрии напряжения регистрировались в доступных местах узлов и конструктивных элементов емкости. По результатам измерений и регистрации напряжений была выполнена схематизация нагрузочного режима емкости. Схема результатов регистрации температуры поверхности и механических напряжений в металле с момента пуска компрессора и до выхода на стационарный режим и модель обобщенного нагрузочного режима антипульсационной емкости представлена на графиках (см. рис. 6, в).

Рисунок 6 – Диаграммы амплитудно-частотных характеристик (результаты виброобследования) (а, б) и обобщенная модель нагрузочного режима (в, г) антипульсационной емкости На графиках (см. рис. 6, в) показано изменение температуры и обобщенной нагрузки, отмечены характерные режимы эксплуатации антипульсационной емкости пуск-остановка, стационарный (установившийся) режим работы. Схема эксплуатационного нагружения и изменение параметров эксплуатационных нагрузок позволяют также выделить два других характерных типа изменения нагрузок. Первый (см. рис. 6, г, I) нестационарное низкочастотное изменение номинальной нагрузки за счет выхода на режим, регулирования и технологического изменения параметров. Второй (см. рис. 6, г, II) высокочастотные, т.е.

многоцикловые, колебания нагрузки за счет пульсации давления и вибрации.

По результатам выполненных анализов технической, эксплуатационной документа ции и экспериментального термометрирования получена модель эксплуатационной нагру женности адсорбера по температуре нижнего днища, температурам газа регенерации на вхо де и выходе, температуре газа охлаждения и внутреннему рабочему давлению. На графиках по результатам выполненных исследований представлены результаты определения пара метров типичных эксплуатационных режимов нагружения адсорбера, эксплуатируемого при нестационарном температурном нагреве-охлаждении и изменениях рабочего давления. На графиках (см. рис. 7) показаны временные зависимости параметров, последовательность и средняя продолжительность режимов эксплуатации адсорбера: пуск-остановка, адсорбция, регенерация, охлаждение. Скорость изменения параметров и частота нагружения подтверждают, что адсорбер эксплуатируется в условиях малоциклового нагружения в области до 5105 циклов.

Рисунок 7 – Модель блока нагрузочного режима адсорбера цеолитной очистки газа: 1 температура газа регенерации на входе;

2 температура газа регенерации на выходе;

3 температура газа охлаж дения;

4 температура стенки нижнего днища;

5 внутреннее давление Таким образом, по полученным данным о конструкции, техническом состоянии, на грузочных режимах оборудования и др. исходным для оценки прочности и определения ре сурса данным были выполнены расчеты номинальных напряжений и амплитуд циклических напряжений для основных расчетных режимов эксплуатации оборудования от нагрузок и воздействий. Расчеты выполнялись методом конечных элементов.

На основе данных о конструктивном исполнении были построены расчетные конечно элементные модели оборудования. Расчетные оболочечные модели оборудования в целом, представленные на рис. 8, включают в себя основные конструктивные элементы: обечайку, днища, опорные и штуцерные узлы, внутренние устройства и присоединенные трубопрово ды. По уточненным данным геометрии и параметрам техсостояния построены твердотельные модели ПОУ оборудования. На рисунке представлены эскизы и расчетные модели ПОУ адсорбера – узла врезки штуцера в нижнее днище, узла соединения корпуса с опорной обечайкой. Показана расчетная модель ПОУ емкости – штуцера «А» входа газа из цилиндра поршневого компрессора.

Трубопровод входа газа из 2-й ступени поршневого компрессора S = 12,7 мм Штуцер А S = 12,7 мм Штуцера D1, D S = 11,1 мм Штуцер А S = 12,7 мм I Обечайка S = 18 мм Модель крепления Модель адсорбера и присоединенных трубопроводов внутренних устройств входа и выхода газа Днище Трубопровод S = 18 мм Опорный узел выхода газа S = 10 мм S = 8,2 мм - направление движения рабочей среды Модель антипульсационной- емкости компрессора и присоединенных трубопроводов Эскиз и модель узла врезки штуцера в нижнее днище Эскиз и модель узла соединения корпуса с опорной Модель ПОУ (штуцера «А»)- I (увеличено) обечайкой а) б) Рисунок 8 – Расчетные модели оборудования в целом и ПОУ: а) – адсорбера цеолитной очистки газа;


б) – антипульсационной емкости поршневого компрессора На основе полученных данных о параметрах эксплуатационных нагрузочных режи мов (см. рис. 6, 7) в расчетные модели были введены граничные условия и выполнены расче ты напряжений.

На рис. 9 представлены результаты расчетов в виде распределения номинальных эквивалентных напряжений в конструкции адсорбера в целом. Полученное решение позволило определить и в дальнейшем рассчитать амплитуды циклических напряжений в ПОУ адсорбера – штуцере нижнего днища и узле крепления внутренних устройств.

Результаты расчетов представлены на рис. 9 в виде распределения амплитуд циклических напряжений в ПОУ адсорбера при нестационарном изменении температуры при переходе с режима адсорбции на режим регенерации.

б) в) Шкала напряжений, МПа а) Рисунок 9 – Распределение напряжений в конструкции и ПОУ адсорбера: а) – распределение напря жений в конструкции в целом;

б) – распределение амплитуд напряжений в ПОУ (штуцер нижнего днища – вход газа);

в) – распределение амплитуд напряжений в узле крепления внутренних уст ройств к стенке сосуда На рис. 10 представлены результаты аналогичных расчетов для антипульсационной емкости. Показано распределение номинальных эквивалентных напряжений от действия внутреннего давления в конструкции всей емкости и ее ПОУ – штуцере «А» входа газа. Рас чет амплитуд напряжений, связанных с вибрацией и пульсацией давления включал опреде ление собственных частот всей конструкции и определение амплитуд вибронапряжений в ПОУ на характерных частотах колебаний – 5, 10 Гц. Оценка величин амплитуд вибронапря жений в ПОУ проводилась с использованием экспериментальных данных виброобследова ния о частотах и амплитудах колебаний в точках конструкции. В качестве примера на слайде приведены результаты расчетов в виде распределения амплитуд эквивалентных напряжений в ПОУ емкости на частоте колебаний 5 Гц.

Решение задачи оценки прочности и остаточного ресурса оборудования при цикличе ских нагрузках неразрывно связано с определением комплекса характеристик сопротивления деформированию и разрушению металла (см. рис. 11). Знание этих характеристик позволяет установить критерии наступления предельного состояния и разрушения металла ПОУ обо рудования.

В настоящей работе определение характеристик сопротивления деформированию и разрушению металла рассматриваемого оборудования выполнено в два этапа.

На начальном этапе были использованы нормативные и справочные данные [5 и др.] о свойствах сталей, примененных для изготовления рассматриваемого оборудования или их аналогов. Статические механические свойства приняты по минимальным нормативным зна чениям этих характеристик в рабочем диапазоне температур. Усталостные характеристики металла определялись согласно нормативных документов по расчетным формулам с исполь зованием статических характеристикам материала. Использованы нормативные значения ко эффициентов запаса по напряжениям – 2 и числу циклов – 10. Характеристики трещиностой кости металла определены по нормативной и справочной литературе в зависимости от ми нимальной температуры эксплуатации (Т) оборудования и возможного сдвига критической температуры хрупкости (ТК) вследствие старения материала.

б) Шкала напряжений, кгс/мм в) а) Рисунок 10 – Распределение напряжений в конструкции и ПОУ антипульсационной емкости: а) – распределение эквивалентных напряжений от давления в конструкции оборудования;

б) – распреде ление эквивалентных напряжений от давления в ПОУ (штуцер А);

в) – распределение амплитуд экви валентных напряжений в штуцерном узле на частоте колебаний – 5Гц Кроме этого на следующем этапе работ был выполнен отбор (вырезка) образцов и проведение лабораторных исследований и стендовых испытаний металла для определения комплекса физико-химических и структурно-механических свойств для оценки изменения свойств, характеризующих сопротивление металла деформированию и разрушению в про цессе длительной эксплуатации.

Экспериментальные исследования по определению комплекса статических, усталост ных свойств и характеристик трещиностойкости металла антипульсационной емкости и ад сорбера выполнены лабораторией предприятия ОАО «Техдиагностика» совместно с ИМАШ РАН и ЮУрГУ. Полученные результаты также были использованы при оценке прочности и ресурса антипульсационной емкости и адсорбера.

, 0.2, Е, 10-6 К-1 МПа 10 МПа 16ГС, 09Г2С 13 2. Сталь Сталь 1. 11 1. Т, оС Т, оС Т, оС 0 200 0 200 0 а) a, Трещиностойкость, КИН, МПа.м0. МПа n = 2, nN = ННУЭ и АС Испытания 0 3 4 НУЭ Nf, цикл 10 б) 20 0 20 40 60 80 100 Т-Тк, °С в) Рисунок 11 – Характеристики сопротивления деформированию и разрушению металла: а) – статиче ские механические свойства (графики зависимостей значений коэффициента теплового расширения, модуля упругости E и условного предела текучести 0,2 от температуры);

б) – характеристики со противления усталости (графики зависимости допускаемой амплитуды напряжений а от числа цик лов N);

в) – характеристики сопротивления хрупкому разрушения (графики зависимости допускаемо го коэффициента интенсивности напряжений (КИН) от температуры);

НУЭ – нормальные условия эксплуатации Таким образом, знание НДС, основных повреждающих факторов, критериальных ха рактеристик сопротивления деформированию и разрушению металла ПОУ, лимитирующих прочность и долговечность, позволило перейти к оценке условий статической, усталостной прочности, сопротивления хрупкому разрушению и прогнозу времени наступления предель ного состояния, т.е. ресурса оборудования, возможности, срока и условий дальнейшей экс плуатации.

По результатам расчетов ресурса и оценке условий прочности определялся уровень накопленных усталостных повреждений в ПОУ оборудования (см. рис. 12 а). В качестве необходимых условий дальнейшей эксплуатации рассчитывались значения размеров до пускаемых повреждений (несплошностей) металла ПОУ (см. рис. 12 б). Определены мето ды, необходимые на выявление несплошностей металла ПОУ, зоны контроля, требования к их выявлению и периодичность контроля.

Результаты выполненных расчетно-экспериментальных работ по оценке прочности и остаточного ресурса позволили продлить срок эксплуатации адсорбера и емкости в порядке поэтапного продления срока эксплуатации в соответствии с нормативной периодичностью обследования на 8 лет и 4 года соответственно при установленных технологическим регла ментом параметрах и условии выполнения периодического контроля сплошности металла ПОУ при плановой остановке оборудования.

а) б) Рисунок 12 – Результаты оценки прочности ПОУ оборудования: а) – уровень накопленных усталост ных повреждений в ПОУ антипульсационной емкости (штуцер входа газа);

б) – размеры поврежде ний (мм) в ПОУ (штуцер нижнего днища- вход газа) и в узле крепления внутренних устройств к стенке адсорбера соответствующие значению допускаемого КИН в условиях эксплуатации Результаты выполненных исследований несущей способности, оценок прочности и ресурса оборудования при усталостном нагружении показывают:

1. Разработанный методический подход на основе последовательного применения расчетно-экспериментальных методов позволяют выполнять оценку прочности, определе ние остаточного ресурса, срока и условий дальнейшей безопасной эксплуатации оборудо вания, эксплуатируемого при усталостном нагружении;

2. Остаточный ресурс такого оборудования определяется повторно-переменным ха рактером изменения нагрузки при количестве пусков-остановок более 1000, периодиче ском эксплуатационном нагружении, а также от воздействий пульсации давления и вибра ции на стационарном режиме работы.

3. Для определения остаточного ресурса необходима информация об истории нагру жения оборудования, параметрах системы эксплуатационных нагрузок и воздействий, пара метрах напряженно-деформированного состояния ПОУ и критериальных характеристиках статической, усталостной прочности и сопротивления хрупкому разрушению металла ПОУ.

В ряде случаев информация об истории нагружения оборудования и характеристиках метал ла ПОУ оказывается не достаточной.

Для более достоверной оценки прочности и остаточного ресурса оборудования при усталостном нагружении и повышения безопасности эксплуатации в дальнейшем необхо димо:

1. Составить перечень оборудования, подверженного циклическим нагрузкам и орга низовать для него учет количества пусков-остановок, циклов нагружения, наработки с начала эксплуатации до контроля его техсостояния;

2. При проведении неразрушающего контроля использовать методы направленные на выявление несплошностей в металле ПОУ. Зоны и периодичность контроля металла ПОУ, требования к выявлению возможных дефектов (несплошностей) и периодичность должны определяться по результатам расчетов на трещиностойкость.

3. Подобрать фрагменты конструкций или сменные детали оборудования, подвер женного циклическим нагрузкам, для изготовления образцов и определения комплекса ха рактеристик сопротивления усталости и трещиностойкости металла.

Выполнение предлагаемых мероприятий позволит обоснованно определять срок службы такого оборудования и заблаговременно предупреждать возможные внезапные от казы вследствие усталостного растрескивания металла.

Список использованных источников Митрофанов А.В. Методы управления состоянием технологического оборудования по 1.

критериям вероятности и риска отказа. М.: Недра, 2007 384 с.

Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2ч.

2.

Новосибирск: Наука, 2005. Ч. 1: Критерии прочности и ресурса. 493 с.

Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: В 2ч.

3.

Новосибирск: Наука, 2005. Ч. 2: Обоснование ресурса и безопасности. 610 с.

РД 03-42101. Методические указания по проведению диагностирования технического 4.

состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов.

ПНАЭ Г-7-002-86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных 5.

энергетических установок. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.

АНАЛИЗ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ И ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ, ДЛИТЕЛЬНО ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО В H2S-СОДЕРЖАЩИХ СРЕДАХ Барышов С.Н.

ОАО «Техдиагностика», г. Оренбург, Россия ANALYSIS OF THE PROCESS OF THE ACCUMULATION OF THE DAMAGES AND ESTIMATION TO PROBABILITY OF THE DESTRUCTION OF THE EQUIPMENT LONG EXPLOITED IN H2S-CONTAINING AMBIENCE Baryshov S.N.

Open Society "Tekhdiagnostika", Orenburg, Russia baryshov@tdiag.ru Stated urgency of the problem of the analysis of the process of the accumulation of the dam ages and estimations to probability of the destruction for extension of the period to safe usage of the equipment, long exploited in H2S-containing ambience. The methodical approach is Designed to estimation of probability of the destruction of the damaged equipment. The Presented examples of the analysis of the process of the accumulation of the damages and estimations to probability of the destruction damaged element of the equipment. The Got results have allowed to define the possibil ity, condition and actions on maintenance damaged element of the equipment in runnable condition under the further usage.

Под влиянием условий эксплуатации, неоднородности конструктивного исполнения элементов оборудования, повреждающих процессов и других факторов значения параметров, характеризующих техническое состояние, поврежденность, несущую способность и ресурс у элементов различного оборудования, а также в объеме поврежденных элементов оборудова ния, будут различными. Т.е. с течением времени эксплуатации значения этих параметров бу дут обнаруживать рассеяние. В таком случае повреждаемость, наступление предельного со стояния и разрушение элементов оборудования должны рассматриваться с позиции теории надежности как случайные процессы [1–3 и др.].

Учитывая высокую потенциальную опасность и необходимость продления срока службы оборудования газохимических комплексов (ГХК), длительно эксплуатируемого в H2S-содержащих средах, в настоящее время актуальной является задача [1–3 и др.] оценки и прогнозирования среднего (Тср) и гамма-процентного ресурса (Т), а также ресурса (Т[V]) до достижения вероятностью разрушения предельно-допустимого ([V]) значения для прогнози рования ресурса, риска разрушения, обоснования срока безопасной эксплуатации, ремонтов и замен оборудования ГХК. Определение Тср, Т и Т[V] неразрывно связано с оценкой и про гнозированием вероятности (V) разрушения элементов оборудования. Для оценки V может быть применена теория надежности [4 –10 и др.] с использованием статистических данных о параметрах повреждений, параметрах нагрузочного режима и критериальных характеристик сопротивления деформированию и разрушению металла.

Следует отметить, что оборудование ГХК после его более чем тридцатилетнего пе риода эксплуатации представляет собой ценный экспериментальный материал как объект исследования. Опыт эксплуатации оборудования ГХК это не только констатация факта дли тельной эксплуатации, это результаты мониторинга, многократной диагностики и исследо ваний технического состояния. Такая диагностика и исследования технического состояния проводились с использованием передовых методов, приборных и инструментальных средств неразрушающего контроля. За этот период накоплен значительный опыт работ и массив дан ных о повреждениях, отказах и разрушениях оборудования ГХК по результатам многократ ных исследований технического состояния, обследований и продления срока службы. На ос нове накопленной позитивной диагностической информации создана база данных техсостоя ния оборудования. Вносимые в нее сведения о поврежденности, отказах и разрушениях обо рудования могут служить исходными данными для статистического анализа поврежденности и оценки вероятности разрушения V для определения Тср, Т и Т[V].

Основываясь на анализе трудов [1–9 и др.] ученых и специалистов и по результатам выполненных исследований по оценке ресурса и вероятности разрушения элементов обору дования ГХК в детерминированно-вероятностной постановке разработан комплекс моделей, критериев и методов оценки и прогнозирования V, Тср, Т и Т[V] включающий в себя анализ характеристик рассеяния параметров повреждений и несущей способности.

Условие работоспособного состояния, т.е. не наступления предельного состояния и разрушения, элементов оборудования ГХК может быть представлено в виде неравенства:

h [h], (1) где h – параметр повреждения, оцениваемый по результатам исследований технического со стояния;

[h] – предельно-допустимое повреждение, соответствующее наступлению предель ного состояния и разрушения, оцениваемое по результатам исследований несущей способно сти, оценки напряженно-деформированного состояния и анализа живучести с учетом крите риальных характеристик сопротивления деформированию и разрушению металла.

На рис. 1 представлена разработанная модель анализа рассеяния характеристик по вреждений и оценки вероятности разрушения поврежденных элементов оборудования ГХК при поэтапном продлении срока эксплуатации, где: t – время эксплуатации;

ТП – первона чально назначенный проектный срок службы;

h0 – исходное значение параметра поврежде ния h;

tk – наработка до контроля параметров повреждений;

ТК – промежуток времени между контролями;

– доверительная вероятность;

f(h), f([h], f(T) – плотности распределения веро ятностей (F) значений h, [h], остаточного ресурса (Т), соответственно.

Рисунок 1 – Модель анализа рассеяния характеристик повреждений и оценки вероятности разруше ния поврежденных элементов при поэтапном продлении срока эксплуатации.

При исследованиях технического состояния и несущей способности в момент времени tk контролируемый параметр повреждения hi и предельно-допустимое повреждение [h], как правило, имеют рассеяние. В этом случае неминуема вариация прогнозируемого ресурса Тi до наступления предельного состояния и разрушения. Величины hi, [h] и Тi будут являться случайными, а задачи определения вероятности разрушения V, среднего Тср и гамма процентного ресурса Т, а также ресурса Т[V] до достижения вероятностью разрушения пре дельного значения [V] должны решается с использованием методов теории надежности, ма тематической статистики и теории вероятностей [3–11 и др.].

На основе вышеизложенного в общей постановке решение задач определения вероят ности разрушения V, среднего Тср и гамма-процентного ресурса Т, а также ресурса Т[V] до достижения вероятностью разрушения предельно-допустимого значения [V] сводится к ре шению уравнений:

T f(M )dM ;

M = [ h ] h ;

V = 1 exp ( t ) dt ;

V= (2) t k T Т ср = T f (T ) dT = [1 F (T )]dT ;

Т ср = exp (t )dt ;

F (T ) = 1, (3) t k 0 0 T[V ] 1 exp (t ) dt [V ], (4) t k где: f(M) – плотность распределения вероятности случайной величины резерва прочности (M) как разности предельно-допустимого повреждения [h] и контролируемого повреждения h;

F(T) – функция (интегральный закон распределения) вероятностей ресурса Т;

(t) – интен сивность возникновения предельного состояния, отказов и разрушений.

Поврежденность оборудования и его несущая способность в общем случае являются случайными величинами, законы распределения которых можно установить при условии систематического изучения параметров повреждений и несущей способности по результатам исследований технического состояния и несущей способности оборудования.

Подбор наиболее подходящего закона распределения, а также решение уравнения (2), в особенности для различных комбинаций конкретных законов распределения случайных величин, весьма трудоемко и связано с большими погрешностями. К тому же исходные кри вые распределения обладают достаточной точностью лишь в области наиболее вероятных значений параметров, в то время как в инженерных практических приложениях применять их приходится для нахождения весьма малых вероятностей возникновения разрушения. Ре шение этой задачи существенно упрощается на основе использования компьютерных про граммных средств.

По результатам выполненных исследований в соответствии с изложенным подходом и определяющими выражениями (2)(4) разработан комплекс блок-схем, алгоритмов, про граммных файлов для решения задач оценки и прогнозирования вероятности возникновения разрушения V, среднего Тср и гамма-процентного ресурса Т, а также ресурса Т[V] до дости жения вероятностью разрушения предельно допустимого значения [V] на основе использо вания статистических данных о повреждаемости элементов оборудования ГХК с применени ем программных средств Microsoft Excel, MathCAD, STATISTICA и специализированных компьютерных программных модулей. Разработанные алгоритмы и программы позволяют выполнять автоматизированную обработку выборок исходных данных, построение гисто грамм, подбор статистических законов распределения, проверку статистических гипотез о соответствии выбранного закона распределения выборке случайных величин по критериям Пирсона, Колмогорова–Смирнова [5–7 и др.], а также производят автоматизированное вы числение искомых величин V, Тср, Т и Т[V].

Кроме этого существуют достаточно упрощенные подходы к оценке вероятности раз рушения, например «гарантия неразрушимости по Н.С. Стрелецкому», «вероятность разру шения по А.Р. Ржаницину» [9 и др.], точность которых при определенном подходе может быть приемлемой для инженерных расчетов.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.