Определение остаточного ресурса элементов ГТД

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ЭЛЕМЕНТОВ ГТД [c.523]

Повыщение точности определения остаточного ресурса элементов ГРС и ЛЧ МГ является насущной необходимостью, отвечающей требованиям эффективности работы отрасли и защиты окружающей среды. [c.162]

Рассмотрим подробно технологию, методы испьгганий и диагностику вырезанных образцов оборудования в условиях, максимально приближенных к натурным, с целью определения остаточного ресурса элементов с выраженными следами эксплуатации. [c.163]

На рис. 6.2 показаны различные схемы определения остаточного ресурса tp ( срока службы) элементов оборудования для различных вариантов изменения параметров натру- юк Q и предельного состояния R. [c.364]

Для оценки работоспособности фонтанной арматуры какого-либо месторождения, произведенной одной и той же фирмой и имеющей одинаковый типоразмер, в работах ВНИИГАЗа рекомендуется [138] производить разрезку корпусных деталей и запорных элементов фонтанной арматуры одной из скважин. При этом определяют химический состав и механические свойства материалов, включая ударную вязкость. Принимая во внимание фактические рабочие давления газа и определенные методами толщинометрии значения толщины стенок элементов оборудования, рассчитывают рабочие напряжения в металле корпусных элементов и определяют остаточный ресурс элементов фонтанной арматуры. [c.178]

Главными направлениями в решении проблемы увеличения периода безопасной эксплуатации энергооборудования являются комплексы задач по увеличению и восстановлению ресурса наиболее ответственных элементов (роторов, корпусных деталей), а также обеспечению системы контроля за состоянием этих элементов. Решение этих проблем должно обеспечиваться соответ-ствуюш,ими алгоритмическими и программными комплексами, ориентированными на решение с помощью современных численных методов и ЭВМ задач определения остаточного ресурса на стадиях возникновения и развития макродефектов. Существенной частью этого комплекса является банк (база) данных по повреждению роторов и корпусов. [c.14]

Рис. 4.19. Определение остаточного ресурса Тд.р элементов паропровода по диаграмме долговечности, полученной по результатам ускоренных испытаний образцов на длительную прочность при постоянном напряжении испытания о , идентичном расчетному уровню эквивалентных рабочих напряжений <Тзк.

Значительная часть конструкций (их элементов) эксплуатируется при повышенных (80-б00°С) температурах. Диагностирование технического состояния и определение остаточного ресурса таких конструкций настоятельно требует учета особенностей физико-механических процессов накопления и разрушения при повышенных температурах эксплуатации. Обстоятельные исследования по этому вопросу представлены в [160]. [c.236]

Ниже излагаются основные положения методик определения остаточного ресурса различных элементов ГТД, которые, по мнению автора, являются предпочтительными из-за возможности их реализации для сравнительно большого числа формализованных циклов адекватности получаемых результатов реальным условиям разрушения (образование трещин). [c.525]

Строгое обоснование снижения объемов реконструкции (наиболее дорогостоящих работ) возможно лишь при строгом соблюдении требований РД 08 - 120 - 96 Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов и РД 09 - 102 - 95 Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Госгортехнадзору России . Анализ технического состояния объектов должен включать оценку фактической нагруженности основных элементов конструкций, получаемую двумя независимыми путями. Первый - выполнение уточненных расчетов по действующим нормативно-техническим документам с учетом всех режимов нагружения и действующих нагрузок. Второй - анализ результатов, полученных при уточненных экспериментальных исследованиях напряженно-деформированного состояния, оперативной диагностики и экспертных обследований. Именно такая комбинация экспериментальных и теоретических данных позволяет получать оценки, максимально приближенные к их точным значениям, повышая точность принимаемых управляющих решений. Учитывая это, РД 09 - 102 - 95 в п. 8.3 допускает использовать для этих целей, при достаточном теоретическом и экспериментальном обосновании, методы моделирования и ускоренные методы испытаний. Расширяя [c.73]

Диагностика технического состояния и оценка ресурса аппаратов являются специальной дисциплиной, на базе которой формируются знания по обеспечению надежности и безопасности эксплуатации длительно проработавших сварных конструкций оболочкового типа. К числу отличительных черт нефтеперерабатывающих и нефтегазохимических производств следует отнести наличие значительной доли потенциально опасных объектов, выработавших проектный срок эксплуатации или не имеющих расчетного срока эксплуатации. Износ основного технологического нефтегазохимического оборудования достиг 80-90%, и оно естественно нуждается в замене. Поддерживать работоспособное состояние оборудования не представляется возможным без решения проблем диагностики современными достоверными методами и оценки остаточного ресурса. Параметры эксплуатации такого оборудования (рабочая температура и давление, рабочая среда и т.д.) охватывают очень широкие интервалы и весьма различны по воздействию на материал. Им присуще разнообразие по конструктивным оформлениям и по применяемым методам формоизменяющих операций при изготовлении. В процессе эксплуатации в металле конструктивных элементов оборудования происходит постепенное накопление необратимых повреждений и по истечении определенного времени возможны преждевременные их разрушения. [c.3]

Недостаточное совершенство НД, в частности, по нормированию остаточного ресурса нефтегазохимического оборудования, объясняется тем, что они базируются в основном на критериях статической прочности бездефектного металла. Между тем, в процессе эксплуатации в металле конструктивных элементов происходит постепенное накопление необратимых повреждений и по истечении определенного времени возможны разрушения. Процессы накопления повреждений в металле усиливаются в зонах концентрации напряжений, которыми являются дефекты металлургического, строительномонтажного и эксплуатационного характера, а также зоны геометрических конструктивных концентраторов в местах приварки днищ, переходов, патрубков штуцеров в корпус аппарата. При этом особую опасность представляют трещиноподобные дефекты холодные и горячие трещины, непровары и подрезы швов, механические (царапины) и коррозионные (стресс-коррозия) повреждения и др. [c.328]

В итоге за остаточный расчетный ресурс оборудования принимают минимальное значение остаточного ресурса его основных силовых элементов, определенное согласно одному из упомянутых критериев. [c.213]

Продление ресурса первых промышленных атомных реакторов, срок эксплуатации которых приближается к предельному проектному, является важнейшей задачей. Учитывая практическое отсутствие опыта длительной эксплуатации реакторов за предельной расчетной долговечностью, в качестве основных следует считать не только задачи разработки новых методов расчета прочности и ресурса вновь проектируемых реакторов, но и задачи надлежащего определения израсходованного и остаточного ресурса эксплуатируемых реакторов. Решение последних задач должно основываться на анализе реальной эксплуатационной нагруженности несущих элементов реакторов и контроле их состояния на различных стадиях эксплуатации. Развитие методов и средств определения основных параметров эксплуатационной нагруженности и накопленных повреждений для работающих атомных реакторов должно способствовать проектированию и созданию систем контроля указанных параметров, входящих в состав общих систем по обеспечению работоспособности и безопасности атомных энергетических установок. [c.10]

Разрушение материала конструкции при произвольном неупругом деформировании проходит в несколько стадий. Первая (инкубационная) стадия характеризуется накоплением повреждений — образованием распределенных по объему материала микродефектов (микротрещин), которые растут, сливаются и образуют макротрещины. На второй стадии происходит квазистатический рост макротрещин до критических размеров. Третья стадия характеризуется динамическим развитием трещин. Независимо от того, какое условие принято в качестве критерия разрушения элемента конструкции возникновение макротрещин определенных размеров или развитие последней до критических размеров и разделение конструкции на части, — при оценке общего или остаточного ресурса основную роль играет первая стадия разрушения. [c.268]

Пусть свойства объекта заданы с точностью до вектора прочности г, компоненты которого характеризуют не только механическую прочность, но и способность объекта сопротивляться другим внешним воздействиям. Для каждого конкретного объекта вектор прочности принимает определенные численные значения, характеризующие начальные свойства объекта. Дальнейшие изменения свойств опишем, используя процессы и (/) и v t). Для генеральной совокупности объектов вектор г случайный. На стадии проектирования распределение вектора г считаем заданным. На стадии эксплуатации его значения в принципе должны быть известны. Однако из-за того, что средства диагностики несовершенны, а значительная часть диагностической информации носит косвенный характер, и здесь остается элемент неопределенности. При прогнозировании индивидуального остаточного ресурса также целесообразно считать г случайным вектором, заменив априорные распределения его значений соответствующим апостериорным распределением.. [c.41]

Определение (оценка) технического состояния и остаточного ресурса безопасной эксплуатации металлоконструкций разного назначения, включая оборудование, сосуды и аппараты давления, резервуары, трубопроводы, атомные энергетические установки и т.д., достигается на основе установления параметров их технического состояния, критериев достижения предельного состояния, механизмов деградации (старения) механических свойств и (или) по результатам изменения функциональных показателей. Надежность решения поставленной задачи зависит от полноты собранной информации об объекте диагностирования за весь период его эксплуатации. Совокупность выполняемых при этом работ определяется как экспертное техническое диагностирование, являющееся важнейшей частью экспертизы промышленной безопасности технических устройств потенциально опасных производств. Согласно ПБ 10-115-96 [5], экспертное техническое диагностирование выполняется по истечении назначенного срока службы, а также после аварии или обнаружения повреждений элементов, работающих под давлением, с целью определения возможных параметров и условий дальнейшей эксплуатации. [c.9]

Техническое состояние металлоконструкций оценивается по результатам анализа технической документации, оперативной (функциональной) диагностики и экспертного технического обследования элементов металлоконструкций. Достоверное экспертное техническое диагностирование технического состояния и остаточного ресурса металлоконструкций возможно 1) при надежных методах и средствах диагностического выявления и контроля коррозионных повреждений (язв, щелей и т.д.), трещин и иных дефектов в элементах металлоконструкций 2) диагностирования напряженно-деформированного состояния элементов конструкций в наиболее опасных его зонах (участках) 3) диагностического определения (оценки) степени деградации механических свойств металла под воздействием эксплуатационных факторов. [c.9]

Основная цель диагностирования технического состояния и оценки остаточного ресурса конструкции - определение (идентификация) текущего состояния ее элементов, возможных состояний при реализованных режимах и условиях эксплуатации и параметрах устройств, обеспечивающих их безопасную эксплуатацию, защиту окружающей среды, определение сроков и условий продолжения безопасной эксплуатации. [c.15]

При этом решаются следующие основные задачи определение состояния контролируемого объекта (например, насоса, задвижки, элементов активной зоны) оценка остаточного ресурса объекта классификация объекта (исправен [c.259]

Многие газовые компрессоры к этому времени имели наработку, приближающуюся к 100 тыс.ч, которые, согласно техническим условиям, определяют срок его эксплуатации. Наибольшие трудности при замене узлов и деталей газовых компрессоров, выработавших свой ресурс, возникают с корпусными элементами. Замена корпусов является особенно трудоемкой и дорогостоящей. Следовательно, встала проблема изучения возможности продления срока службы корпусов газовых компрессоров и разработки методов определения их остаточного ресурса. [c.61]

Специалистами ДАО "Оргэнергогаз" разработана методика определения технического состояния и остаточного ресурса работы ГРС, внедрение которой лежит в основе мероприятий по повышению эффективности и снижению техногенного риска на всех стадиях эксплуатации технологических элементов и оборудования газораспределительных станций (ТЭО ГРС ). [c.135]

Структура каждого газового промысла содержит ряд подсистем, которые состоят из отдельных элементов. Большинство элементов технологической цепи универсальны и поддаются оценке их остаточного ресурса при использовании типовых методик диагностики и соответствующих расчетов. К таким элементам можно отнести технологические трубопроводы, адсорберы, агрегаты воздушного охлаждения газа и др. Тем не менее, каждый промысел индивидуален. Эта особенность определяется характеристиками разрабатываемого месторождения, геокриологическими и климатическими условиями, задачами охраны окружающей среды конкретного региона и пр. Более того, определенную лепту в осложнение постановки и решения проблемы управления риском может внести принятая методология обустройства месторождения. [c.160]

Оценка сопротивления разрушению элементов конструкций и деталей машин, как отмечалось выше, предполагает в первую очередь, анализ условий их нагружения и разрушения при эксплуатации - уровни общей и местной напряженности, температуры стенок, числа и форма циклов нагружения, наличие ударных перегрузок, характер распределения и величины остаточных напряжений, накопление коррозионных и др повреждений, источники и характер разрушения. Получаемые из этого анализа данные являются основой для выбора конструкционных материалов, методов определения их механических свойств, а также методов и критериев анализа прочности, ресурса и надежности. [c.70]

Методические рекомендации. Механика катастроф. Определение остаточного ресурса элементов конструкций. -М. ГНТП Безопасность , 1996. - 160 с. [c.404]

Для определения остаточного ресурса элементов технологической обвязки КС необходимо выбрать наиболее нагруженные участки статическими и динамическими нагрузками. В основном дополнительные статические напряжения возникают при просадке фундаментов опор и подземных коллекторов. Наибольший уровень динамических напряжений возникает при переходных процессах, при близости режима работы нагнетателя к границе помпажа. Максимальные динамические нагрузки испытъшают тройниковые соединения и отводы, причем концентрации напряжений возникают, как правило, по внутренней образующей отводов и по воротниковому соединению в оси основной трубы. [c.126]

Учитывая специфику работы ГРС, наличие большой номенклатуры, сосудов высокого давления, систем редуцирования, одарирования, очистки и подогрева газа, а также большую ответственность объекта в обеспечении жизнедеятельности промышленных производств, городов, поселков и большие сроки эксплуатации станций, большой физический износ узлов и элементов технологических обвязок, создание методики определения остаточного ресурса эксплуатации объектов, отработавших нормативные сроки, утвержденные Госгортехнадзором РФ, просто необходимо. Одним словом, необходим единый базовый документ, позволяющий определить возможность работоспособности элементов, отработавших нормативные сроки эксплуатации. [c.112]

Работоспособность оборудования (трубопроводы, сосуды, аппараты и др.) зависит от качества проектирования, изготовления и эксплуатации. Качество проектирования, в основном, зависит от метода расчета на прочность и долговечность, определяется совершенством оценки напряженного состояния металла, степенью обоснованности критериев наступления предельного состояния, запасов прочности и др. В области оценки напряженного состояния конструктивных элементов аппарата к настоящему времени достигнуты несомненные успехи. Достижения в области вычислительной техники позволяют решать практически любые задачи определения напряженного состояния элементов оборудования. Достаточно обоснованы критерии и коэффициенты запасов прочности. Тем не менее, существующие методы расчета на прочность и остаточного ресурса тр>ебуют существенного дополнения. Они должны базироваться на временных факторах (коррозия, цикличность нагружения, ползучесть и др.) повреждаемости и фактических данных о состоянии металла (физико-механические свойства, дефектность и др.). [c.356]

Традиционные методы обеспечения прочности роторов и корпусов турбин оказались совершенно недостаточными из-за того, что нл приходится работать длительное время нри ннтенсивных переменных термомеханических воздействиях, которые в процессе эксплуатации приводят к развитию исходных макродефектов. Надежное определение времени безопасной эксплуатации п остаточного ресурса ) роторов пли корпусных элементов возможно только при использовании теоретических методов механики разрушения в сочетании с экснеримеитальпыми и, в частности, с диагностическими методами. [c.193]

В имеющейся литературе приведены расчеты новых компрессоров (проектировочные расчеты) и мало сказано об оценке остаточного ресурса машин уже проработавших какое-то время, что не позволяет определять их ресурс после определенной наработки и при наличии допустимых дефектов. Здесь может прийти на помощь моделирование состояния деталей с помощью метода конечных элементов и гипотез накопления повреждений, что даст возможность анализировать их состояние непосредственно на момент проведения обследования и через некоторый промежуток времени. Существуют и компьютерные программы, позволяющие довольно быстро обработать результаты, например, программные комплексы "BLADIS" [1, [c.336]

Рассмотрим влияние статистического разброса свойств материалов, деталей и узлов на оценку ресурса с применением полуэмпири-ческих моделей накопления повреждений. Для характеристики свойств введем некоторый вектор прочности г, компоненты которого — случайные величины. При этом прочность понимаем в широком смысле, включая сюда сопротивление усталости, ползучести, изнашиванию, коррозии и т. п. Для индивидуального образца или элемента конструкции, для каждой детали вектор прочности принимает определенное значение. Свойства генеральной совокупности образцов, элементов или деталей описываем с помощью совместной плотности вероятности (г) компонентов этого вектора. Выбор генеральной совокупности зависит от постановки задачи, в частности от того, рассматриваем мы программные лабораторные испытания, ведем прогнозирование ресурса на стадии проектирования или оцениваем остаточный ресурс для конкретного эксплуатируемого объекта. [c.76]

С принятием 20 июня 1997 г. Государственной Думой Закона "О промышленной безопасности опасньгх производственных объектов" ГРС попадают под действия этого закона, так как относятся к опасным промышленным объектам. Вследствие воздействия постоянных статистических и динамических нагрузок растёт физический износ технологических элементов и оборудования газораспределительных станций. Требует решения один из главных вопросов обеспечения их технологической безопасности - определение технического состояния и остаточного ресурса газопроводов и технологических элементов обвязки ГРС. [c.134]

Первый этап призван в режиме "Мониторинг" реализовать прочностное сопровождение методической плоскости с координатами "Жизненный цикл объекта диагностики" - "Жизненный цикл развития дефекта" по всей протяженности объекта диагностики. Таким образом, проектные данные по геометрии объекта, условиям нагружения, свойствам материалов и допустимым дефектам должны быть проанализированы наравне с имеющейся на эксплуатируемых объектах текущей документацией (диспетчерские журналы, журнал проведения ремонтно-восстановительных работ, протоколы дефектоскопических обследований, акты расследования аварий и отказов и т.п.). Поскольку расчетная схема для оценки прочности и остаточного ресурса оперирует вполне определенными формализованными знаниями, то на втором этапе необходимо выполнить схематизацию объекта (обычно путем интерпретации реальных конструктивных элементов геометрическими фигурами пластина, цилиндр, конус, сфера и т.п.), дефектов (приведение реальных дефектов, обнаруженных средствами технической диагностики к канонической форме, удобной для проведения прочностных расчетов), свойств материалов (в первую очередь, предел текучести, временное сопротивление, критическое значение коэффициентов интенсивности напряжений материалов и их сварных соединений в данных условиях эксплуатации (с учетом влияния температуры, скорости и ассиметрии нагружения, среды, анизотропии свойств, масштабного эффекта, деградации свойств в результате старения материалов и т.п.), условий нагружения (внешние силовые факторы, воздействующие на данный конструктивный элемент должны быть схематизированы по определенным правилам). Общим замечанием ко второму этапу работ "Подготовка исходных данных" является то, что схематизация должна быть консервативной и приводить к достаточно простым расчетным схемам. [c.90]

Определение необходимых для оценки технического состояния и остаточного ресурса технологических элементов ГРС параметров проводится при помощи комплекса средств (приборов) и методов неразрушающего контроля, таких как визуально-оптический в ибро диагностический магнитный [c.137]

Значительная часть газораспределительных станций (ГРС) находится в эксплуатации более 20 лет и приближается или вышла за проектный ресурс наработки. Для оценки фактического состояния элементов и узлов и прогноза остаточного ресурса ГРС в комплексе в ГП "Белтрансгаз" совместно с ФТИ НАН Б разработан в 1996 г. нормативный документ "Методика диагностики ГРС с целью определения ее остаточного ресурса". [c.236]

Общая для всего мира тенденция улучшения рабочих параметров ГТД за счет увеличения степеней сжатия как следствие приводит к появлению большого числа коротких лопаток с собственными частотами колебаний даже по первой форме в области высоких звуковых частот циклов. Увеличение частоты / при данном ресурсе эксплуатации Тэ автоматически приводит к росту циклической наработки N. Поскольку ресурс Тэ также имеет тенденцию к росту, увеличивается относительное число усталостных повреждений среди возможных нарушений работоспособности деталей ГТД. Стала актуальной проблема оптимизации технологии коротких лопаток и связанных с ними элементов дисков по характеристикам сопротивления усталости на высоких звуковых частотах и эксплуатационных температурах, которые, как и частота нагружения, становятся все более высокими. Из-за жестких требований к весу деталей и сложности их конструкции в каждой из них имеет место около десятка примерно равноопасных зон, включающих различные по форме поверхности и концентраторы напряжений гладкие участки клиновидной формы, елочные пазы, тонкие скругленные кромки, га.лтели переходные поверхности), ребра охлаждения, малые отверстия, резьба и др. Даже при одинаковых методах изготовления, например при отливке лопаток, поля механических свойств, остаточных напряжений, структуры и других параметров физико-химического состояния поверхностного слоя в них получаются различными. К этому следует добавить, что из-за различий в форме обрабатывать их приходится разными методами. Комплексная оптимизация технологии изготовления таких деталей по характеристикам сопротивления усталости сразу всех равноопасных зон без использования ЭВМ невозможна. Поэтому была разработана система методик, рабочих алгоритмов и программ [1], которые за счет применения ЭВМ позволяют на несколько порядков сократить число технологических испытаний на усталость, необходимых для отыскания области оптимума методов изготовления деталей, а главное строить математические модели зависимости показателей прочности и долговечности типовых опасных зон деталей от обобщенных технологических факторов для определенных классов операций с общим механизмом процессов в поверхностном слое. Накапливая в магнитной памяти ЭВМ эти модели, можно применять их для прогнозирования наивыгоднейших режимов обработки новых деталей, которые в авиадвигателестроении часто меняются без трудоемких испытаний на усталость. Построение [c.392]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...